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        復雜環(huán)境條件下鉆孔灌注樁+斜撐鋼管體系在深基坑中的應用

        2021-07-29 09:33:06葉漢忠侯陳五楊賽飛
        城市建筑空間 2021年6期
        關鍵詞:圈梁成孔灌注樁

        葉漢忠,侯陳五,楊賽飛,張 燁

        (江蘇中南建筑產業(yè)集團有限責任公司,江蘇 海門 266124)

        1 工程概況

        某商業(yè)綜合體項目位于上海市閔行區(qū)華漕鎮(zhèn),東至龍蟠路,西至雙鶴浦河,南至北青公路,北至季樂路,包括公寓、酒店、辦公樓、配套商業(yè)及1層地下車庫,均擬采用樁基?;哟竺娣e開挖深度約6.25m,基坑上口周長約830m,開挖面積約34 300m2。其中基坑三側為市政道路,一側緊鄰河道,道路下方敷設有大量管線。基坑位置及周邊情況如圖1所示。

        圖1 基坑周邊環(huán)境

        2 工程地質及水文條件

        2.1 工程地質條件

        本工程所處的上海市閔行區(qū)屬于濱海平原地貌類型。擬建場地絕對標高4.500m,現(xiàn)為空地,總體較平坦,局部有堆土,地勢略有起伏。場地內北側基坑內部分布有幾處暗浜,浜土厚度1.20~3.10m,浜底標高介于1.620~0.120m,浜填土以灰黑色黏性土為主,土性極差?;娱_挖深度影響范圍內土層特征如下。

        1)①層填土,表層多為建筑垃圾,局部有水泥地坪,下部以黏性土為主,含石子、碎磚及腐殖植物根莖,土質松散不均勻,在擬建場地內均有分布,厚度變化較大,1.50~4.50m,平均厚度為2.51m。

        2)②層灰黃色粉質黏土夾粉性土,含云母,氧化鐵斑點及鐵錳質結核,土質不均勻,呈可塑~軟塑狀,具中等壓縮性。該層土土性較好。

        3)③層灰色淤泥質粉質黏土夾粉性土,含云母、有機質,局部夾較多砂質粉土,土質不均勻,呈流塑狀,具高等壓縮性。擬建場地內均有分布。

        4)④層灰色淤泥質黏土,流塑狀,強度低,壓縮性高,土質均勻,工程力學性質差。

        5)⑤1-1層灰色黏土,含有機質、泥鈣質結核及半腐殖植物根莖,土質較均勻,呈軟塑狀,具高~中等壓縮性。擬建場地內均有分布。

        主要土層的物理力學性質參數(shù)如表1所示。

        表1 主要土層物理力學性能

        2.2 水文條件

        本工程涉及工程建設的水文條件主要包含以下2種。

        1)淺部土層中的潛水 根據(jù)詳勘報告,勘察時鉆孔中潛水穩(wěn)定水位埋深為1.2~2.6m,絕對高程為3.230~3.860m,潛水補給主要為地表水及大氣降水。

        2)深部第⑦層土中的承壓水 根據(jù)最不利工況的高水頭3m進行抗承壓水穩(wěn)定性計算,本工程一般底板開挖深度范圍抗承壓水穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求。

        3 鉆孔灌注樁+斜撐鋼管體系圍護結構設計與施工

        3.1 支撐方式選擇

        考慮到本工程基坑三面道路均為市政道路,且市政道路內敷設大量管線,另一側緊鄰河道,基坑開挖深度6.25~6.95m,地下室外墻距用地紅線大部分在5m左右,如考慮地下室外墻施工時的作業(yè)空間,圍護結構施工空間相對狹小。綜合考慮,本項目不宜采用放坡開挖方式,只能選擇直立壁開挖方式,并采用鉆孔灌注樁+斜撐鋼管支撐技術(見圖2),該技術是一項基坑支護新技術,可取代常規(guī)方案支撐體系,特別適合取代常規(guī)的斜拋撐鋼管方案,有利于優(yōu)化施工流程及工期。

        圖2 鉆孔灌注樁+斜撐鋼管體系剖面

        3.2 鉆孔灌注樁+斜撐鋼管體系施工流程

        施工圍護SMW工法樁、灌注樁+止水帷幕攪拌樁→施工注漿鋼管,并跟蹤注漿→施工頂圈梁,降水→分塊分層開挖裙邊土方及配筋墊層→分塊分層開挖至坑底,澆筑配筋墊層、底板→施工地下結構至±0.000m,割除注漿鋼管。

        3.3 鉆孔灌注樁+斜撐鋼管體系施工要點

        3.3.1 鉆孔灌注樁

        鉆孔灌注樁總體施工順序為:定位和護筒埋設→機械就位和鉆具校驗→成孔施工→第1次清孔→鋼筋籠吊放→第2次清孔→灌注混凝土→移機。

        按照GB 50205—2020《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》及上海市標準DG/TJ 08-61—2018《基坑工程技術標準》,鉆孔灌注樁施工過程需注意以下幾點。

        1)考慮到水下承載能力,灌注樁混凝土強度等級不應低于C30,混凝土保護層厚度不宜小于50mm。

        2)應對灌注樁的成樁質量進行控制,如表2所示。

        表2 灌注樁成樁質量控制指標

        3)樁頂泛漿高度確保有效樁混凝土強度滿足設計要求。

        4)圍護樁正式施工前,為了解土層情況、施工特性及進行孔壁穩(wěn)定性測試,宜試成孔,試成孔為2根。

        5)成孔完畢至灌注混凝土間隔時間不應大于24h;一般采用正循環(huán)成孔。

        6)相鄰成孔施工,安全距離不應小于4d;或最少間隔時間不應小于36h。

        7)清孔分兩次進行:第1次清孔在成孔完畢后立即進行;第2次在下放鋼筋籠和灌注混凝土導管安裝完畢后進行。清孔后的泥漿密度應小于1.15g/cm3。

        8)圍護樁清孔后30min內灌注混凝土。

        9)鋼筋籠綁扎符合要求后,固定鋼筋籠吊筋,以使鋼筋籠定位,避免灌注混凝土時鋼筋籠上拱。

        3.3.2 圈梁及支撐

        圈梁及支撐的總體施工順序為:定位放灰線→夯實找平→支底?!鷱椫芯€→綁扎鋼筋→支側模→澆搗混凝土。

        1)混凝土支撐和圈梁的混凝土設計強度等級為C30,鋼筋的保護層厚度宜為30~50mm。

        2)縱向鋼筋采用焊接,接頭應相互錯開,焊接接頭連接區(qū)長度10d,同一連接區(qū)段內縱向受拉鋼筋接頭數(shù)量不大于50%。

        3)灌注樁主筋伸入圈梁850mm。

        4)型鋼格構立柱必須挺直,與支撐和立柱樁應連接牢固。

        5)立柱中心偏位不得超過10mm,垂直度偏差不大于1/300,翼緣應與支撐軸線平行。

        6)底板澆筑前,立柱必須焊接止水鋼板。

        3.4 鉆孔灌注樁+斜撐鋼管體系圍護結構優(yōu)點

        針對本工程特點,結合現(xiàn)場安裝情況,鉆孔灌注樁+斜撐鋼管體系圍護結構具有如下優(yōu)點。

        1)支撐體系搭設及施工工藝相對簡單,可有效減少施工工作量。

        2)受力及傳力方式簡單明了,無需對底板進行分塊施工。

        3)無養(yǎng)護和拆除工況,無換撐工序,地下結構可連續(xù)施工,節(jié)約時間成本。

        4)施工風險性較小,變形控制方法可靠。

        本項目施工工藝一般用于1~2層地下室基坑,可解決常規(guī)斜拋撐二次挖土和縮短地下室施工工期。

        4 結語

        本工程采用鉆孔灌注樁+斜撐鋼管體系,實現(xiàn)有效空間作業(yè)范圍內的高效施工,減少混凝土養(yǎng)護、拆除時間,無換撐工序,極大縮短施工工期,對于開挖面積較大而開挖深度有限,且施工空間受限的基坑工程有一定參考價值。

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