摘要:文章通過施工實(shí)例,淺談深基坑支護(hù)施工技術(shù)及安全管理,以及在施工過程中要注意問題,以供參考。 

  關(guān)鍵詞:深基坑支護(hù)施工技術(shù) 質(zhì)量控制 安全管理 要注意問題 總結(jié)體會 

  1、 前言 

  深基坑開挖支護(hù)施工技術(shù)是建設(shè)部近年大力推廣應(yīng)用的新的地基施工技術(shù),其在現(xiàn)代化標(biāo)志性高層建筑的應(yīng)用非常廣泛。如何實(shí)施一個經(jīng)濟(jì)安全的支護(hù)方案,一直是人們極為關(guān)注的課題。 

  2 工程概況 

  某建筑工程首層平面呈長方形布置,長126.40m、寬39.7m~44.7m,總建筑物面積19801m2,建筑層數(shù)為地上三層(局部四層),地下一層。地下室面積為5363m2,周長約340m,底板標(biāo)高為-3.5m~-3.7m,底板厚度為400mm,基坑開挖深度為4.0m~4.2m。 

  該商場位于市中心繁華地段,四周交通便利,東、南面街道較窄,建筑紅線距離建筑物最小處僅有10m,西、北面為車流量較大的主要交通干道,人員活動頻繁,而且四周管線密布,尤其是光纖電纜和市政排水渠相距較近。地下水源豐富,地下水位較高,離地面0.8m~1.2m。 

  由于該工程工況復(fù)雜,受地理環(huán)境影響大,基坑開挖不可能采用放坡施工方法。為確保基坑周圍建筑物、地下管線、道路等的安全,決定采用鉆孔灌注樁作擋土、水泥攪拌樁止水的支護(hù)方案(如圖1、圖2所示)。 

  2 地質(zhì)概況 

  本場地古地貌屬水道的漫灘或階地,土層自上而下分別是:①素填土層,1.8m~3.7m,呈松散狀態(tài),承載力特征值fak=50kPa;②粉土,1.7~1.9m,稠密,fak= 80kPa;③淤泥質(zhì)粘土,2.5~5.40m,飽和,流塑,fak= 50kPa;④粘土,1.0~3.6m,可塑,局部軟塑,fak= 120kPa;⑤粉土,0.8~4.6m,飽和,稍密,fak= 150kPa;⑥礫砂,0.7~2.5m,飽和,松散,fak= 150kPa;⑦粉質(zhì)粘土,1.0~6.3m,可塑~硬塑,fak=250~350 kPa。 

  3 施工工藝 

  3.1鉆孔灌注樁施工 

  (1)鉆機(jī)就位前,在已平整場地內(nèi)鋪好枕木,并用水平尺校正,保證鉆機(jī)平穩(wěn)、牢固。在樁位埋設(shè)6~8mm厚鋼板護(hù)筒,內(nèi)徑比孔口大100~200mm,埋深1~1.5mm,同時挖好基坑,排泥槽,泥漿池等。 

 。2)成孔采用循環(huán)工藝,鉆進(jìn)時取清水鉆孔,自然送漿護(hù)壁或加入紅粘土或膨潤土泥漿護(hù)壁,泥漿密度為1.3t/m3。 

 。3)鉆進(jìn)時應(yīng)根據(jù)土層情況加壓,開始應(yīng)用輕壓力,慢轉(zhuǎn)速,逐步轉(zhuǎn)入正常,按鉆具自重強(qiáng)加壓,不超過10KN,在松軟土層中鉆進(jìn),應(yīng)根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況控制鉆進(jìn)速度。 

 。4)采用單機(jī)跳鉆方法 

 。5)樁孔鉆完后,應(yīng)用空氣壓縮機(jī)清孔,也可用泥漿置換方法清孔。 

  (6)清孔量孔徑后,用吊車安放鋼筋籠,進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收,合格后安放導(dǎo)管,然后灌注水下混凝土。灌注時,導(dǎo)管底至孔底的距離宜為300mm~500mm,并使用導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下0.8m以上,在以后的澆筑中,導(dǎo)管宜為2~6m。 

 。7)澆筑至樁頂設(shè)計標(biāo)高后,在樁頂預(yù)留4φ14插筋,L=1150mm,錨入樁長度為600mm。 

  (8)轉(zhuǎn)入下一根樁施工。 

  3.2水泥攪拌樁施工 

  水泥攪拌樁是采用水泥作固化劑,通過特制的深層攪拌機(jī)械,將噴出的水泥漿固化劑與地基土進(jìn)行原位強(qiáng)制拌和形成水泥土。利用在水泥與軟土間產(chǎn)生的一系列物理—化學(xué)反應(yīng),使軟土硬化成整體性的具有一定強(qiáng)度的擋土防滲墻。 

 。1)施工工藝:定樁位→鉆機(jī)對位→攪拌鉆→制備固化劑漿液→噴漿攪拌提升→重復(fù)攪拌噴漿→至樁頂標(biāo)高→轉(zhuǎn)入下一根樁施工 

  攪拌樁施工完成后,將鉆孔樁頂上的浮漿鑿除并清洗樁頂,然后在鉆孔樁頂設(shè)置C25鋼筋混凝土冠梁900×400,以增加擋土墻的整體性(見圖3)。 

  4 施工及安全控制 

  4.1鉆孔樁施工 

  (1)認(rèn)真埋設(shè)護(hù)筒。埋設(shè)時應(yīng)用十字架方法對準(zhǔn)測量標(biāo)定的樁位中心,使其偏差不小于0.05m。 

 。2)樁機(jī)定位準(zhǔn)確。樁機(jī)基本就位后,利用鉆頭與護(hù)筒內(nèi)壁之間的孔隙大小來微微移動,調(diào)整樁機(jī)位置直到鉆頭中心與樁位中心重合為止,定好位的樁機(jī)必須用木楔將滾筒固定,最后用經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測,確認(rèn)鉆頭中心與樁中心的偏差不大于0.05m方可開孔。 

 。3)控制泥漿密度。鉆孔過程中,要用泥漿護(hù)壁、泥漿密度應(yīng)適宜,一般以下1.2~1.5為好,視地質(zhì)情況而定。在粘土層中,泵入泥漿可稀些,必要時可加清水,取1.2左右。而在砂礫層中,泥漿密度要控制在1.5左右,否則極易出現(xiàn)坍孔事故。 

 。4)必須作清孔驗(yàn)收。現(xiàn)場派專人做好成孔清孔驗(yàn)收工作,以確保樁身質(zhì)量。 

  (5)鋼筋籠安放控制。由于鋼筋籠采局部加強(qiáng)配筋設(shè)計(見圖4),安放時,必須由專人指揮,確保受力鋼筋位置安放準(zhǔn)確,同時要控制好鋼筋籠標(biāo)高和垂直度。 

 。6)控制水下混凝土的標(biāo)號、坍落度、水泥用量不小于360kg/m3,用中砂、砂率宜控制40%~45%,粗骨料最大粒徑≤40mm,坍落度180mm~220mm。 

 。7)控制導(dǎo)管與鋼筋應(yīng)保持100mm距離。 

  4.2攪拌樁施工 

  (1)樁位、軸線控制。在攪拌樁軸線上每20m設(shè)控制樁一組,樁組間用鋼卷尺每隔350mm標(biāo)定出樁位,同時在樁機(jī)前每5m設(shè)控制樁一組,校核施工樁位。用經(jīng)緯儀在樁機(jī)一側(cè)放出一條與樁軸線平行的細(xì)線,控制成樁軸線,樁機(jī)的側(cè)移距均以該細(xì)線為標(biāo)準(zhǔn)。 

  (2)垂直度控制。平整場地,樁機(jī)行走路線范圍內(nèi)的地面高差不大于100mm,以利于調(diào)整垂直度。施工前用經(jīng)緯儀調(diào)整樁機(jī)垂直度,在滑道架上下10m距離處用細(xì)繩各系一個十字形叉絲,使兩叉絲中點(diǎn)連線處于同一垂線上,掛一垂求,在后續(xù)單樁施工中用垂球控制樁機(jī)的垂直度。  。3)進(jìn)場的R42.5普通硅酸鹽水泥必須具備出廠質(zhì)量合格證檢驗(yàn)單,并對水泥的質(zhì)量進(jìn)行復(fù)檢,認(rèn)定合格后方可使用。 

 。4)水泥漿液應(yīng)嚴(yán)格按確定的配合比拌制,水灰比為0.5~0.6,水泥量為60kg/m。水泥漿液在攪拌筒內(nèi)不斷攪拌,漿液不得離析,且每次攪拌時間不得小于3min,水泥用量要準(zhǔn)確,使用磅秤進(jìn)行計算,噴漿時不出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象,輸漿管道不堵塞。 

 。5)相鄰兩次加固時間不得超過24h,若間歇時間太長應(yīng)采取措施,可在下一根樁施工時增加水泥用量1%。 

 。6)為防止斷樁和缺漿,攪拌樁下沉到停漿點(diǎn)以下0.5m,待恢復(fù)供漿時再噴漿提升,停機(jī)超過3h,則重新清洗一次輸漿管,確保輸漿暢通,保證噴漿均勻。 

 。7)攪拌樁完工后28d,可開挖土方,基坑開挖時控制地面堆載不得超過10kN/m2,離樁800mm以內(nèi)土方采用人工挖除,同時基坑底標(biāo)高以上300mm,土方也采用人工開挖,以防止發(fā)生斷樁和擾動淤泥,保證支護(hù)樁的質(zhì)量,施工期間作好基坑外側(cè)地面排水和基坑內(nèi)集水、排水工作。 

  5 質(zhì)量檢測 

 。1)抽芯檢測。對比孔樁和攪拌樁進(jìn)行抽芯檢測,取芯位置在單樁中心,檢驗(yàn)結(jié)果表明,單樁長度、強(qiáng)度、水泥土的均勻程度,樁間搭接均滿足要求。 

 。2)現(xiàn)場水泥土的抗壓強(qiáng)度,滲透系數(shù)檢驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,水泥土28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度均超過3.0MPa,抗?jié)B試塊28d,滲透系數(shù)均小于A×10 cm/s 。 

 。3)開挖后質(zhì)量檢驗(yàn)。開挖后對防滲墻進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)時,墻面無滲漏且垂直整齊,無明顯的貫通裂縫,坑底無滲漏,無塑性隆起。施工期間,用精密經(jīng)緯儀對墻頂水平位移及沉降進(jìn)行監(jiān)測測量,沿墻頂每隔10m設(shè)一監(jiān)測點(diǎn),每天測兩次,直至地下室施工完畢,其水平位移及沉降變化不明顯。由此可見該基坑支護(hù)方案安全可靠,也取得良好效益,達(dá)到了鉆孔樁和攪拌樁在本工程中應(yīng)用的目的。 

  6、深基坑支護(hù)工程施工過程安全監(jiān)測 

  由于深基坑施工具有一定危險的施工作業(yè),在日常的施工安全檢查和監(jiān)督中,必須嚴(yán)格執(zhí)行JGJ59-99《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行檢查和監(jiān)督。對于深基坑來說,必須做好基坑變形監(jiān)測的工作。為確;又ёo(hù)結(jié)構(gòu)和周邊建筑物、道路、管線的安全,在基坑開挖、支護(hù)、機(jī)構(gòu)施工過程的各個階段,主要監(jiān)測項(xiàng)目包括邊坡位移、周邊管線、周邊建筑物、道路、市政設(shè)施、樁的鋼筋應(yīng)力等,應(yīng)根據(jù)各個施工階段特點(diǎn)進(jìn)行動態(tài)同步監(jiān)測,護(hù)坡樁施工、土方開挖期間,監(jiān)測頻率為1次/2d,土方開挖、支護(hù)完成后監(jiān)測頻率為1~2次/d;支護(hù)完成后15d內(nèi)未出現(xiàn)大的異常變化,監(jiān)測停止。根據(jù)每日監(jiān)測情況,及時對基坑開挖的速度和深度等進(jìn)行調(diào)整,使得深基坑施工在監(jiān)控信息指導(dǎo)下正確、合理地進(jìn)行,保證基坑的安全。 

  7 總結(jié)及體會 

  上述工程深基坑施工采取了合理的技術(shù)措施和嚴(yán)格的施工安全管理,在施工中取得了很好的效果,保證了深基坑施工的順利完成和周邊環(huán)境的正常工作秩序,未對周邊環(huán)境造成影響。經(jīng)相關(guān)權(quán)威部門檢驗(yàn),達(dá)至優(yōu)良。 

  參考文獻(xiàn): 

  [1] 徐幫學(xué),深基坑支護(hù)工程設(shè)計施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施手冊,2003 

  [2] JGJ59-99,建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)