陳 瓊
廣東德封建設(shè)工程有限公司 廣東廣州 510507
某工程設(shè)有地下室三層,本項(xiàng)目基坑開挖深度約13.6m,基坑周長約280m,場地±0.000 相當(dāng)于絕對標(biāo)高8.750m,本基坑側(cè)壁安全等級為一級。
地質(zhì)情況為:1- 1 雜填土,1- 2 素填土,2- 1 淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土,2- 2 淤泥質(zhì)砂土,3- 1 可塑狀粉質(zhì)黏土,3- 2 硬塑狀粉質(zhì)黏土,4- 1 全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖帶,4- 2 強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖帶,4- 3 中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖帶,4- 4 微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖帶。
本工程場地地下水類型主要有孔隙水、基巖裂隙水,主要賦存于第四系填土層中;地下水位埋深為3.1~5.1m,平均4m,地下水位埋深標(biāo)高為3.7~5.5m,平均4.6m。
施工流程:攪拌樁施工→旋挖灌注樁施工→鋼格構(gòu)柱施工→冠梁、腰梁、內(nèi)支撐施工→開挖至基坑底。
2.1.1 攪拌樁施工工藝三軸攪拌樁樁機(jī)定位→水泥漿制作→上、下噴漿并攪拌→二次上、下噴漿并攪拌→清洗→樁機(jī)移位。
2.1.2 施工方法
(1)定位:三軸水泥攪拌樁機(jī)到達(dá)作業(yè)樁位附近,若地面凹凸不平,高低落差較大的先用機(jī)械平整,若高低落著不太的則采用三軸攪拌樁機(jī)的液壓平衡裝置讓起吊設(shè)備保持水平。然后對鉆桿長度、鉆頭直徑等進(jìn)行作業(yè)前檢查,待機(jī)械通過檢查與驗(yàn)收后將樁機(jī)移到指定位置并對好樁位。
(2)制備水泥漿:水泥采用強(qiáng)度為P.O42.5R,水泥用量為220kg/ m3,1~1.5 的水灰比,水泥漿制作過程中加水要使用定量的容器或器具,以控制用水量。三軸攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后方可配制水泥漿。
(3)水泥攪拌樁機(jī)下沉、噴漿、攪拌:水泥攪拌樁機(jī)的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)正常后方可啟動(dòng)攪拌樁機(jī)電機(jī),均速放松攪拌樁機(jī)的吊索,攪拌樁機(jī)會(huì)沿導(dǎo)向架進(jìn)行攪拌切土下沉,下沉的速度于電機(jī)的電流監(jiān)測表進(jìn)行控制。下沉的速度小于或等于0.8m/ min,當(dāng)攪拌樁進(jìn)入土層后開始噴漿、攪拌,在噴漿的過程中,需不斷地進(jìn)行攪拌。施工過程中需對設(shè)備運(yùn)行及地層變化的情況進(jìn)行觀察,當(dāng)鉆頭下沉到攪拌樁樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),必須立即停止鉆進(jìn)。
(4)水泥攪拌樁機(jī)提升、噴漿、攪拌:攪拌樁樁機(jī)提升鉆頭時(shí)需進(jìn)行噴漿、攪拌,提升的速度為0.6~1.0m/ min。攪拌樁于噴漿過程中時(shí),必須不斷地進(jìn)行攪拌,以防止水泥漿離析,提升至離地面50cm 處,立刻停止噴漿,噴漿量通過電腦自動(dòng)計(jì)錄后記錄存檔。
(5)二次下沉、提升及噴漿、攪拌:第一次下沉、提升及噴漿、攪拌完成之后,繼續(xù)進(jìn)行再次下沉鉆頭進(jìn)行補(bǔ)漿的噴漿,攪拌至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置。進(jìn)行再次提升噴漿、攪拌,進(jìn)一步均勻拌和??咨罘秶鷥?nèi)的各段補(bǔ)漿量均由電腦自動(dòng)控制,各段噴漿量均相等,水泥漿亦使用完畢。
(6)清洗攪拌樁機(jī)管道的水泥漿及粘附的軟土:樁機(jī)停止施工或施工之間的間歇時(shí)間過長,則向水泥漿攪拌桶內(nèi)加入清水,灰漿泵開啟運(yùn)行,清洗所有管中殘留的水泥漿,同時(shí)將粘附于攪拌頭的軟土清洗。
2.1.3 水泥攪拌樁工程質(zhì)量保證措施
(1)三軸攪拌樁所使用的材料與用量均需按照設(shè)計(jì)要求,如水泥的品種、等級標(biāo)號(hào)、水泥漿水灰比。
(2)攪拌樁的樁身強(qiáng)度、質(zhì)量、斷面尺寸、深度、搭接情況整體穩(wěn)定等 必須符合設(shè)計(jì)要求。
(3)水泥:設(shè)計(jì)要求采用P.O42.5R 普通硅酸鹽散裝水泥,水泥進(jìn)場時(shí)必須配備出廠合格證、檢驗(yàn)報(bào)告單,并按要求進(jìn)行監(jiān)理見證取樣送第三方正規(guī)檢測機(jī)構(gòu)復(fù)試并合格后方使用。
(4)灰量:不得超過設(shè)計(jì)或規(guī)范要求的規(guī)定值的±5%。
(5)攪拌樁樁徑:需采用與樁徑相應(yīng)大小的鉆頭,如已磨損至無法達(dá)到要求的必須更換。
(6)為保證壓漿過程中不發(fā)生斷漿的現(xiàn)象,必須嚴(yán)格控制噴漿與攪拌的速度,并控制重復(fù)下沉與提升速度。
(7)攪拌樁施工完成且達(dá)到齡期之后,需采用人工鑿除攪拌樁樁頂?shù)母{段,方能實(shí)施下一道工序的施工。需填筑路堤或施加荷載,必須待樁體施工完成一個(gè)月且驗(yàn)收合格后。
(8)水泥攪拌樁、所有施工機(jī)械均由技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行編號(hào),安排專職施工員負(fù)責(zé)水泥攪拌樁的施工,旁站水泥攪拌樁的施工全過程。將現(xiàn)場技術(shù)員、施工員、鉆機(jī)長、班組負(fù)責(zé)人、水泥攪拌樁的樁長及樁距等制成標(biāo)牌懸掛在鉆機(jī)最明顯的位置,確保人員到位與責(zé)任到人。
2.2.1 施工工藝流程
施工準(zhǔn)備(鋼筋籠制作、泥漿制備等)→鉆機(jī)就位、鉆進(jìn)→驗(yàn)孔→吊裝鋼筋籠(鋼格構(gòu)柱)→灌注水下混凝土
2.2.2 鋼筋籠制作
鋼筋、直螺紋套筒等原材料進(jìn)場必須具備產(chǎn)品質(zhì)保書、出廠合格證,鋼筋經(jīng)復(fù)試合格后使用。鋼筋下料必須符合設(shè)計(jì)圖紙要求的規(guī)格、長度。鋼筋籠主筋長度允許偏差為±50mm,連接采用直螺紋套筒連接;加強(qiáng)箍筋采用雙面焊,螺旋筋和主筋連接采用點(diǎn)焊連接。為確保鋼筋籠保護(hù)層厚度,設(shè)置保護(hù)墊塊固定于鋼筋籠外徑主筋上,間距不大于2m,同一截面內(nèi)不少于三個(gè)。
2.2.3 泥漿制備
采用原土進(jìn)行造漿,新配制泥漿必須進(jìn)行試驗(yàn)檢測,合格后方可使用。
2.2.4 鉆機(jī)就位及鉆進(jìn)
(1)護(hù)筒埋設(shè):鉆孔開始前埋設(shè)護(hù)筒,以保證鉆機(jī)沿樁位垂直方向順利工作,同時(shí)保護(hù)孔口和提高樁孔內(nèi)的泥漿面。護(hù)筒采用鋼板卷制,角鋼加固,內(nèi)徑比設(shè)計(jì)樁徑大100mm,中心位置與樁心偏差不大于20mm。護(hù)筒埋設(shè)與坑壁之間用粘土分層夯填密實(shí),以防漏漿,并在護(hù)筒的上口邊緣開設(shè)溢漿口,便于泥漿溢出流回泥漿池,進(jìn)行回收和循環(huán)。
(2)鉆機(jī)就位檢查:鉆機(jī)就位時(shí)要求機(jī)身保持平穩(wěn),磨盤中心、鉆桿中心、樁位中心必須保證三點(diǎn)一線。鉆桿垂直度,采用測錘及經(jīng)緯儀在相互垂直的方向上進(jìn)行檢測[1]。
(3)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn):鉆機(jī)在成孔過程中,需經(jīng)常進(jìn)行泥漿檢測,性能指標(biāo):比重1.1~1.3g/ cm3、粘度18~22s、含砂率4%~8%。
(4)當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)孔深時(shí),采用測錘檢查孔深,并采用測斜儀或超聲波測井儀進(jìn)行成孔垂直度檢查。
(5)終孔驗(yàn)收、清孔:成孔深度必須符合設(shè)計(jì)要求,沉渣厚度不得大于200mm。
2.2.5 鋼筋籠吊放
(1)入孔:鋼筋籠應(yīng)吊直扶穩(wěn),對準(zhǔn)孔位緩慢下沉,不得搖晃碰撞孔壁和強(qiáng)行入孔,入孔后將鋼筋籠固定,以防在安裝導(dǎo)管及灌注混凝土?xí)r發(fā)生搖晃或上、下浮籠等現(xiàn)象。
(2)二次清孔:鋼筋籠入孔后,進(jìn)行二次清孔以確?;炷凉嘧①|(zhì)量,二次清孔質(zhì)量指標(biāo):沉渣厚度≤200mm、泥漿比重:1.10~1.30g/ cm3、黏度:18~22s、含砂率:4%~8%。
2.2.6 格構(gòu)柱安裝
(1)格構(gòu)柱制作:按設(shè)計(jì)施工圖紙,在現(xiàn)場進(jìn)行加工,格構(gòu)柱由400×200×10mm 綴板和4L200×20mm 角鋼焊接而成,角鋼與綴板連接處全部滿焊。
(2)在鋼格構(gòu)柱鉆孔施工時(shí),必須保證鉆孔的垂直度,以保證鋼格構(gòu)柱吊裝時(shí)的垂直度。
2.2.7 混凝土灌注
(1)導(dǎo)管安裝:混凝土灌注導(dǎo)管采用φ250 導(dǎo)管,管間采用絲扣聯(lián)結(jié)牢固并加設(shè)密封圈,內(nèi)壁光滑無阻,組拼后采用球塞、檢查錘作通過實(shí)驗(yàn),順利通過為合格。導(dǎo)管安裝前應(yīng)做水密試驗(yàn),試驗(yàn)過程中不得有泌水現(xiàn)象,水頭壓力不小于實(shí)際灌注時(shí)的壓力。導(dǎo)管置于樁孔中間,并在管內(nèi)臨近泥漿面位置用鐵絲吊掛隔水栓。管口與孔底保持30~50cm 間距,確保隔水栓及混凝土通暢。
(2)混凝土灌注:灌注首批混凝土量應(yīng)使導(dǎo)管埋入混凝土中深度不小于1.0m,首批混凝土不得少于1.5m3?;炷凉嘧⒈仨毐3诌B續(xù)進(jìn)行,始終保持導(dǎo)管埋深在2~3m 左右,為確保樁頭砼質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,樁頂標(biāo)高應(yīng)超澆50cm 以上,澆注過程應(yīng)做好詳細(xì)記錄?;炷凉嘧⑦^程中,確?;炷辆哂辛己玫暮鸵仔?,坍落度控制在180~220mm,并按照相關(guān)規(guī)范要求留置試塊及養(yǎng)護(hù),每根樁不少于1 組。實(shí)際澆筑混凝土量與理論混凝土量之比不得小于1,即混凝土充盈系數(shù)不得小于1。
2.3.1 灌注樁頂破除
冠梁采用分段施工,表層土開挖至灌注樁頂位置時(shí)用風(fēng)鎬破除樁頂?shù)幕炷粮{層,清理干凈,露出實(shí)樁混凝土面和鋼筋,彎曲鋼筋采用機(jī)械調(diào)直。
綁扎冠梁和第一道混凝土支撐鋼筋,支模,澆筑混凝土,每段混凝土支撐與相連冠梁應(yīng)一次澆筑完成。
基坑開挖至第二道混凝土支撐0.5m 后,清理平整圍護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑底面,鑿出并扳直灌注樁中預(yù)埋的腰梁連系筋。其余部分同冠梁中混凝土支撐施工[2]。
2.3.2 墊層(底模)施工
在混凝土支撐位置挖至相應(yīng)標(biāo)高,夯平后,澆筑10cm 厚C15 混凝土墊層,并涂上脫模劑(或鋪貼塑料薄膜作隔離層),支撐梁寬度兩邊加大200mm 為墊層寬度,墊層的表面需平整且標(biāo)高一致。
2.3.3 支撐梁側(cè)模施工
按照支撐梁的設(shè)計(jì)平面圖,將支撐梁的位置軸線于墊層上彈出來,立模的位置也一并彈出,模板用厚18mm的木板以及φ48mm 的鋼管進(jìn)行支設(shè),于模板高度的1/ 2處加設(shè)φ12 對拉螺桿一道,以防模板出現(xiàn)漲模。
立模前,應(yīng)將鋼筋內(nèi)的雜物、泥漿清理干凈,模板的拼縫要嚴(yán)密,支撐要牢固,以防止爆板及漏漿,立模要保證混凝土支撐的形狀、尺寸、位置和標(biāo)高符和設(shè)計(jì)要求,模板的支撐系統(tǒng)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。模板安裝前應(yīng)刷好脫模劑,應(yīng)在混凝土表面及棱角不因拆模而受損壞的情況下拆除模板。
鉆孔灌注樁保證了基坑支護(hù)的剛度,水泥攪拌樁保證了基坑支護(hù)的止水性,支撐消除了基坑開挖后出現(xiàn)的土層傾向壓力,三者結(jié)合大大提高了基坑支護(hù)的質(zhì)量及安全性,為基坑開挖創(chuàng)造了有利條件。