一、工程概況

       本基坑支護(hù)工程是一個特殊的由二次施工完成的基坑。由于特殊原因,該項目停置后重新進(jìn)行建設(shè),第一次的支護(hù)設(shè)計為止水帷幕樁(水泥土深層攪拌樁)2排,基坑放坡開挖5米,坡面噴射混凝土面層,70%的工程量已經(jīng)施工。重新開工后,基坑相對地面深度約為14.2米。由于基坑深度的增加,由山西某建筑工程設(shè)計研究院對基坑支護(hù)工程進(jìn)行了重新設(shè)計:止水帷幕采用水泥土深層攪拌樁,緊貼原有帷幕的外側(cè)施工,西側(cè)2排,東、北側(cè)各1排,南側(cè)因設(shè)計修改坑口加大,原帷幕樁需局部挖除,施工3排,攪拌樁樁長15.35米,樁徑0.5米,樁間距0.3米,排距0.35米,水泥為P.S.A32.5水泥,摻入量60kg/m;支護(hù)樁采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,樁長15米,樁間距1米,緊貼原帷幕內(nèi)側(cè)施工,管樁型號采用PHC¢500-B型,西、南側(cè)的管樁縱向鋼筋由原先的10根增加為16根,不均勻布置,樁芯用C30混凝土填實(shí),管樁中間在開挖后掛設(shè)鋼絲網(wǎng)噴射混凝土0.1米厚,管樁上設(shè)鋼筋混凝土冠梁一道,截面尺寸0.4米×0.5米,C30混凝土,樁頂管芯埋4Φ20鋼筋伸入冠梁0.3米;基坑設(shè)錨桿兩道,錨桿長度20—25米,沿管樁兩樁一錨,腰梁采用2根22a工字鋼;西側(cè)冠梁頂設(shè)土釘一道,長度12米,間距1.3米,南側(cè)車道新開挖部分設(shè)土釘四道,土釘長度6—9米,水平間距1.5米,豎向間距1.3米。

二、工程地質(zhì)情況

1、地層描述:

第一層:人工填土,層厚5.50~7.30m,平均厚度6.52m,承載力特征值80kPa;

第二層:粉土,層厚0.60~3.20m,平均厚度1.40m,承載力特征值120kPa;

第三層:中、細(xì)砂,層厚9.20~11.80m,平均厚度11.87m,承載力特征值120kPa;

第四層:粉質(zhì)粘土、粉土,層厚4.00~10.06m,平均厚度6.88m,承載力特征值130kPa;

第五層:粉質(zhì)粘土,層厚5.90~13.00m,平均厚度10.08m,承載力特征值220kPa;

第六層:粗礫砂,層厚0.60~3.10m,平均厚度1.19m,承載力特征值350kPa;

2、地下水:地下水為孔隙潛水,含水層為第二層粉土及第三層細(xì)中沙,穩(wěn)定水位埋深為7.1米-7.5米,穩(wěn)定水位標(biāo)高為784.33-784.5,場地地下水主要由大氣降水和側(cè)向徑流補(bǔ)給,水位季節(jié)性變化幅度為1米左右。地下水對混凝土具中等腐蝕性,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性;

3、本場地為液化場地,液化等級為輕微,可不考慮軟弱土的震陷影響;場地屬建筑抗震不利地段。

三、管樁的力學(xué)性能指標(biāo)(參照)

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注:由于重新設(shè)計了配筋,抗彎強(qiáng)度大于300kN.m。

五、管樁加工制作

       由于支護(hù)工程中,管樁受力與一般工程樁不同,所以支護(hù)工程中使用的管樁需要特別加工定制,主要是樁內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置,需按設(shè)計進(jìn)行制作并不均勻布置;鋼筋加密區(qū)(樁身貼基坑土壁側(cè))在樁身做明顯標(biāo)示,以方便壓樁施工。

樁體設(shè)計配筋見下圖

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靜壓管樁外觀質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

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靜壓管樁尺寸驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

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注: 1、表內(nèi)尺寸以管樁設(shè)計圖紙為基準(zhǔn);

2、預(yù)應(yīng)力筋和螺旋筋的混凝土保護(hù)層應(yīng)分別不小于30mm和25mm。

六、施工及監(jiān)測

       由于場地狹小等因素,靜壓樁機(jī)因工作面不夠只能采用邊樁器施工,壓樁力只能達(dá)到正常施工時的60%;因?yàn)榇┰酵翆又饕翘钔僚c細(xì)砂層,壓樁又是在原帷幕樁內(nèi)側(cè)10cm施工,為保證靜壓樁能順利壓入設(shè)計標(biāo)高,故采用長螺旋鉆機(jī)引孔。引孔孔徑500mm,深度為從地面起到17.5米,孔底標(biāo)高約為-22.3m。對于局部一次引孔不能壓入的可進(jìn)行2次引孔。

       管樁進(jìn)場數(shù)量根據(jù)實(shí)際使用量進(jìn)場,以避免管樁大量進(jìn)場后進(jìn)行二次搬用。施工中優(yōu)先考慮先施工東側(cè)管樁,然后施工南側(cè)、西側(cè)、再施工北側(cè),最后再施工進(jìn)場道路下管樁樁,實(shí)際施工順序根據(jù)現(xiàn)場條件確定。南側(cè)新擴(kuò)車道部分在施工完管樁后才能施工攪拌樁,防止新施工的攪拌樁因強(qiáng)度不高在管樁壓入時擠裂。

1、引孔:長螺旋鉆機(jī)引孔

施工流程

測量放樣→鉆機(jī)就位穩(wěn)定、校正鉆機(jī)→鉆進(jìn)→復(fù)查鉆機(jī)垂直度→繼續(xù)鉆進(jìn)→設(shè)計樁底標(biāo)高止→鉆機(jī)移位至新樁位→挖機(jī)清理孔口鉆出土。

樁位及鉆進(jìn)控制

1)、樁位放線由測量員負(fù)責(zé),原攪拌樁與管樁間距100mm,用全站儀將各樁中心點(diǎn)放出。2)、建立復(fù)核制度,放線完成后必須有嚴(yán)格的復(fù)核,并做好記錄。3)、要求鉆機(jī)機(jī)座水平穩(wěn)固,鉆桿垂直,誤差不超過1.0%,鉆頭中心與樁中心—致。4)、鉆孔結(jié)束后,用小挖機(jī)立刻清除孔口鉆出土。5)、長螺旋鉆機(jī)應(yīng)根據(jù)壓樁速度確定成孔數(shù),保持在成孔后1小時內(nèi)壓樁完成。6)、鉆進(jìn)過程中,當(dāng)碰障礙物無法繼續(xù)鉆進(jìn)時,可能為原帷幕樁垂直度原因鉆到原有帷幕樁上,此時應(yīng)向里側(cè)移位后重新鉆進(jìn),移位尺寸以最小為好。

2、靜壓:靜力壓樁施工

       管樁樁頂標(biāo)高-7.27m,樁底標(biāo)高22.27m,樁長15m,樁頂距現(xiàn)場地下約2m。因工作面不夠靜壓樁機(jī)采用邊樁器施工,使用邊樁器施工時樁機(jī)自帶吊車最長能喂樁12m,本工程采用PHC¢500-B管樁,節(jié)長15m,在施工中配備25t吊車配合施工。

       為防止土進(jìn)入樁管內(nèi),在管樁下端焊8mm厚上端焊3mm厚直徑500mm封土鋼板。喂樁時,西側(cè)、南側(cè)樁管一定要使兩側(cè)加筋部分平行于基坑邊。管樁對中原引孔中心壓入,樁插入地面0.5~1.0m時,應(yīng)調(diào)整樁的垂直度,垂直度偏差不得大于0.5%;在確認(rèn)樁的垂直度符合要求時,然后才能繼續(xù)下壓;壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常觀測樁身的垂直度。當(dāng)樁身垂直度偏差大于0.5%時,應(yīng)立即找出原因并設(shè)法糾正;當(dāng)樁頭進(jìn)入較硬土層后,嚴(yán)禁用移動機(jī)架等方法強(qiáng)行糾編;壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常注意觀察樁身混凝土的完整性,一旦發(fā)現(xiàn)樁身裂縫,應(yīng)立即停機(jī),找出原因,采取措施解決;當(dāng)樁無法壓入設(shè)計標(biāo)高時,地面露出部分大于3米夾樁器還能夾住時,應(yīng)配合吊車將樁拔出,長螺旋鉆機(jī)重新引孔后在壓入,當(dāng)小于3米時,管樁用鋸樁機(jī)截割,嚴(yán)禁利用壓樁機(jī)行走推力強(qiáng)行將樁扳斷。當(dāng)有二根以上連續(xù)不能壓入時,應(yīng)用長螺旋鉆機(jī)重新引孔加樁(或在旁邊加樁)。

       送樁應(yīng)符合下列規(guī)定:當(dāng)樁頂被壓至接近地面需要送樁時,應(yīng)測出樁的送樁深度并檢查樁頭質(zhì)量,確認(rèn)后立即送樁,壓、送作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行;

       管樁沉樁的終止標(biāo)準(zhǔn):壓到設(shè)計標(biāo)高,以標(biāo)高控制為準(zhǔn)。

遇下列情況應(yīng)暫停壓樁作業(yè),及時與甲方、監(jiān)理等協(xié)商處理:

(1)、樁身混凝土出現(xiàn)裂縫或破碎;

(2)、土中樁身出現(xiàn)硼裂聲等異,F(xiàn)象;

(3)、樁頭混凝土剝落、破裂;

(4)、樁身突然傾斜、跑位;

(5)、夾具機(jī)構(gòu)打滑;

(6)、地面明顯隆起;

(7)、壓樁機(jī)下陷。

3、管樁中心灌注及樁頂插筋

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       由于靜壓樁施工快,在靜壓樁3--4天后,即可施工開挖樁頂處土方,進(jìn)行冠梁施工作業(yè)。挖土清底后,切除樁頂封堵鋼板,按要求灌注樁芯混凝土并插入設(shè)計要求鋼筋,之后支模綁扎冠梁鋼筋,澆注冠梁混凝土,澆注混凝土必須是該側(cè)整段進(jìn)行。

       灌注混凝土后按方案進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)的布置,并進(jìn)行第一次測量。

4、監(jiān)測

       主要進(jìn)行了樁頂位移觀測,由于嚴(yán)格按照工況分層分步開挖,及時進(jìn)行掛網(wǎng)支護(hù)和錨桿錨拉,冠粱頂位移觀測點(diǎn)均沒有超過規(guī)定數(shù)值。周邊地面也沒有裂縫和沉降。

5、總結(jié)

       由于充分發(fā)揮了預(yù)應(yīng)力管樁工廠化生產(chǎn)質(zhì)量偏差小、施工周期短、強(qiáng)度高的特性,靜壓樁施工后幾天即可分層分步開挖土方并進(jìn)行冠梁施工,克服了灌注樁支護(hù)需要等樁體混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度才能進(jìn)行下步工序的等待缺點(diǎn),加快了基坑的開挖進(jìn)度,縮短了工期,同時降低了工程造價,對于周邊有建(構(gòu))筑物、變形要求高的基坑,支護(hù)樁樁徑、樁長、樁內(nèi)配筋均可根據(jù)基坑深度進(jìn)行靈活的增加和調(diào)整,有很好的推廣價值。