徐永斌
【摘? 要】論文根據(jù)多年在建筑工程施工現(xiàn)場的所聞、所見、所學(xué)以及施工經(jīng)驗(yàn),綜合分析了地下工程基坑圍護(hù)的施工要點(diǎn)及隱患預(yù)防措施以及發(fā)生問題后的補(bǔ)救措施。
【Abstract】Based on what we have heard, seen, learned and experienced in the construction site for many years, this paper comprehensively analyzes the construction key points of foundation pit support of underground engineering, the preventive measures of hidden dangers and the remedial measures after problems occur.
【關(guān)鍵詞】地下工程;基坑圍護(hù);技術(shù)措施
【Keywords】underground engineering; foundation pit support; technical measures
【中圖分類號】TU753? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069(2020)12-0173-02
1 工程概述
上海崇明東灘行政辦公用房項(xiàng)目(一期)工程位于上海市崇明區(qū)東灘,東至團(tuán)旺路(團(tuán)旺河),南至瀛陳公路,西至泯溝,北至農(nóng)田區(qū)。本次開工為一期工程,包括1#、2#和6#樓,各棟樓均自帶地下1層停車庫,互相之間不相連(1#、2#樓除外),基礎(chǔ)形式為樁筏基礎(chǔ)。其中1#、2#樓基坑開挖面積約為5700m2,周長約為423m,6#樓基坑開挖面積約為5398m2,周長約為300m?;右话汩_挖深度3.95~4.6m,坑內(nèi)集水井、電梯井等局部落深部位挖深1.8m。
本工程建筑±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高+5.500m,場地自然地面一般絕對標(biāo)高+2.85~+3.5m,相當(dāng)于建筑相對標(biāo)高-2.65~2.00m。
本工程基坑支護(hù)主要采用放坡和雙軸深層攪拌樁止水帷幕及錨拉鋼板樁圍護(hù),1∶1.5放坡處坡中平臺布置井點(diǎn)降水,坡面采用C20護(hù)坡,其中1#、2#樓基坑南側(cè)及6#樓基坑?xùn)|、南側(cè)采用錨拉鋼板樁圍護(hù),局部深坑處采用攪拌樁擋墻,坑內(nèi)壓密注漿加固,降水采用輕型井點(diǎn)。
根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》揭示,地貌類型:崇明島位于上海市的東北端,地處長江口,根據(jù)地貌成因?qū)偃侵逈_積平原,屬河口、砂嘴、砂島地貌類型。擬建場地地勢相對而言較為平坦,在基坑圍護(hù)施工深度內(nèi)主要為巨厚層砂質(zhì)粉土。擬建場地范圍內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象分布:①場地內(nèi)原有人工湖為新近回填(1#、2#基坑的南側(cè)),回填土土質(zhì)較為松散;②擬建場地淺部有較厚的吹填土分布。
與本工程施工有關(guān)的地下水為賦存于淺部土層中的潛水,其補(bǔ)給來源主要是大氣降水及地表徑流,排泄方式主要為蒸發(fā)。潛水位隨季節(jié)、氣候等因素有所變化。根據(jù)區(qū)域資料及有關(guān)規(guī)范,潛水位埋深一般在地表面下0.3~1.5m,常年平均地下水埋深0.5~0.7m。分布于淺部粘性土層中地下水屬潛水性質(zhì),在基坑開挖及基礎(chǔ)工程施工前,應(yīng)進(jìn)行必要的降水工作,以確保坑內(nèi)地下水保持在坑底下一定深度。
2 總體施工安排
由于該工程工期比較緊迫,基坑圍護(hù)主要采用雙軸攪拌樁止水帷幕和放坡圍護(hù)型式,部分采用錨拉鋼板樁圍護(hù),放坡部位采用80mm厚C20噴漿護(hù)坡,總體安排投入6臺攪拌樁機(jī)同時(shí)施工,其中4臺樁機(jī)施工6#樓基坑,待6#樓工程量完成100%時(shí),4臺樁機(jī)到1#、2#樓基坑施工,鋼板樁在攪拌樁完成后進(jìn)行。護(hù)坡安排在土方開挖過程中進(jìn)行,不致影響圍護(hù)工期。
本工程每臺樁機(jī)按各自劃分的區(qū)域進(jìn)行分塊施工,按工作量大致相等的原則劃分各自工作范圍。
在總體安排上,基坑圍護(hù)施工盡量利用樁基施工的臨時(shí)道路,方便材料車輛行駛需要。
降水施工采用3臺高壓泵沖孔,在6#樓基坑圍護(hù)完成10天后開始降水管施工,最大程度節(jié)省時(shí)間。
土方開挖需在降水不得少于10天后開挖,開挖前先試挖,若標(biāo)高未達(dá)到基坑底部時(shí)已出現(xiàn)水位,應(yīng)繼續(xù)加長降水時(shí)間。
3 工程難點(diǎn)分析及對策
根據(jù)本工程設(shè)計(jì)圖紙文件、現(xiàn)場踏勘和本工程巖土勘察報(bào)告,本工程有以下特點(diǎn)、施工難點(diǎn)將有可能會影響到工程的質(zhì)量和施工進(jìn)度:①該項(xiàng)目位于崇明島,擬建場地普遍吹填土厚度較厚(最厚處約5.8m)。根據(jù)調(diào)查了解,擬建場地系20世紀(jì)90年代初期圍海造地吹填形成,吹填土以粉性土為主,夾多量粘性土,局部夾粉砂,土質(zhì)松散且不均勻,吹填土為松散土層,基坑開挖時(shí),在動水力條件下易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。②吹填土下面為灰色砂質(zhì)粉土,呈松散~稍密狀,含云母,夾粉砂及層狀粘性土,土質(zhì)不均,基坑開挖時(shí),在動水力條件下易產(chǎn)生管涌、流砂現(xiàn)象。
針對以上施工中的特點(diǎn)和難點(diǎn),必須引起高度重視,并采取如下相應(yīng)對策:①場地吹填土,開工前合理安排,并提前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,嚴(yán)格控制圍護(hù)樁施工質(zhì)量,控制好事前、事中,最大限度消除安全隱患。②針對砂質(zhì)粉土,采用大功率2*55kW攪拌樁施工,同時(shí)嚴(yán)格控制圍護(hù)樁施工質(zhì)量,特別是攪拌樁的接頭等部位,保證不影響工程質(zhì)量和工期。③針對地下水豐富,降水天數(shù)不得少于10天,土方開挖需分段開挖,并分段及時(shí)澆筑基礎(chǔ)墊層。
4 施工中可能出現(xiàn)的問題及應(yīng)對預(yù)防措施
4.1 施工前準(zhǔn)備
①對進(jìn)場的雙軸攪拌機(jī)、壓密注漿機(jī)、液壓振動打樁機(jī)、挖機(jī)等機(jī)械進(jìn)行登記入機(jī)械進(jìn)場臺賬,并提供機(jī)械出場合格證、機(jī)械檢測合格證及相關(guān)壓力表鑒定報(bào)告。②對機(jī)械操作人員進(jìn)場,登記入花名冊,檢查人員上崗證,并做好安全三級教育臺賬及施工質(zhì)量技術(shù)交底記錄。③對進(jìn)場的材料,要求提供材料合格證,并對材料做表觀檢查:第一,要求普通硅酸鹽水泥新鮮、干燥、無結(jié)塊;第二,鋼板樁檢查包括表面缺陷、長度、寬度、厚度等內(nèi)容,檢查中要注意若鋼板樁有嚴(yán)重銹蝕,應(yīng)測量其實(shí)際斷面厚度。
對不符合以上條件的機(jī)械、材料和人員要求退場,并重新安排人員、機(jī)械和材料。
4.2 施工中的問題及措施
①拉森鋼板樁的施工質(zhì)量是本工程的重點(diǎn)控制點(diǎn),關(guān)系到后續(xù)施工質(zhì)量的安全進(jìn)行,對此項(xiàng)施工節(jié)點(diǎn)提出以下幾點(diǎn)措施要求:第一,拉森鋼板全部采用12m長的密扣型拉森鋼板樁,拉森鋼板樁采用履帶式打樁機(jī)械手(帶震動錘機(jī))施工,施工前認(rèn)真細(xì)致地對地下管線、構(gòu)筑物的情況進(jìn)行交底,并要求在現(xiàn)場時(shí)刻監(jiān)督施工質(zhì)量。第二,對每一根拉森鋼板樁進(jìn)行檢查,不得使用連接鎖口銹蝕嚴(yán)重或者嚴(yán)重變形的拉森鋼板樁,將這些不合格的鋼板樁修整通過驗(yàn)收后方可使用,并將鋼板樁滿涂油脂,以方便打入和拔出,減少對土層擾動的影響。第三,在拉森鋼板樁施工過程中時(shí)刻測量和監(jiān)控每塊拉森鋼板樁的傾斜度,要求傾斜度不得超過1%,當(dāng)傾斜度偏大時(shí),要求拔起后重新清理并滿涂油脂后再施工。第四,土方開挖時(shí),隨時(shí)觀察板樁是否滲水,發(fā)現(xiàn)滲水必須立即停止挖土,并第一時(shí)間進(jìn)行封堵工作,防止拉森鋼板樁樁外部分的泥土流失,避免造成地面沉降。要求必須在發(fā)生滲水的第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行封堵,采用內(nèi)側(cè)堵外側(cè)注的方法,在基坑內(nèi)滲水部位采用3厚鋼板焊接封堵,并同時(shí)在基坑外采用壓密注漿進(jìn)行封堵,封堵完成后,實(shí)時(shí)監(jiān)控滲水情況。
在對本工程6#樓進(jìn)行基坑土方預(yù)開挖,挖深1.5m時(shí),東南角一側(cè)拉森鋼板樁頂部圍檁發(fā)生了15mm的位移,遂立即采取了以下措施:第一,立即停止挖土,撤離基坑周邊的施工人員。第二,立即通知相關(guān)人員到現(xiàn)場,進(jìn)行現(xiàn)場分析原因及解決措施。第三,要求拉森鋼板樁施工單位立即在6#樓東南角設(shè)置兩根角撐,并對所有拉森鋼板樁錨樁和鋼絲繩進(jìn)行檢查。第四,聯(lián)合監(jiān)測單位每10min對圍檁頂部位移進(jìn)行觀測,實(shí)時(shí)將監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總對比。經(jīng)過6h的監(jiān)測,拉森鋼板樁頂部圍檁在4h時(shí)停止位移,總位移數(shù)據(jù)為20mm。
②由于崇明地區(qū)地下水位偏高,地下水量大,地下土質(zhì)特殊,對地下工程施工質(zhì)量和保障措施要求相當(dāng)嚴(yán)格,在施工崇明行政辦公用房項(xiàng)目(一期)工程中,降水工程至關(guān)重要。施工前,組織項(xiàng)目管理人員參加討論會,集思廣益,整理每個(gè)人提出的有利方法,將這些方法措施編制進(jìn)降水施工組織中,相對之前以往工程降水工程相比,總結(jié)了以下幾點(diǎn)措施:第一,本工程地下一層,相對挖深3.9m,局部5.5m。一根降水管長度為6m,按正常降水施工方案,預(yù)計(jì)降水水峰線達(dá)不到地下部分開挖要求。因此,事先按照井點(diǎn)管布置圖,將井點(diǎn)管平面路線上層1m的土挖除,設(shè)置1m寬井點(diǎn)管溝槽。第二,地下水量大,根據(jù)之前施工經(jīng)驗(yàn)50m一套降水設(shè)備無法滿足降水要求,故設(shè)置為25m一套降水設(shè)備,增加1倍的設(shè)備來降低地下水位。第三,基坑面積較大,中間部位開挖后,施工時(shí)間較長,為滿足施工需求,設(shè)置深井降水,以降低基坑底水峰線,滿足開挖要求。第四,24h安排人員值班,時(shí)刻關(guān)注各套降水設(shè)備的出水量,對不出水的設(shè)備第一時(shí)間進(jìn)行故障排查,保證降水質(zhì)量。
通過以上措施,本工程降水工程順利完成,為基坑圍護(hù)的穩(wěn)定性和地下工程開挖奠定了良好的基礎(chǔ)。
4.3 施工后問題匯總分析
拉森鋼板樁位移事件后,總結(jié)問題的原因是6#樓東南角一側(cè)后排3根錨樁的鋼絲繩提前施加的預(yù)應(yīng)拉力沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求所導(dǎo)致的問題發(fā)生。因設(shè)計(jì)要求拉錨鋼絲繩需提前施加預(yù)應(yīng)力,并保證鎖扣的鎖緊程度,而現(xiàn)場在將拉錨鋼絲繩拉錨預(yù)應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,解決了拉森鋼板樁圍檁位移的停止,后續(xù)繼續(xù)挖土作業(yè)施工。
5 結(jié)語
以上關(guān)于本工程地下工程基坑圍護(hù)相關(guān)的總結(jié),只有在施工前多討論、多分析,施工中多觀察、多比較,施工后多總結(jié),結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn),提前制定預(yù)防措施,將工程所可能遇到的所有問題預(yù)控到位,為工程的順利開展奠定基礎(chǔ)。