杜曉鳴
(哈爾濱衛(wèi)生建筑工程公司,黑龍江 哈爾濱 150000)
深基坑的支護(hù)形式是多種多樣的,為適應(yīng)不同的地質(zhì)及環(huán)境條件,設(shè)計(jì)者針對(duì)不同的工程實(shí)際,往往會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ牧?、施工條件等設(shè)計(jì)出不同的結(jié)構(gòu)型式本文主要介紹深基坑支護(hù)中混凝土灌注樁支護(hù)施工的要點(diǎn)和建議。
1.1 計(jì)算理論的選擇
庫(kù)倫土壓力理論假定墻后填土破壞時(shí),是沿著通過(guò)墻踵的某一平面滑動(dòng)的,實(shí)際它卻是個(gè)曲面。
朗肯土壓力理論假定墻背和填土間無(wú)摩擦力(δ=0),實(shí)際上摩擦力是存在的。
土壓力理論都假定壓力強(qiáng)度隨深度呈線形分布,實(shí)際是與墻身位移和變形有關(guān),試驗(yàn)表明它是曲線分布。
綜合上述三點(diǎn),對(duì)灌注樁支護(hù)采用卜魯姆(H·Blum)理論進(jìn)行計(jì)算,更接近工程實(shí)際。
1.2 計(jì)算原理
懸臂樁主要依靠嵌入土內(nèi)深度,以平衡上部地面荷載、水壓力及土壓力形成的側(cè)壓力,因此插入深度至關(guān)重要。其次計(jì)算灌注樁所承受的最大彎矩,以便核算灌注樁直徑和配筋。
混凝土灌注樁一般采用采用旋挖鉆機(jī)泥漿護(hù)壁成孔,鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)加工,水下灌注商品混凝土的施工方法。鉆孔灌注樁是利用鉆孔機(jī)械鉆出樁孔,并在孔中澆注混凝土(或先在孔中吊放鋼筋籠)而成的樁,其中泥漿護(hù)壁成孔適用于地下水位較高的地質(zhì)條件。施工要點(diǎn)包括:
2.1 施工工藝
最后的契機(jī),羅塞蒂與威廉·諾曼·亨特、約翰·艾弗萊特·密萊斯等倫敦的學(xué)畫(huà)青年在一起翻閱有關(guān)于早期意大利公墓壁畫(huà)的畫(huà)冊(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)拉斐爾之前的作品雖然生拙,卻充滿(mǎn)單純質(zhì)樸的美感,這種迥異于他們已經(jīng)厭倦的學(xué)院式作品便適時(shí)激發(fā)了他們的創(chuàng)造欲望和藝術(shù)理想,1848年,也是英國(guó)憲章運(yùn)動(dòng)迎來(lái)高潮的一年,拉斐爾前派兄弟會(huì)成立。
鉆機(jī)鉆孔前,應(yīng)做好場(chǎng)地平整,挖設(shè)排水溝,設(shè)泥漿池制備泥漿,做試樁成孔,設(shè)置軸線定位點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn),防線定樁位及其復(fù)核等施工準(zhǔn)備工作。
鉆孔前,先安裝樁架及水泵設(shè)備,樁位處挖土埋設(shè)孔口護(hù)筒,以起定位、保護(hù)孔口、存儲(chǔ)泥漿等作用,樁架就位后,鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。
鉆孔是應(yīng)在孔中注入泥漿,并始終保持泥漿液面高于地下水位1.0m以上,以起到護(hù)壁、攜渣、潤(rùn)滑鉆頭、降低鉆頭發(fā)熱、減少鉆進(jìn)阻力等作用。
鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后清孔,該工程采用原土造漿,所以清孔時(shí),鉆機(jī)空轉(zhuǎn)不進(jìn)尺,同時(shí)注入清水,待孔底殘余的泥塊已磨漿,排出泥漿比重降至1.1左右(以手觸泥漿無(wú)顆粒感覺(jué)),即認(rèn)為清孔已經(jīng)合格。
清孔完畢后,立即吊放鋼筋籠和水下澆注混凝土。鋼筋籠埋設(shè)前在其上設(shè)置定位鋼筋環(huán),確保保護(hù)層厚度。水下澆注混凝土采用導(dǎo)管法施工。
2.2 混凝土灌注樁常見(jiàn)問(wèn)題及預(yù)防辦法
2.2.1 坍孔
a.產(chǎn)生原因:護(hù)筒周?chē)从谜惩撂罘饩o密而漏水,或護(hù)筒埋置太淺。.未及時(shí)向孔內(nèi)加泥漿,且孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位,或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水降低了靜水壓力,或泥漿密度不夠。.在流砂、軟淤泥、破碎地層松散砂層中鉆進(jìn),進(jìn)尺太快或停在一處空轉(zhuǎn)時(shí)間太長(zhǎng),轉(zhuǎn)速太快。
b.防治措施:護(hù)筒周?chē)谜惩撂罘饩o密;鉆進(jìn)中及時(shí)添加新鮮泥漿,使其高于孔外水位;遇流砂、松散土層時(shí),適當(dāng)加大泥漿密度,不要使進(jìn)尺過(guò)快,空轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。輕度坍孔,加大泥漿密度和提高水位,嚴(yán)重坍孔,用粘土泥漿投入,待孔壁穩(wěn)定后采用低速鉆進(jìn)。
2.2.2 流砂
a.產(chǎn)生原因:孔外水壓比孔內(nèi)壁松散,使大量流砂涌塞樁底。遇粉砂層,泥漿密度不夠,孔壁未形成泥皮。
b.防治措施:使孔內(nèi)水壓高于孔外水位0.5 m以上,適當(dāng)加大泥漿密度。流砂嚴(yán)重時(shí),可拋入碎磚、石、粘土用錘沖入流砂層,做成泥漿結(jié)塊,使其成堅(jiān)厚孔壁,阻止流砂涌入。
3.1 重視地質(zhì)勘察工作。深基坑支護(hù)施工中,監(jiān)理工程師要認(rèn)真閱讀工程的地質(zhì)勘察報(bào)告,了解基坑開(kāi)挖所在地的地形、地貌和地質(zhì)特點(diǎn),分析可能導(dǎo)致邊坡土體滑坡的各種因素,對(duì)影響邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵地段、重要地層和土質(zhì)指標(biāo)做到心中有數(shù)。
3.2 嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案組織施工。工程施工前,有關(guān)人員應(yīng)熟悉地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)圖紙及周?chē)h(huán)境,降水系統(tǒng)應(yīng)確保正常工作,必須的施工設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。施工單位在施工過(guò)程中不得隨意改變錨桿位置、長(zhǎng)度、型號(hào)、數(shù)量,鋼筋網(wǎng)間距,加強(qiáng)筋范圍,放坡系數(shù)等。設(shè)計(jì)方案變更時(shí)必須重新經(jīng)專(zhuān)家評(píng)審。
3.3 核驗(yàn)水準(zhǔn)點(diǎn)及坐標(biāo)控制點(diǎn)的正確性和保護(hù)措施。審查施工單位的水平及豎向施工放線是否正確,開(kāi)挖過(guò)程中監(jiān)理工程師要隨時(shí)對(duì)基坑的開(kāi)挖尺寸、水平標(biāo)高和邊坡坡度進(jìn)行檢查,隨時(shí)注意基坑的變化。
3.4 堅(jiān)持見(jiàn)證取樣制度,對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料嚴(yán)格把關(guān)。施工單位進(jìn)場(chǎng)的水泥、鋼筋、鋼鉸線、砂子、石子、摻加劑等必須按規(guī)定報(bào)驗(yàn),“兩證一單”齊全,并見(jiàn)證取樣送檢。
3.5 做好隱蔽工程驗(yàn)收。施工過(guò)程中,監(jiān)理工程師應(yīng)對(duì)錨桿位置、鉆孔直徑、深度及角度、錨桿插入長(zhǎng)度,注漿配比、壓力及注漿量,噴錨墻面厚度及強(qiáng)度錨桿應(yīng)力等進(jìn)行檢查,按規(guī)定留置混凝土試塊、水泥漿試塊等。
3.6 基坑支護(hù)單位要與挖土單位緊密配合,堅(jiān)持分層分段開(kāi)挖與支護(hù)的原則。土方開(kāi)挖的順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況相一致,并遵循“開(kāi)槽支撐,先撐后挖,分層開(kāi)挖,嚴(yán)禁超挖”的原則,減少開(kāi)挖過(guò)程中土體的擾動(dòng)范圍,縮短基坑開(kāi)挖卸荷后無(wú)支撐的暴露時(shí)間,對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖,均衡開(kāi)挖,合理利用土體自身在開(kāi)挖過(guò)程中控制位移的能力?;娱_(kāi)挖過(guò)程中,應(yīng)采取措施防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)、工程樁或撓動(dòng)基底原狀土。發(fā)生異常情況時(shí),應(yīng)立即停止挖土,并應(yīng)立即查清原因和采取措施,方可繼續(xù)挖土。
3.7 基坑開(kāi)挖完成后,應(yīng)提醒建設(shè)單位盡快組織勘察、設(shè)計(jì)、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理、施工等部門(mén)進(jìn)行驗(yàn)槽,及早開(kāi)始地下結(jié)構(gòu)工程的施工,嚴(yán)禁基坑長(zhǎng)時(shí)間暴露?;踊靥钋埃ёo(hù)層不能破壞,特別是坡腳部分。
3.8 護(hù)筒中心要求與樁中心偏差不大于50mm,埋深不小于1m;泥漿比重控制在1.1~1.2;孔底沉渣厚度不得大于150mm;水下澆注混凝土應(yīng)連續(xù)施工,孔內(nèi)泥漿用潛水泵回收到貯漿槽里沉淀,導(dǎo)管應(yīng)始終埋入混凝土中0.8~1.3m,并始終保持埋入混凝土面以下1m。
3.9 注意地下水或水患的影響。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,土層滯水、砂土中的微承壓水、裂隙水、承壓水、管道漏水、地面排水、雨水等處理不當(dāng),都會(huì)給邊坡支護(hù)和周?chē)ㄖ?、管線帶來(lái)危害。在選擇地下水的處理方式時(shí),要根據(jù)工程地質(zhì)和水文條件及周?chē)h(huán)境,決定采取降水還是防滲措施,以免引起地面沉降,給周邊建筑及管線造成破壞?;舆吔缰?chē)孛鎽?yīng)設(shè)排水溝,且應(yīng)避免漏水、滲水進(jìn)入坑內(nèi);放坡開(kāi)挖時(shí),應(yīng)對(duì)坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。地下管道漏水,極易造成邊坡失穩(wěn)。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)地下管道有漏水現(xiàn)象,應(yīng)要求施工單位及時(shí)采取措施,如使地下管道改道,對(duì)漏水管道進(jìn)行修補(bǔ)、防滲、將漏水及時(shí)導(dǎo)出等,防止邊坡含水量過(guò)大引起滑波。
3.10 加強(qiáng)對(duì)基坑的管理,預(yù)防事故發(fā)生?;釉O(shè)計(jì)與施工一般情況下都沒(méi)有問(wèn)題,但在運(yùn)行管理期間,施工單位在基坑周邊附近堆放重物超載、施工過(guò)程破壞了邊坡整體面或基坑周邊來(lái)回跑車(chē)時(shí),也極易造成基坑失穩(wěn)事故。因此,支護(hù)完畢后,應(yīng)要求支護(hù)施工單位與總承包單位辦理階段驗(yàn)收和文字移交手續(xù),將基坑支護(hù)情況、監(jiān)測(cè)結(jié)果、注意事項(xiàng)等書(shū)面轉(zhuǎn)交總包單位,同時(shí)要求繼續(xù)委托有資質(zhì)的檢測(cè)單位加強(qiáng)監(jiān)測(cè),以便出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)界定責(zé)任。
[1]張建標(biāo).混凝土鉆孔灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的技術(shù)分析[J].浙江大學(xué),2007-03-01.