朱小安
(廣東廣強(qiáng)基礎(chǔ)工程有限公司,廣東 東莞 523000)
地下室施工中通常需要開挖基坑,為保證基坑的安全性和穩(wěn)定性,防止坍塌、滑移等問題的發(fā)生,需要根據(jù)基坑實(shí)際情況,做好基坑支護(hù)設(shè)計(jì),并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案做好基坑支護(hù)施工。
該項(xiàng)目位于東莞市東城區(qū),場(chǎng)地西側(cè)為空地,下伏地鐵,其余側(cè)皆為市政道路,東側(cè)為光明二路,南側(cè)為光明一路,北側(cè)為規(guī)劃道路。場(chǎng)地周邊建筑環(huán)境空曠,交通便利。
擬建61號(hào)商業(yè)、住宅樓(30F,H=94.40m),占地面積為1336m2;62號(hào)住宅樓(31F,H=96.80m),占地面積為595m2;63號(hào)商業(yè)、住宅樓(30F,H=94.40m),占地面積為800m2;65號(hào)地下室(-2F,H=-8.10m),總建筑面積為5081.74m2;74號(hào)地下室(-2F,H=-8.10m),總建筑面積為5927.38m2。
基坑面積約7630m2,周長為360m,開挖深度為7.7~10.25m。主要采用灌注樁+錨索支護(hù)、灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)、雙排樁支護(hù);支護(hù)樁采用φ1000mm或φ1200mm灌注樁;根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn),采用長螺旋灌注樁施工工藝。
(1)基坑西側(cè)。地下為廣惠城際鐵路隧道,該側(cè)地下室邊線距隧道邊線約15.05m。
(2)基坑北側(cè)。該側(cè)地下室邊線距離用地紅線約7.99m,紅線外為規(guī)劃道路,道路下方分布雨水管道。
(3)基坑?xùn)|側(cè)。該側(cè)地下室邊線距離用地紅線約10.10m,紅線外為光明二路,道路下方分布有給水管、雨水管、天然氣管、電信電纜、照明電纜及正在施工的污水管等。
(4)基坑南側(cè)。該側(cè)地下室邊線距離用地紅線約11.23m,紅線外為光明一路,道路下方分布有雨水管、電信電纜等。
場(chǎng)區(qū)內(nèi)地層自上而下分為第四系人工填土層、第四系沖積層、第四系殘積層,基巖為燕山期花崗巖。
(1)第四系人工填土層。素填土:灰黃色、灰色,松散,稍濕,主要由黏性土堆填而成,欠固結(jié),均勻性較差,局部含少量碎石、砼塊等建筑垃圾,為新近人工填土。
(2)第四系沖積層。粉質(zhì)黏土:灰黃色,稍濕,可塑,主要成分為粉黏粒,含少量砂粒,黏性一般,干強(qiáng)度較高。淤泥質(zhì)土:灰黑、灰色,飽和,流~軟塑,主要由黏粒組成,含有粉細(xì)砂,夾有腐植木,具有腥臭味。黏土:灰黃、灰白色,濕,可塑,主要由黏粒組成,切面光滑,稍有光澤,干強(qiáng)度高。中砂:灰白、灰黃、灰色,飽和,松散~稍密,主要由中細(xì)粒石英組成,含有黏粒,分選性差,級(jí)配一般。
(3)第四系殘積層。砂質(zhì)黏性土:褐黃、紫紅、灰白、灰褐色,濕,可塑,主要由粉黏粒和石英砂顆粒組成,殘留原巖結(jié)構(gòu),泡水易軟化,手捏易成砂狀,由花崗巖風(fēng)化殘積而成。
(4)基巖為燕山期花崗巖。經(jīng)勘探,場(chǎng)地下伏基巖為燕山期花崗巖,按其風(fēng)化程度不同,可分為全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖。
(1)該工程基坑安全等級(jí)均確定為一級(jí),側(cè)壁的重要性系數(shù)為1.10。
(2)該基坑主要采用三軸攪拌樁+樁間旋噴樁止水,主要支護(hù)形式為用灌注樁+錨索支護(hù)、灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)、雙排樁支護(hù)。
(3)基坑設(shè)計(jì)使用年限為1年。
依據(jù)該工程所處的地理位置、施工區(qū)域周邊環(huán)境、場(chǎng)區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,在充分理解設(shè)計(jì)意圖和相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上,結(jié)合基坑支護(hù)工程建設(shè)中積累的大量施工經(jīng)驗(yàn),該項(xiàng)目主要重難點(diǎn)分析如下:(1)施工項(xiàng)目場(chǎng)地較小,止水樁、支護(hù)樁、冠梁、錨索、掛網(wǎng)噴砼等質(zhì)量控制點(diǎn)多,工序煩瑣,交叉作業(yè)管理困難。(2)深基坑支護(hù)開挖深度達(dá)7.7~9.75m;基坑深度范圍內(nèi)主要為填土、黏土、淤泥層,坑底全部為淤泥層。因此,需解決好灌注樁在松軟土層中施工易塌孔、縮徑等問題。(3)基坑距離城軌50m內(nèi)為鐵路安全保護(hù)區(qū),地下城軌線距離最近的支護(hù)樁不到7m,需減少基坑支護(hù)對(duì)地下城軌線路的影響,保證城軌線路的安全。(4)該工程基坑樁錨支護(hù)施工預(yù)應(yīng)力錨索時(shí)應(yīng)避開周邊道路地下管線等位置,確保錨索成孔設(shè)計(jì)角度和方向,嚴(yán)格控制錨索制作、成孔和注漿質(zhì)量控制,以免后期基坑開挖出現(xiàn)不良的變形影響。
(1)做好施工組織管理及現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度安排,認(rèn)真做好技術(shù)和安全交底工作。(2)采用長螺旋壓灌樁施工工藝,既可以解決塌孔、縮徑問題,還可以減少泥漿外運(yùn),提高工作效率,降低成本。(3)臨近城軌區(qū)域支護(hù)樁采用“跳躍”施工,從而降低對(duì)城軌結(jié)構(gòu)影響,在施工過程中嚴(yán)格做好監(jiān)測(cè)工作。(4)施工前仔細(xì)調(diào)查周邊情況,對(duì)于附近的既有建筑物,在施工前將認(rèn)真做好對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)情況和現(xiàn)有狀態(tài)的調(diào)查、拍照錄像取證和評(píng)估工作,盡可能做到詳細(xì)完善。(5)基坑開挖遵循分區(qū)、分塊、分層、對(duì)稱、限時(shí)的原則,有序開挖。基坑開挖時(shí),由北往南分層開挖,開挖到設(shè)計(jì)深度后,立即施工墊層,并要做好基坑底面的排水溝、集水井,集水井內(nèi)的積水要及時(shí)排除。同時(shí),須及時(shí)回筑地下室結(jié)構(gòu),避免基坑長時(shí)間暴露對(duì)城軌帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。(6)確?;又顾胧┑馁|(zhì)量,嚴(yán)控降水幅度,以確保城軌盾構(gòu)隧道周圍地層穩(wěn)定。(7)臨城軌側(cè)地下工程施工前、地下結(jié)構(gòu)完工后須進(jìn)行城軌盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)觀、裂縫等項(xiàng)目的初始及工后普查、記錄、確認(rèn)。
當(dāng)施工機(jī)械和人員進(jìn)場(chǎng)以后,做施工前的準(zhǔn)備工作,在準(zhǔn)備工作完成后,進(jìn)入長螺旋壓灌樁施工階段(見圖1)。
圖1 施工流程圖
根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供樁位平面布置圖、現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的實(shí)際情況和長螺旋壓灌樁施工順序要求,對(duì)樁位進(jìn)行編號(hào)。根據(jù)規(guī)劃單位提供的控制點(diǎn)測(cè)出建筑物的軸線,結(jié)合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,放出樁位,樁位要留有記印,并經(jīng)監(jiān)理復(fù)檢合格后,作為施工時(shí)的依據(jù)。
鉆機(jī)就位,要做好鉆具的安裝和混凝土泵的管道聯(lián)接,對(duì)準(zhǔn)樁位關(guān)閉單向閥門下鉆至鉆頭進(jìn)入土層,啟動(dòng)鉆孔電機(jī),同時(shí)調(diào)整塔架的垂直度。
當(dāng)鉆機(jī)至設(shè)計(jì)深度時(shí),開始泵送混凝土,待混凝土到達(dá)鉆具底部時(shí),開始提鉆,邊泵料邊提鉆至樁頂標(biāo)高后停止泵料和提升鉆機(jī),一根樁施工完成移機(jī)至下一個(gè)樁位。
(1)鉆機(jī)提升速度:1.0~1.5m/min;(2)泵送混凝土量:0.8~1.2m3/min;(3)垂直度:1%;(4)灌料量:不小于設(shè)計(jì)灌注量(包括充盈量)。
(1)測(cè)量。將業(yè)主提交的測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)作為控制點(diǎn),引測(cè)到場(chǎng)地,根據(jù)軸線法確定好樁位中心,并用短鋼筋做上標(biāo)記,撒上石灰,等樁位定好后,嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行測(cè)量復(fù)核,同時(shí)報(bào)驗(yàn)監(jiān)理工程師確認(rèn),才能進(jìn)行下一道工序施工。在施工過程中,應(yīng)隨時(shí)檢查控制點(diǎn)、樁位尺寸和高程、平面布置和垂直度,發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時(shí)糾正,樁位誤差不得大于10mm,樁機(jī)傾斜度不超過0.5%。每間隔10個(gè)樁位測(cè)放1個(gè)基準(zhǔn)樁位,此基準(zhǔn)樁位用木樁和鋼釘施放,并在基準(zhǔn)樁上標(biāo)明樁位編號(hào),施工時(shí)用此基準(zhǔn)樁對(duì)臨近樁位進(jìn)行復(fù)核。
(2)成樁質(zhì)量保證措施。①施工時(shí),應(yīng)注意地質(zhì)條件變化,遇有填石、孤石、夾層、卵石層,應(yīng)立即采取措施。如出現(xiàn)鉆桿跳動(dòng)、機(jī)架搖晃、鉆不進(jìn)尺等異常情況,應(yīng)立即停車檢查,認(rèn)真檢查分析、查明原因、排除故障后再進(jìn)行施工。②在施工過程中要調(diào)整鉆機(jī)的平整度和垂直度,保證樁的垂直度偏差不得超過樁長的1%,且樁位偏差不得大于樁徑的1/20。③施工過程中應(yīng)及時(shí)清理虛土,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行二次施鉆清理;鉆孔完畢后,孔口應(yīng)用蓋板蓋好,防止虛土掉入孔內(nèi)。④混凝土灌注應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)范進(jìn)行,邊灌注混凝土邊進(jìn)行振搗,嚴(yán)禁把虛土、雜物和混凝土一起灌入樁孔。⑤在施工中因故無法連續(xù)灌注,應(yīng)根據(jù)勘察資料和現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件,避開飽和砂性土層、粉土層。灌注成樁完成后,要保護(hù)好樁頭。灌注混凝土過程中,每條樁的充盈系數(shù)不得小于1.0。⑥混凝土灌注至樁頂時(shí),應(yīng)隨時(shí)測(cè)量樁頂標(biāo)高,避免過高造成截樁;亦不能過低,以免影響樁頭質(zhì)量。
當(dāng)前,該工程已順利完成。在此過程中,所用的長螺旋壓灌樁施工工藝很好地解決了軟土地層中灌注樁塌孔、縮徑等問題,亦減少了對(duì)臨近廣惠城際鐵路隧道的擾動(dòng),保證了工程質(zhì)量和基坑安全;長螺旋壓灌樁充盈系數(shù)不到1.05,大大減少了浪費(fèi),節(jié)約了成本;同時(shí)減少了泥漿外運(yùn),提高了施工效率,縮短了工期。長螺旋壓灌樁施工工藝的運(yùn)用,能夠?yàn)橄嚓P(guān)的工程項(xiàng)目提供參考,以達(dá)到預(yù)期的基坑支護(hù)要求。