張英菡
摘 要:本溪市體育館工程位于本溪市明山區(qū)小堡太子河畔,地下水豐富。哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑研究院設(shè)計(jì),工程總投資1.06億元。根據(jù)本工程的地勘報(bào)告及現(xiàn)場的實(shí)際勘察,如果采用深井井點(diǎn)的降水方法需要降至設(shè)計(jì)要求的水位以下開始施工,這樣將工期延后30天左右;根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場的實(shí)際條件及施工季節(jié),改用利用灌注樁原樁孔降水的方法施工,取得了較好的施工效果。
關(guān)鍵詞:原樁孔;降水
1 概述
體育中心工程為四層結(jié)構(gòu),地下一層,地上三層,整個工程占地174942×146456=25621.3㎡,總建筑面積29005.36㎡,總座席數(shù)6475。
我公司承擔(dān)的6~28軸人工挖空灌注樁共有215根,其中直徑0.8m的有124根,其中直徑1.0m的有31 根,其中直徑1.2m的有30根;樁身砼強(qiáng)度等級為C30,樁長度H依據(jù)現(xiàn)場條件確定,并且不小于5m?!?.00標(biāo)高相對于高程120.50m。灌注樁頂標(biāo)高為-6.0m,,樁基礎(chǔ)底標(biāo)高不低于12.6m,地下水位在-8.30m~-9.40m之間,施工過程中必須作好降水措施。
2 施工難點(diǎn)
該工程場地的地層主要由雜填土、粉土、細(xì)砂、角礫、圓礫、卵石、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、中風(fēng)化砂巖等組成并夾帶流沙層帶,降水處理不當(dāng)將會出現(xiàn)坍塌等嚴(yán)重的安全事故。
3 降水方案的選擇
依據(jù)正常的施工方法即根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際涌水量的計(jì)算,降水降至設(shè)計(jì)標(biāo)高,需要用30天的時(shí)間,工程工期為30天,按照此方法施工無法完成按時(shí)完成施工任務(wù)。經(jīng)過現(xiàn)場的實(shí)際勘察與類似工程施工的經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,采用利用灌注樁原樁孔作為降水井的施工方法施工,將地下水降至設(shè)計(jì)標(biāo)高,既保證施工進(jìn)度質(zhì)量又保證了施工的安全。
3.1 涌水量計(jì)算
按照無壓非完整深井井點(diǎn)的涌水量理論進(jìn)行計(jì)算
3.2 確定井點(diǎn)管數(shù)量與間距
深井進(jìn)水過濾器進(jìn)需要總長度計(jì)算
深井單位長度進(jìn)水量q可按下式計(jì)算:
深井進(jìn)水過濾器部分需要總長度計(jì)算
確定井點(diǎn)數(shù)量n=20時(shí)
由nh=20×20.3=406 ≥Q/q=9.21/0.035=263.14
可知井點(diǎn)數(shù)量及管徑符合條件
井的深度鉆孔打到不透水層,根據(jù)地勘報(bào)告計(jì)算,濾管長度為l=16m。
由于建筑物基坑平面比較規(guī)則,可暫假設(shè)井點(diǎn)均勻布置,井點(diǎn)間距D=(129.602+4+135.849+4)×2/20=27
取D=27m-30m
由于井點(diǎn)計(jì)算受、水文地質(zhì)和井點(diǎn)設(shè)備等諸多因素的影響,并且公式及數(shù)據(jù)多為經(jīng)驗(yàn)性,在實(shí)際施工中,計(jì)算結(jié)果根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況須進(jìn)行修正。
2.3 現(xiàn)場降水點(diǎn)的布置
選用直徑為1.0m或1.2m大孔徑灌注樁孔作為降水井,降水孔數(shù)為20個,這20個降水樁提前施工而要帶水作業(yè),邊施工,邊降水,施工是要求使用12KV的安全電源,保證施工作業(yè)人員的人身安全,帶灌注樁挖至地下水位以下后,加入功率為22KW,流量80—160m3/h,揚(yáng)程30m的大型深井潛水泵。而其他灌注樁在降水樁施工3天后開始施工,遇到少量的水直接在灌注樁內(nèi)下入2寸水泵,將水抽干。
3 施工方法
3.1 施工布署
整個挖樁的施工程序?yàn)椋簣龅仄秸啪€、定樁位→ 挖第一節(jié)樁孔土方→支模澆注第一節(jié)砼護(hù)壁→在護(hù)壁上二次投測標(biāo)高及樁位十字軸線→安裝轆轤、吊桶等設(shè)施→第二節(jié)樁身挖土→清理樁孔四壁、校核樁孔直徑和垂直度→拆上節(jié)模板,支第二節(jié)模板,澆注第二節(jié)砼護(hù)壁→重復(fù)此項(xiàng)工序直至設(shè)計(jì)深度→檢查持力層后進(jìn)行擴(kuò)底 → 對樁孔直徑、深度、擴(kuò)底尺寸、持力層進(jìn)行全面檢查、驗(yàn)收→清理虛土、排除孔底積水→吊放鋼筋籠就位→澆灌樁砼
第一批挖土成孔的樁宜選擇樁身較大者,且均勻散開,不宜集中在一處,以便全場地的水位得到均勻下降,并且在施工中均屬于帶水作業(yè),最終樁孔形成后,作為降水井進(jìn)行場地降水。繼而開始施工第二批、第三批樁,若樁孔內(nèi)少量的水,使用2寸泵將其抽走。最后一批樁也應(yīng)均勻散開同時(shí)開挖,并待全部護(hù)壁打完后,才能澆注樁身砼。
3.2 主要工序施工方法
Ⅰ、支護(hù)設(shè)計(jì)和施工
為防止樁孔土體坍塌和確保操作安全,支護(hù)采用現(xiàn)澆砼護(hù)壁,
其整體性好,受力均勻。厚度為120mm,高度為1m,砼強(qiáng)度等級為C20,人工澆筑,人工振搗,其坍落度控制在100mm左右,在護(hù)壁內(nèi)加配Φ8光圓鋼筋。
護(hù)壁施工采用一節(jié)組合式鋼模板(由四塊弧形工具式內(nèi)鋼模拼裝而成),拆上節(jié)支下節(jié),循環(huán)周轉(zhuǎn)使用。模板間用U形卡連接,上下設(shè)兩道50×5角鋼頂緊。第一節(jié)砼護(hù)壁高出地面200mm,便于擋水和定位。
Ⅲ、灌注樁挖孔
挖土由人工從上至下逐層用鎬、鍬進(jìn)行,遇堅(jiān)硬土層、砼塊用錘、
風(fēng)鎬破碎,挖土次序?yàn)橄韧谥虚g部分后周邊,按設(shè)計(jì)樁直徑+240mm控制截面。擴(kuò)底部分采取先挖樁身圓柱體,再挖擴(kuò)底尺寸從上至下削成擴(kuò)底形。挖出的土由膠皮桶用轆轤提升至地面后,用手推車運(yùn)至指定地點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場土方平衡。
挖孔時(shí)要隨時(shí)進(jìn)行測量控制。第一節(jié)護(hù)壁做好后,將樁位十字線和標(biāo)高測設(shè)在護(hù)壁的上口,然后用十字線對中,吊線墜向樁底投設(shè),以半徑尺桿檢查孔壁的垂直平整度,隨之進(jìn)行修整,樁深必須以基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)逐根進(jìn)行引測,保證樁孔軸線位置、標(biāo)高、截面尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。
挖孔時(shí)注意以下事項(xiàng):
多樁孔同時(shí)成孔,應(yīng)采取間隔挖孔方法,以減少水的滲透和
防止土體滑移。
② 對樁的垂直度和直徑,應(yīng)每段檢查,發(fā)現(xiàn)偏差隨時(shí)糾正,保
證位置正確。
③ 遇塌孔,則在塌方處磚砌外模,配適量Φ8或Φ10鋼筋,間距
150,再支鋼內(nèi)模澆灌護(hù)壁砼。
④擴(kuò)底時(shí),為防止擴(kuò)大頭處塌方,可采取間隔挖土擴(kuò)底措施,
留一部分土方作為支撐,待澆砼前再挖。
遇有流砂或淤泥層時(shí),采用300mm~500mm高短護(hù)壁,一
次挖土高度也相應(yīng)地降為300mm~500mm高。
⑥挖孔樁的護(hù)壁最小厚度應(yīng)不小于100mm,挖孔樁的孔深一般不宜超過25m,當(dāng)樁長L≤8m,樁身直徑(不含護(hù)壁,下同)不應(yīng)小于0.8m;當(dāng)樁長為8m
⑦人工挖孔樁的土質(zhì)巖樣、入巖深皮、孔底形狀、粒徑、樁長、垂立度、樁頂標(biāo)高和混凝土強(qiáng)度等,必須符合設(shè)計(jì)要求。
⑧人工挖進(jìn)深度過程中,對可能會出現(xiàn)流砂、涌泥、涌水以及有害氣體等情況,必須要有針對性的安全防護(hù)措施,對施工現(xiàn)場所有設(shè)備、設(shè)施、安全裝置、工具和勞保用品等需要經(jīng)常進(jìn)行檢查,確保完好和安全使用。
4 小結(jié)
利用灌注樁樁孔做為降水井,首先節(jié)約了深井井點(diǎn)降水施工的過程,對于施工工序上起到了節(jié)約的效果;第二,在從經(jīng)濟(jì)角度講,利用灌注樁孔做為降水井,節(jié)約了井點(diǎn)降水的成本;第三,保證施工工期在30天內(nèi)順利完成,提高了工作效率。