□丁鵬程
苗嶺站位于華北地臺(tái)構(gòu)造,以穩(wěn)定的花崗巖巖基,深層相似斑狀中粗粒黑云母花崗巖為主組成巖石。該地段的地質(zhì)由于經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的地殼運(yùn)動(dòng),而導(dǎo)致該區(qū)域的成因比較復(fù)雜,因此地形構(gòu)造也相對(duì)比較大復(fù)雜。
(一)工程概況。藍(lán)色硅谷線苗嶺路站位于深圳路東側(cè)苗嶺路下方東西方向布置,為地下三層側(cè)式車站。站后設(shè)折返線,站前接單洞雙線礦山法區(qū)間。車站全長(zhǎng)171.8m,標(biāo)準(zhǔn)段寬25.1m,頂板覆土約3m,基坑深約23m。
(二)主要不良地質(zhì)問(wèn)題對(duì)工程的影響。一是不良地質(zhì)。本車站地面自西向東緩傾,基巖以燕山晚期花崗巖為主,區(qū)間內(nèi)未見巖溶、滑坡、崩塌等不良地質(zhì)作用。二是特殊性巖土場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)的特殊性巖土為人工填土。本段人工填土以素填土為主,其成分為花崗巖風(fēng)化碎屑,局部夾有碎、塊石,土質(zhì)不均,土體松散~稍密。主要分布于表層,厚度較薄,多小于2m。
苗嶺路站基坑支護(hù)主要工程施工設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。通過(guò)圖1 可以知道其主要包括鋼管樁、錨(索)桿。
(一)鋼管樁設(shè)計(jì)工藝。進(jìn)行微型鋼管樁施工,需要嚴(yán)格按照施工操作進(jìn)行,結(jié)合區(qū)域地形地貌,微型鋼管樁主要采用沖擊鉆工藝成孔工藝,此種工藝目前在地鐵施工中比較常見,具體的施工流程為:一是要對(duì)樁位進(jìn)行放線。也就是確定微型鋼管樁施工的具體位置,具體的確定方法就是嚴(yán)格按照施工建筑的紅線,根據(jù)間隔一米的基本要求,精確測(cè)量樁體的位置,并且進(jìn)行相應(yīng)的記號(hào)確定;二是確定鉆機(jī)的位置。對(duì)微型鋼管樁進(jìn)行安裝,需要進(jìn)行鉆孔作業(yè),為了確保鉆孔位置的準(zhǔn)確性,要保證鉆孔機(jī)在作業(yè)時(shí)與鉆桿軸線、樁孔中心在同一垂直線上,對(duì)此可以借助垂直設(shè)備進(jìn)行測(cè)量,保證鉆桿軸線與樁孔中心的差距要小于10mm。為了保證在鉆孔作業(yè)的過(guò)程中機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)抖動(dòng)的現(xiàn)象,鉆機(jī)安裝必須要牢固,在鉆機(jī)的底座可以添加底座墊進(jìn)行加固處理。根據(jù)地鐵鉆孔要求選擇中風(fēng)壓潛孔鉆機(jī),保證鉆孔的直徑為180mm;三是微型鋼管的制作。微型鋼管的制作是整個(gè)施工中的重要環(huán)節(jié),根據(jù)對(duì)微型鋼管樁的設(shè)計(jì)要求,制作的微型鋼管的厚度必須要達(dá)到5 個(gè)厚,外徑為146mm,當(dāng)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度不能滿足施工要求時(shí),需要進(jìn)行重新制作,當(dāng)然當(dāng)制作的微型管長(zhǎng)度長(zhǎng)于設(shè)計(jì)要求時(shí),可以進(jìn)行截?cái)?,?dāng)然截?cái)嘀蟮匿摴芤秒姎夂笇摴艿亩祟^進(jìn)行加工,將其制作成錐子型,這樣可以在下方微型鋼管進(jìn)行操作;四是運(yùn)輸、下方微型鋼管。在制作好微型鋼管之后需要利用機(jī)械設(shè)備將其運(yùn)輸?shù)街贫ǖ奈恢?,一般需要將微型鋼管端頭用鋼絲繩固定到挖掘機(jī)斗上,并且將有錐頭的一端朝下,以便一次性降低放置到鉆好的孔內(nèi);五是下注漿管、注漿成樁。在完成微型鋼管的下方之后,需要對(duì)齊進(jìn)行灌漿作業(yè),具體步驟是首先將注漿管插入到微型鋼管的底部,然后按照砂漿比例進(jìn)行灌注,具體的灌注水泥比例為:0.45~0.5 之間,在注漿的過(guò)程中不能停止,直到水泥漿從微型鋼管中流出為止,在完成上述的操作之后,需要將端頭松散的水泥漿去除,以此便于養(yǎng)護(hù)微型鋼管樁。
圖1 鋼管焊接
(二)錨(索)桿施工設(shè)計(jì)。
1.錨(索)桿支護(hù)參數(shù)。苗嶺路站基坑采用孔徑φ200 鋼管樁+錨(索)桿的基坑支護(hù)體系,A、B、C 單元基坑側(cè)壁自上而下共設(shè)置13 道錨(索)桿,D 單元基坑側(cè)壁自上而下共設(shè)置9 道錨(索)桿,D-1 單元基坑側(cè)壁自上而下共設(shè)置7 道錨(索)桿,D-2 單元基坑側(cè)壁自上而下共設(shè)置3 道錨(索)桿,E 單元基坑側(cè)壁自上而下共設(shè)置11 道錨(索)桿。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,錨(索)桿桿體類型有1φ32 鋼筋、2φ32 鋼筋、3φs15.2 鋼絞線、4φs15.2鋼絞線4 種。錨孔灌漿材料采用灰砂比為1:1、水灰比為0.45~0.5 的水泥砂漿。
2.施工方法及主要技術(shù)措施。一是鉆孔成孔。首先將鉆機(jī)就位對(duì)中,調(diào)對(duì)入射角度,定位復(fù)查無(wú)誤后,啟動(dòng)鉆機(jī)鉆進(jìn),具體鉆孔的深度要大于設(shè)計(jì)的0.5m,以此供無(wú)法返出的殘?jiān)练e,以確保錨桿深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求;二是錨(索)桿制作與安裝;三是錨(索)桿安裝與運(yùn)輸。錨索安裝在鋼鉸線組合成索、錨桿桿體拼裝完成及鉆孔完成后及時(shí)進(jìn)行,安裝前先清洗孔壁,確保滿足設(shè)計(jì)要求無(wú)誤后,將錨(索)抬起徐徐放入孔內(nèi)至設(shè)計(jì)深度;四是注漿。錨(索)桿安設(shè)完,對(duì)錨孔及鋼絞線驗(yàn)收合格后進(jìn)行注漿,采用JBW150/40 壓漿泵。
(三)冠梁設(shè)計(jì)及施工工藝。一是開挖表層覆土。根據(jù)設(shè)計(jì)冠梁位置及高程,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線。根據(jù)放線位置進(jìn)行表層覆土開挖至設(shè)計(jì)冠梁底。二是樁頭處理。表層覆土開挖至冠梁底高程后對(duì)孔樁樁頭進(jìn)行處理,鋼管樁切割至冠梁頂標(biāo)高,將樁頭清理干凈。三是綁扎鋼筋及預(yù)埋件安裝樁頭清洗干凈后,測(cè)量放樣冠梁邊線及高程控制點(diǎn),根據(jù)定位控制線進(jìn)行鋼筋綁扎。四是模板施工冠梁模板采用15mm 厚竹膠板,采用50mm×100mm 木枋作為背杠,橫向間距300mm,橫桿用2Φ42 的鋼管兩排,間距200mm。鋼管用Φ12 螺桿對(duì)拉,蝴蝶結(jié)加螺母鎖死。見圖2。
圖2
隨著基坑開挖深度的增加,樁身應(yīng)力不斷增大,大約在8~10 m 范圍處樁身應(yīng)力達(dá)到最大。隨著基坑開挖的進(jìn)一步進(jìn)行,樁身應(yīng)力逐漸變小。在基坑10 m 范圍內(nèi)土質(zhì)主要以砂土和黏性土為主,樁身應(yīng)力直呈上升趨勢(shì),隨著深度的增加即到達(dá)強(qiáng)風(fēng)化巖,由于鋼管樁有一定的入巖深度,充分發(fā)揮了其支護(hù)作用,使得彎矩逐漸變小。由此可知,在土巖結(jié)合地層,鋼管樁深入到堅(jiān)硬的巖石層,其一定的入巖深度對(duì)基坑支護(hù)工程具有一定的效果。
[1]吳學(xué)鋒,寇海磊.土巖復(fù)合地層注漿微型鋼管樁-錨桿聯(lián)合支護(hù)研究[J].地下空間與工程學(xué)報(bào),2012,8
[2]趙文強(qiáng).上軟下硬復(fù)合地層條件下深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)探析[J].隧道建設(shè),2014,2