文|平潭市政開發(fā)有限公司 林海峰
在舊城區(qū)道路改造提升過程當中,依托相關施工設計圖紙、巖土工程勘察報告及建筑基坑支護技術相關規(guī)程等內容,實現(xiàn)傳統(tǒng)支護及傳統(tǒng)樁型向微型樁類組合支護的轉變完善,確保支護改良優(yōu)化適用,故以各類微型樁在其具體實施過程中的應用,重點從施工特點、技術控制要點、實施效果及成果驗收、輔助措施等方面進行探討,確保所需樁型組合能夠對舊城區(qū)道路改造施工,擁有較高的施工指導意義。
海壇東路(萬順路~潭城路)位于平潭綜合實驗區(qū)舊城區(qū)西部,其作為平潭綜合實驗區(qū)舊城內一條重要城市道路,起于萬順路(相交樁號:DK0+000)、止于潭城北路(相交樁號:DK0+460),該道路寬19.36~27.35m,以直接服務沿線地塊,保障居民生活出行功能為主。該路段全長約460m,按城市支路等級進行規(guī)劃。經(jīng)由前期踏勘,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有道路因城區(qū)老舊、加之通行壓力,導致存在不同程度路面隱患;為保障原下設管線使用壽命,結合道路特點,擬對雨水、污水、給水、局部電力、通信管線予以重建。
該項目綜合考慮重建管線周邊留存的密集早期建筑體、構造物,不具備足夠的放坡條件及安全距離,故采用獨立內置鋼筋籠型支護樁、獨立鋼管內注漿型支護樁、組合型微型支護樁(銜接高壓旋噴樁支護),具體施工構造詳見圖1。
圖1 各類微型樁支護施工構造
通過早期鋼板樁實施案例,發(fā)現(xiàn)鋼板樁在其施作及拔除過程中,會形成較大擾動,且其防水效果較差。微型樁具備較好適用性,可以較好的適應各類不同的地質條件,應用范圍廣。其次微型樁在施工過程中對周邊建筑體整體擾動小,尤其是在舊城區(qū)道路改造階段,對容易造成道路周邊舊屋墻體開裂有較高控制要求,可以大幅減少周邊房屋正常使用的安全隱患。微型樁具備良好的防水效果,對地下水源豐富地段,對易因周邊水源造成坑壁水土流失地段,起到很好的坑壁穩(wěn)定效果,大大提升有限空間內基坑開挖的穩(wěn)定性和安全性。綜合以上各點,微型樁施工對于舊城區(qū)道路優(yōu)化改造將起到積極推動效用。
內置鋼筋籠支護樁的實施特點,主要通過采用直徑≤400mm 工程地質鉆機根據(jù)施工圖紙設計深度進行成孔之后,使用清水循環(huán)系統(tǒng)清理泥渣,再利用吊裝設備將鋼筋籠分段吊入成型孔洞內部進行安裝固定;另在二次清孔之后,填筑干凈的碎石至樁頂表面,隨后運用預埋注漿管進行注漿,實現(xiàn)支護到位。
注漿鋼管微型樁可用于嵌固端地層較硬的區(qū)域,主要采用旋噴成樁、待樁體初凝后,再利用潛孔錘成孔,孔內插入鋼管予以注漿,如:該項目注漿鋼管中心間距控制為≤35cm,成孔驗收標準為200mm;另在樁頂通過設置鋼筋混凝土冠梁予以連接,冠梁高度根據(jù)施工圖紙鋼管埋深進行調整,再如:該項目要求鋼管插入冠梁45cm,故冠梁斷面尺寸建議為H×B=500×400 為宜。
通過管內注漿型高壓旋噴樁的簡化樁型,配合內置鋼筋籠微型樁的實施,使得對于微型樁組合體系得以效果強化:一方面提升內置鋼筋籠微型樁的支護強度,另一方面利用高壓旋噴樁使得止水效果顯著提升,從而確保有效的基坑空間得以形成有效的安全屏障。
成孔技術控制:首先為確保鋼筋籠能夠正確安裝,需在樁位放樣之后,及時清除地表以下2m 范圍內的障礙物,如:海壇東路施工區(qū)域內的原有舊屋地梁等;若是遇見現(xiàn)仍在施工期間使用的管道線路,則應予以重點保護,然后進行鉆孔設備所需場地的整平及夯實,以確保鉆孔設備垂直就位;其次在場地整平夯實到位之后,利用全站儀進行樁位的精密復測,確保鉆孔中心位移偏差<50mm;因在鉆孔期間需進行返漿,在放樣的同時還應根據(jù)鉆孔設備擺放位置,布設好沉淀池以便于廢漿液的統(tǒng)一收集,避免污染周邊環(huán)境;第三因項目涉及斜樁成孔,故對于樁體角度,可采用羅盤儀進行傾角控制。若是在成孔期間,發(fā)現(xiàn)傾角過大或過小問題,建議予以控速處理,并在進入不同巖土層之后,及時變換檔位,避免由于過度擾動造成鉆頭卡殼;第四成孔過程應使用水循環(huán)系統(tǒng),避免鉆頭過熱磨損難以清除孔內廢渣,當存在孔洞坍塌的問題時,應及時予以回填粘土造漿,回填厚度應以實際坍塌標高進行控制,可視坍塌孔洞大小進行調整;若坍塌孔洞過大時,建議利用碎石回填至地表處,另在重新夯實之后,再安排二次鉆孔作業(yè);第五應在成孔之后,及時進行必要的清渣工作,孔底沉渣厚度控制≤50mm,以確保在安裝鋼筋籠之前能夠驗收合格。
成樁技術控制:首先對于鋼筋籠的制作應嚴格按照設計施工圖紙規(guī)格數(shù)量進行加工制作,該項目中對于主筋及加勁筋的制作要求為:主筋不得設置彎鉤、加勁筋應設置在主筋外側,確保砂漿墊塊對于該鋼筋籠的保護層厚度得以控制;主筋應優(yōu)先采用雙面滿焊進行連接,搭接長度同時應符合相關技術標準,為保障其冠梁施工強度,另要求預留鋼筋應錨入冠梁,且至少為該支護樁主筋直徑的35 倍。其次是在鋼筋籠的安裝前,應采用探孔器進行試探,對于探孔期間發(fā)現(xiàn)的障礙,及時進行掃孔,嚴禁強制安裝;并在鋼筋籠安放到位之后,及時將鋼筋籠略微提升并以鋼管支架固定方式進行焊接處置。第三所填碎石應在將填灌之前予以沖洗,避免地表泥土隨碎石灌入孔洞,另需將孔內泥漿密度降至1.1~1.2之后進行,以確保填灌碎石能夠從底部逐漸堆積至頂部。第四灌注漿液之前,應控制好漿液的細度及體積安定性,并將其水灰比控制在0.4~0.5 區(qū)間,以免影響注漿進度的同時保證滿足設計要求;而注漿壓力應控制在≥0.3MPa,并以漿液上冒、孔口布滿濃漿作為驗收標準,注漿過程應連續(xù),并以2m 分層逐段灌注,為控制樁頂澆筑標高,期間還應根據(jù)實際頂部石子沉落情況予以補償填筑。
成孔技術控制:實施重點在于鉆桿控制,應確保鉆桿的成型偏位控制在10mm以內,并保證鉆孔的垂直傾角誤差<0.3%;另外在其效驗鉆桿長度期間,應在鉆桿旁標注深度線,以利于實際孔深的控制,避免出現(xiàn)超欠情況發(fā)生。
成樁技術控制:首先為確保成樁質量,應自下而上進行旋噴,并及時將多余泥漿清理出來,為避免造成周邊環(huán)境的污染,可采用彩條布覆蓋施工作業(yè)區(qū)域進行保護;其次噴射實施前應予以試噴,并根據(jù)試噴效果調整壓力,確保實際噴射質量;第三在起噴階段,應確保噴口出漿正常,方可連續(xù)作業(yè),若是恰逢機械故障等意外出現(xiàn),則應立即停止后續(xù)作業(yè),待故障排除完畢之后,重復上述步驟;第四為提升樁底端部的施工質量,可在樁底端部以上1m 范圍內適當延長噴射時長,因噴射管口提升過程,會滯留在不同巖土層,故在進入不同層次之后應及時調整最佳的旋噴參數(shù)。最后參考內置鋼筋籠支護樁的灌漿基本原則,對預埋的鋼管內部予以注漿。
具體實施順序:先行施工內置鋼筋籠微型樁,待該樁型施工完畢之后,在兩樁之間進行折中加密,施以高壓旋噴樁,使得前后施工的兩樁緊密銜接,形成可靠的排樁組合支護體系。
首先對于微型樁的規(guī)格尺寸有著其相對嚴格要求,工程地質鉆機開孔孔位偏差應≤20mm,以確保周邊陸續(xù)施工樁位后續(xù)實施;旋噴樁型開孔直徑應滿足設計尺寸的±10mm,孔徑過小則不利于鋼筋籠及注漿鋼管的正確安放,且無法控制好混凝土的保護層厚度及搭接部分的銜接,過大則容易影響到周邊注漿鋼管或鋼筋籠微型樁的有效實施;如:在海壇東路雨污水同槽主管實施階段,由于地質原因,導致前后施工的Φ400 型微型樁存在較為明顯的偏差,為了保證其上部設置的冠梁(H×B=500×400)能夠成型,故對錨固鋼筋進行調整。另外為了確保微型樁的垂直度(該項目強制要求傾斜度≤0.5%),應在鉆機就位期間,調整好鉆機施工平臺,若是處于軟弱地基時,應對鉆機就位平臺予以換填碾壓。
其次為確保微型樁的實施效果,在期間引入各項輔助措施,要求當冠梁部分挖除之后,立即對樁體頂端及時支撐,待支撐完畢之后,嚴格按照計劃分層開挖,嚴禁超出原定開挖分界線進行開挖;開挖的過程中專人指揮機械設備并安排監(jiān)測人員,避免開挖過程設備沖撞支護結構或造成原地表土體的擾動;若是遇到明顯地下裂隙水時,應當立即停止開挖,并通過設置泄水孔予以引流;為減少基坑邊坡的暴露時長,故后續(xù)工作應盡早安排落實,并結合施工現(xiàn)場情況設置分段開挖步距,例如:海壇東路總長400m,可以百米樁進行劃分,并兼顧各變坡點情況予以細化分段長度。
最后為保證順利驗收,除設置必要的邊坡支護監(jiān)測系統(tǒng)外,建議施工單位通過設置臨邊磚砌排水溝配合降水井,以減少地表水源對邊坡的影響;同時要求控制好噴射混凝土厚度,與施工圖紙尺寸數(shù)量的閉合。當基坑寬度>5m 時,則建議采用大截面鋼管支撐予以替換,并依據(jù)實際需求調整各鋼管間實際支撐間距。例如圖1所示采用Φ425 鋼管代替Φ325 鋼管進行加固支撐。
為了在后續(xù)施工項目當中,能夠更好的運用微型樁支護類型,對于其與傳統(tǒng)型支護方式優(yōu)缺點對比分析顯得格外重要,詳見表1微型樁與傳統(tǒng)型優(yōu)劣對照表。
從表1中,不難看出微型樁相對于傳統(tǒng)型支護方式,以其能嵌巖(較硬地層)、占地少、振動小、噪音小、止水好等顯著特點,更加合適在舊城區(qū)道路場地狹窄區(qū)域內進行實施;而主要劣勢在于造價高、工期長,對于施工成本的控制及施工進度的推進,都將會造成一定的困難。為此對于微型樁的設備投入、材料控制都應嚴格把關,從而實現(xiàn)造價可控、工期保證。
表1 微型樁與傳統(tǒng)型優(yōu)劣對照表
綜上所述,可見針對舊城區(qū)道路管線改造,微型樁相對傳統(tǒng)型支護更為可靠;為此應在后續(xù)類似的施工當中,不斷通過各類微型樁的應用優(yōu)化,特別是對于樁型組合的編排及布設效果,應引起參建人員高度重視,實現(xiàn)微型樁優(yōu)點突顯,規(guī)避各類缺點影響,共同促進舊城區(qū)的道路管線改造呈良性發(fā)展。