摘 要   本文以***污水處理廠提升泵房深基礎(chǔ)為例,介紹了小場(chǎng)地、深基礎(chǔ)噴錨支護(hù)施工技術(shù)的理論依據(jù)和施工方法。

關(guān) 鍵 詞  小場(chǎng)地  深基礎(chǔ)  噴錨支護(hù)  施工技術(shù)
 
概述
       噴錨支護(hù)是混凝土支護(hù)、錨桿支護(hù)、噴混凝土錨桿支護(hù)、噴混凝土錨桿鋼筋網(wǎng)支護(hù)和噴混凝土錨桿鋼拱架支護(hù)等支護(hù)形式的統(tǒng)稱。噴錨支護(hù)是把巖體視為粘性、彈性、塑性等物理性質(zhì)的連續(xù)介質(zhì),同時(shí)利用巖體中開挖洞室后產(chǎn)生的時(shí)間效應(yīng)的動(dòng)態(tài)特性適時(shí)支護(hù),發(fā)揮圍巖的自乘能力,增加圍巖的穩(wěn)定性。在小場(chǎng)地、深基坑施工中實(shí)施噴錨支護(hù)施工技術(shù)對(duì)施工單位來(lái)講不矢為一個(gè)好辦法。
1.1  工程概況
    ***污水處理廠工程,位于成都市跳蹬河北路,與四川制藥廠、成都市火電廠相鄰。提升泵房、粗格柵、細(xì)格柵、曝氣沉砂池位于一期工程的南邊。其中提升泵房基礎(chǔ)地板設(shè)計(jì)標(biāo)高為-12.4m,周圍無(wú)已建建筑物;該構(gòu)筑物位于城區(qū),施工場(chǎng)地狹窄,基坑開挖深度較大,必須采用有效的支護(hù)措施以穩(wěn)定基坑壁,確保提升泵房施工基坑的安全。
1.2  工程地質(zhì)情況
     施工區(qū)域?qū)籴航礗級(jí)階地,地形平坦,根據(jù)**省地質(zhì)勘察院提供的《***污水處理廠巖土工程勘查報(bào)告》,場(chǎng)地的地層自上而下主要為:
(1)雜填土:結(jié)構(gòu)性差,質(zhì)地疏松,層厚約0.80~3.20m:
(2)粘土:可塑~硬塑,層厚約0.30~6.20m:
(3)粉土:稍密,層厚約0.50~3.20m:
(4)卵石:松散~稍密、密實(shí),底板埋深在494.09—492.06m。
擬建場(chǎng)地地下水為孔隙潛水,第四紀(jì)卵石層為主要含水層,河水及大氣降水為主要補(bǔ)給源,勘察期間測(cè)得該場(chǎng)地地下水靜止水位埋深為5.10一7.00m。本場(chǎng)地內(nèi)地下水滲透系數(shù)采用k=20m/d。
1.3  采取方案
     根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)資料、基坑開挖深度、場(chǎng)地周圍環(huán)境條件以及工期的要求,基坑支護(hù)采用噴錨支護(hù)的方案。
1.4  基坑噴錨支護(hù)
1.4.1  噴錨支護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)
本工程依據(jù)以下文件和工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)
  (1)《錨桿噴射混疑土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GBJ86—85)
      (2)《土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(CECS 22-90)
      (3)《***污水處理廠巖土工程勘察報(bào)告》
      (4)**地區(qū)噴錨支護(hù)工程經(jīng)驗(yàn)。
1.4.2  噴錨支護(hù)的可行性
      噴錨支護(hù)是以新奧法為理論基礎(chǔ)。在開挖形成的坑壁中,設(shè)置一定長(zhǎng)度和密度的錨桿體,錨桿體與噴射混凝土層結(jié)構(gòu)形成柔性支擋體系。擋土體系與坑壁原位土體牢固的結(jié)合在一起共同工作,形成在機(jī)理上屬于主動(dòng)制約機(jī)制支護(hù)類型。
1.4.3  噴錨支護(hù)設(shè)計(jì)概要
      本工程于基坑?xùn)|西側(cè)設(shè)計(jì)為噴錨支護(hù),噴錨支護(hù)設(shè)計(jì)為兩大部分,即錨桿設(shè)計(jì)和面層設(shè)計(jì)。
      根據(jù)**市地質(zhì)工程勘察院提供的巖土工程勘察報(bào)告,結(jié)合場(chǎng)地環(huán)境條件,本次支護(hù)設(shè)計(jì)按以下參數(shù)考慮:
      坑頂超載:按q=lOKN/㎡考慮
土體結(jié)構(gòu)模型和力學(xué)參數(shù):
素填土: 2.0m       γ=17KN/m3        C = 5KPa       Φ = 150
粘性土層: 5.0m     γ=19.5KN/m3       C = 45KPa      Φ = 200
粉土土層: 1.40m    γ=19.0KN/m3      C = 45KPa      Φ = 200
卵石層:6.0~14m   γ=20KN/m3         C = 5KPa       Φ = 350
    坑頂位移:控制坑頂位移不大于20mm。
1.4.3.1  錨桿設(shè)計(jì)
結(jié)合成孔及灌漿設(shè)備,錨桿采用QC一150型氣動(dòng)沖擊錨桿機(jī)將1根Φ50鋼管擊入土層及卵石層中,并在鋼管上按@1000焊接螺紋鋼段形成倒刺,并按@1000梅花型鉆制灌漿孔,錨桿加工見圖一:
(圖一)
錨桿加工要點(diǎn):
(1)、材料均采用3#鋼,鋼管d=50,壁厚3.5mm, 焊條T42
(2)、管尖加工:管端剖口后,用Φ22鋼筋焊制,尖端熱鍍并淬火。
(3)、壓漿孔應(yīng)光潔,必須用臺(tái)鉆加工。
錨桿長(zhǎng)度、桿筋、間距及布置方式
錨桿設(shè)計(jì)為全摩擦型錨桿。采用正方形布置。以上設(shè)計(jì)參數(shù)見表1和噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)圖。
1.4.3.2  面層設(shè)計(jì)
面層采用噴射混凝土與鋼筋網(wǎng)組成鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu),噴射混凝土采用細(xì)石混凝土,配比為水泥:砂:石=l:2:2,水泥為P.032.5水泥,噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20,噴射混凝土支護(hù)面層厚度為100mm;網(wǎng)筋采用Φ6.5@200鋼筋綁扎而成,為了增加面板的整體強(qiáng)度,橫向設(shè)1根Φ16Ⅱ級(jí)鋼筋加強(qiáng)筋、縱向設(shè)1根Φ16Ⅱ級(jí)鋼筋加強(qiáng)筋,縱橫向加強(qiáng)筋與錨桿焊接。加強(qiáng)筋沿錨桿呈雙向布設(shè),縱橫間距同錨桿間距見表1并在基坑頂邊設(shè)一寬1000mm的混凝土散水護(hù)面。
  表1
錨桿排數(shù) 長(zhǎng)  度 桿  筋 間距(m) 聯(lián)結(jié)方式 備注
(mm) SX SY
第一排 12.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.5 2Ф16鋼筋焊接  
第二排 10.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.3  2Ф16鋼筋焊接  
第三排 8.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.3  2Ф16鋼筋焊接  
第四排 6.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.3  2Ф16鋼筋焊接  
第五排 5.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.3  2Ф16鋼筋焊接  
第六排 4.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.5  2Ф16鋼筋焊接  
第七排 3.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.5  2Ф16鋼筋焊接  
第八排 3.00 12 Ф48鋼管 1.5 1.4  2Ф16鋼筋焊接  
 
注:l、所有加強(qiáng)筋均為Ф16。    2、錨桿注漿,漿體水灰比0.6:1,注漿壓力0.5—1.0Mpa。
3、必須準(zhǔn)確查明錨桿范圍內(nèi)市政管網(wǎng)的分布深度和范圍。   4、SX為橫向間距,SY為縱向間距。
2.噴錨支護(hù)施工工藝流程
2.1  施工工藝流程
   清理壁面---->噴第一層混凝土---->錨桿施工---->披掛鋼筋網(wǎng)---->焊加強(qiáng)筋---->噴第二層混凝土---->混凝土養(yǎng)護(hù)
2.2  基坑開挖與噴錨支護(hù)施工工序:
 
測(cè)量放線
 
 
 
施工準(zhǔn)備
 
 
 
施工降水
 
 
 
技術(shù)交底
 
 
 
第一層土方開挖(4m)
 
 
 
第一層噴錨支護(hù)施工
 
 
 
第二層土方開挖(2.5m)
 
 
 
第二層噴錨支護(hù)施工
 
 
 
 
分層開挖及噴錨支護(hù)完畢
 
 
 
變形
 
 
 
監(jiān)測(cè)
 
 
 
變形
 
 
 
監(jiān)測(cè)
 
 
工程驗(yàn)收
 
2.3  質(zhì)量、安全保證體系   
2.3.1  嚴(yán)格施工質(zhì)量管理,重點(diǎn)加強(qiáng)成孔質(zhì)量、灌漿質(zhì)量、掛網(wǎng)質(zhì)量和噴射混凝土質(zhì)量,實(shí)行當(dāng)班作業(yè)人員自檢、互檢,設(shè)質(zhì)檢員負(fù)責(zé)專檢;項(xiàng)目經(jīng)理抽檢的質(zhì)量控制管理制度。
2.3.2  對(duì)基坑開挖實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),以便在必要時(shí)及時(shí)采取補(bǔ)救措施或修改原設(shè)計(jì)方案。
2.3.3  嚴(yán)格控制每次開挖深度,根據(jù)土質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)的具體情況每次開挖深度2.0~2.5米,嚴(yán)禁超挖。
2.3.4  隨時(shí)對(duì)地下水降水狀況實(shí)施監(jiān)控,以免水位回升,導(dǎo)致噴錨支護(hù)體系的破壞。
2.3.5  當(dāng)?shù)叵滤坏耐蝗换厣,坑頂區(qū)域地面荷載的突然大量增加,坑頂位移大于25mm,開挖深度大于設(shè)計(jì)深度等超過設(shè)計(jì)條件的情況時(shí)立即采取以下措施:   
    (1)卸荷:即保證坑頂荷載不超過設(shè)計(jì)值;
    (2)停挖或回填:保證每次開挖深度和總開挖深度不超過設(shè)計(jì)值;
    (3)排水:包括立即降低地下水位和加強(qiáng)地表排水系統(tǒng)的建立,或增加噴射混凝上面層的排水孔數(shù)量;
    (4)補(bǔ)強(qiáng):當(dāng)坑頂荷載不可避免或坑頂位移大于25mm時(shí),應(yīng)立即停止開挖土方,并在位移過大區(qū)域增加錨桿和加強(qiáng)筋,加強(qiáng)噴射混凝土面層的剛度。    .
2.4  技術(shù)措施
  施工監(jiān)測(cè)體系的建立是為保證噴錨支護(hù)體系的安全,并提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)作為方案修改的依據(jù)。
2.4.1  本基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí),基坑護(hù)壁施工應(yīng)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè),確;蛹爸苓叞踩
2.4.1.1  監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移、周邊建筑物變形、地下水位測(cè)量等。
2.4.1.2  監(jiān)測(cè)方法為支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移、周邊建筑物變形采用紅外線測(cè)距儀,地下水位采用鋼尺測(cè)量。
2.4.1.3  測(cè)量精度要求及監(jiān)控報(bào)警值是支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移變形測(cè)量精度為lmm,地下水位測(cè)量精度為5cm。支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移變形監(jiān)控值為20mm,報(bào)警值為30mm,地下水位的報(bào)警值為200mm。
監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置及監(jiān)測(cè)周期是支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)4個(gè),地下水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)2個(gè),布置
2口降水井上。各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在基坑開挖前應(yīng)測(cè)得2次初始值,各層土方開挖完成后各測(cè)一次,基坑支護(hù)完成至地下室修建至±0.00時(shí)應(yīng)每周監(jiān)測(cè)1次,地下水位達(dá)到設(shè)計(jì)要求前每天測(cè)量1次,達(dá)到設(shè)計(jì)要求后每?jī)商鞙y(cè)量1次。
2.5  基坑支護(hù)平面圖和噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)圖(附后)
(基坑支護(hù)平面圖)
注:泵房四角各設(shè)一口無(wú)砂混凝土管降水井,Φ600井深超過泵房最大挖深以下10米,內(nèi)設(shè)一臺(tái)潛水泵不間斷降水,并準(zhǔn)備一臺(tái)潛水泵備用。
結(jié)論:
 1  特別適用于小場(chǎng)地、深基礎(chǔ)情況下施工,安全可靠,簡(jiǎn)便省事,無(wú)需考慮模板倒運(yùn)和材料堆積場(chǎng)地。
3. 2  深小基礎(chǔ)支模施工受場(chǎng)地限制且不安全,與噴錨支護(hù)相比費(fèi)工費(fèi)時(shí)。采用鋼板樁或混凝土排樁能保證安全,但會(huì)增加施工難度,同時(shí)也會(huì)增加相應(yīng)的費(fèi)用。在此項(xiàng)工程中采用噴錨支護(hù)比原設(shè)計(jì)節(jié)省工期 20天,從而降低造價(jià)12 萬(wàn)元。
3. 3  從成都沙河工程提升泵房應(yīng)用效果來(lái)看,噴錨支護(hù)施工安全、工期縮短、施工設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)低、簡(jiǎn)單易行。