■林啟猛 ■身份證號(hào)碼:440524197011110611
隨著城市的發(fā)展,由于土地和交通資源制約,新建的建筑物基本都有向地下空間發(fā)展趨勢(shì),設(shè)置1 至2 層地下室非常普遍。而作為基坑支護(hù)的臨時(shí)結(jié)構(gòu),一般采用因地制宜的方針,對(duì)基坑支護(hù)采取多種形式聯(lián)合使用,盡量節(jié)約工程總投資。
某工程設(shè)有地下室二層,地下室板面相對(duì)標(biāo)高-9.2m,基坑開(kāi)挖深度9.95m,基坑安全等級(jí)為二級(jí)。地質(zhì)情況為:①素填土,②粉質(zhì)粘土,③粗砂,④砂質(zhì)粘土?;拥撞客临|(zhì)為粉質(zhì)粘土?;又ёo(hù)的剖面圖和水泥攪拌鋼管樁的平面如下:
基坑支護(hù)剖面圖
水泥攪拌鋼管樁平面圖
(1)垂直支護(hù)面,設(shè)置水泥攪拌鋼管樁+土釘墻支護(hù),施工工藝復(fù)雜。
(2)垂直支護(hù)面支護(hù)高度比較大,支護(hù)高度達(dá)到7.0m。
水泥攪拌樁施工→鋼管樁施工→土釘錨桿和噴射砼墻施工。
(1)一般要求:水泥土攪拌樁采用2 噴4 攪噴漿法,水泥摻入比15%且不小于75kg;水灰比為0.55;28 天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值為1.0MPa。
(2)施工工藝:定位對(duì)中→預(yù)攪下沉→制備固化劑漿液→噴漿攪拌提升→重復(fù)攪拌→移位。
①定位對(duì)中:移動(dòng)攪拌機(jī)到達(dá)指定樁位對(duì)中。同時(shí)用吊線(xiàn)錘測(cè)量鉆管的正面和側(cè)面,使其在懸垂?fàn)顟B(tài)下就位開(kāi)鉆。
②預(yù)攪下沉:啟動(dòng)攪拌機(jī)電機(jī),使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架邊攪拌邊下沉,下沉開(kāi)始時(shí)開(kāi)啟灰漿泵,待漿液到達(dá)噴漿口,再下沉攪拌機(jī),使?jié){液和土體充分拌和至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高。
③制備固化劑漿液:攪拌機(jī)預(yù)攪下沉同時(shí),后臺(tái)拌制固化劑漿液,壓漿前漿液經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾后倒入集料斗中使用。
④?chē)姖{攪拌提升:攪拌機(jī)下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后。繼續(xù)開(kāi)啟灰漿泵,待漿液到達(dá)噴漿口,再按設(shè)計(jì)確定的提升速度邊噴漿邊提升攪拌機(jī),使?jié){液和土體充分拌和至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高。
⑤重復(fù)攪拌:攪拌機(jī)噴漿提升至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí),為使軟土和漿液攪拌均勻,攪拌機(jī)重復(fù)下沉至設(shè)計(jì)要求深度,關(guān)閉灰漿泵,再將攪拌機(jī)提升出地面,這時(shí)集料斗中的漿液應(yīng)正好排空。
⑥移位:重復(fù)上述五個(gè)步驟進(jìn)行下一根樁的施工。關(guān)閉電機(jī),移位至新的加固點(diǎn)。
3.3.1 施工工藝
施工工序?yàn)?定孔位→鉆機(jī)就位、復(fù)核樁位→鉆孔→清孔→灌注純水泥漿→下鋼管→二次補(bǔ)灌→下一孔施工。
(1)按設(shè)計(jì)圖紙定好樁位,并將鉆機(jī)就位、復(fù)核樁位,調(diào)整鉆機(jī)垂直度。
(2)鋼管樁鉆孔施工時(shí)用φ150mm 鉆具鉆進(jìn),一鉆到底,即鉆到要求的深度為止。
(3)鉆孔施工到設(shè)計(jì)深度后,用干凈的泥漿沖孔,把孔內(nèi)粗顆粒的鉆渣清干凈后方可注漿。
(4)在注漿前,在樁成孔中放入φ33 鍍鋅管沖孔,鍍鋅管應(yīng)下至距孔底0.2~0.3m 處。用大泵量清水沖孔,沖孔時(shí)間約30min,當(dāng)成孔口返出清水后,下入壓漿塞,由下而上加壓清洗成孔。
(5)在沖孔的同時(shí)攪拌灌漿用的水泥漿,水泥漿水灰比0.55。水泥漿須攪拌均勻,并有足夠的拌和時(shí)間。
(6)鉆孔沖干凈后,立即下入φ33 鍍鋅管灌漿。灌漿管下至距孔底0.2~0.3m 處,灌漿泵量90~120L/min,當(dāng)樁成孔充滿(mǎn)水泥漿后,下入壓漿塞,由下而上進(jìn)行壓漿。壓漿塞提升速度為1.0m/min,漿壓保持>0.2MPa,使?jié){液從出漿孔排出,均勻充填滿(mǎn)鋼管內(nèi)外的間隙。拔出壓漿塞后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)灌,使水泥漿充滿(mǎn)孔口。
(7)φ114 鋼管采用A3 無(wú)縫鋼管,壁厚4mm。鋼管在加工場(chǎng)鉆好出漿孔后備用,鋼管出漿孔設(shè)置長(zhǎng)度約為鋼管總長(zhǎng)的1/3。
(8)φ114 鋼管需分段下入孔內(nèi),并在孔口連接。下入孔內(nèi)的鋼管用夾板固定焊牢。鋼管長(zhǎng)度應(yīng)按孔深配好,并保證鋼管下到孔底。
(9)為了使鋼管居于鉆孔中間,并保證鋼管的垂直度,避免鋼管外壁緊貼鉆孔壁,用長(zhǎng)100mm 的φ8 鋼筋4 條按2.5m 間距梅花狀錯(cuò)開(kāi)均勻貼焊于鋼管外壁。
(10)進(jìn)行二次補(bǔ)漿,將水泥漿收縮部分填滿(mǎn)。
(1)一般要求:①土釘采用HRB400 鋼筋,鉆孔直徑為110mm。②土釘采用M25 水泥漿二次注漿,一次灌漿壓力0.8MPa,二次灌漿壓力3MPa。二次灌漿在一次灌漿初凝后終凝前封堵孔口加壓進(jìn)行。
(2)工藝流程:設(shè)置坡頂排水溝→按設(shè)計(jì)開(kāi)挖至第一排錨桿以下0.5m,施工錨桿→綁扎鋼筋網(wǎng),噴射混凝土→待第一排錨桿的錨固體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后,再開(kāi)挖土方至第二排錨桿以下0.5m,施工第二排錨桿→以此類(lèi)推進(jìn)行施工其它錨桿至基坑底→施工基坑底排水溝。
(3)操作工藝:①土方開(kāi)挖:按設(shè)計(jì)要求自上而下分段分層進(jìn)行開(kāi)挖,分層開(kāi)挖高度為每道土釘層下0.5m 處。②鉆孔:鉆孔前,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求定孔位,做出標(biāo)記和編號(hào)。鉆孔機(jī)就位后,應(yīng)保持平穩(wěn),導(dǎo)桿和鉆機(jī)立軸與鋼筋土釘傾角一致,并在同一軸線(xiàn)上。鉆孔過(guò)程一旦發(fā)現(xiàn)局部滲水,塌孔或塌方等,應(yīng)立即停鉆,進(jìn)行加固處理,待不滲漏后才可繼續(xù)施工。
鉆孔完畢后,應(yīng)進(jìn)行清孔檢查,用清水把孔底沉渣沖洗干凈直至孔口返出清水為止。
(3)注漿:①注漿泵的規(guī)格、壓力和輸漿量應(yīng)滿(mǎn)足施工要求。②漿液應(yīng)攪拌均勻,隨攪隨用,并在初凝前用完。③注漿導(dǎo)管底端應(yīng)插至距孔底0.2~0.3m 處。在注漿同時(shí)將導(dǎo)管以勻速緩慢撤出,導(dǎo)管的出漿口應(yīng)始終處在孔中漿體表面以下,保證孔中氣體能全部逸出。④對(duì)于水平鉆孔,應(yīng)用口部壓力注漿或分段壓力注漿,此時(shí)需配排氣管并與鋼筋土釘綁牢,在注漿前與鋼筋同時(shí)送入孔中。⑤壓力注漿時(shí)應(yīng)在鉆孔口部設(shè)置止?jié){塞或止?jié){袋和排氣管。⑥注漿用水泥漿宜加入適量的外加劑,注漿開(kāi)始或中途停止超過(guò)30min 應(yīng)用水或稀水泥漿潤(rùn)滑泵及管路。⑦在注漿體終凝、有一定強(qiáng)度后,方可焊接鎖定筋。
噴射砼主要使用于坡面噴砼及攪拌樁樁間噴砼,采用100 厚C20混凝土噴層+內(nèi)掛Ф8.0@200 ×200mm 鋼筋網(wǎng)。
(1)一般要求:濕噴射混凝土材料的水泥與砂石之重量比為1:4.0,水灰比為0.5,砂率為60%,其坍落度為12cm;水泥用量為400kg/m3。
(2)操作工藝:①鋼筋網(wǎng)鋪設(shè):a.鋼筋網(wǎng)宜在噴射底層混凝土后鋪設(shè),鋼筋與壁面的間隙,不宜小于20mm。b.鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿聯(lián)結(jié)牢固,噴射時(shí),鋼筋不得晃動(dòng)。c.鋼筋的連接可焊接或綁扎,鋼筋網(wǎng)格允許誤差為±20mm。②噴射混凝土:a.噴射混凝土作業(yè)應(yīng)分段分片依次進(jìn)行,同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上,分兩次施工,土釘墻噴射砼厚度100mm,分兩次施工,第一次噴射砼40mm,第二次待土釘掛網(wǎng)施工完成后再?lài)娚漤?0mm。b.噴射時(shí),噴頭與噴面應(yīng)垂直,距離約為0.6m,射流方向垂直指向噴射面。但在鋼筋部位,應(yīng)先噴填鋼筋后方,然后再?lài)娞钿摻钋胺?在土釘部位,應(yīng)先噴土釘下方,再?lài)娡玲斏戏?,防止在鋼筋背面出現(xiàn)空隙。c.噴射混凝土終凝2 小時(shí)后,應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù);養(yǎng)護(hù)時(shí)間。d.噴射混凝土的其它要求可參照《基坑土釘墻支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(CECS96:97)和《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086 -2001)的規(guī)定。
(1)攪拌機(jī)應(yīng)基本垂直于地面,要注意平整度和導(dǎo)向架垂直度。
(2)攪拌葉下沉到一定深度后,即開(kāi)始按設(shè)計(jì)配合比拌制水泥漿。水泥漿要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的配合比配置,不能離析。
(3)壓漿階段不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象,輸漿管不能發(fā)生堵塞。
(4)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)確定數(shù)據(jù),控制噴漿、攪拌和提升速度。
(5)控制重復(fù)攪拌時(shí)的下沉和提升速度,以保證加固范圍每一深度內(nèi)得到充分?jǐn)嚢琛?/p>
(6)在成樁過(guò)程中,凡是由于電壓過(guò)低或其他原因造成停機(jī),使成樁工藝中斷的,在攪拌機(jī)重新啟動(dòng)后,應(yīng)將攪拌葉下沉半米再繼續(xù)成樁,防止產(chǎn)生斷樁。
(7)搭接施工的相鄰樁的施工間歇時(shí)間應(yīng)不超出24 小時(shí)。
(8)噴漿口到達(dá)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),宜停止提升,攪拌數(shù)秒,保證樁頭均勻密實(shí)。
(1)鉆孔施工前必須對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)核,確定準(zhǔn)確無(wú)誤后方可開(kāi)鉆。
(2)鉆孔垂直度的控制。開(kāi)鉆前先用地質(zhì)羅盤(pán)和水平尺測(cè)量、調(diào)整機(jī)架的垂直度,確保機(jī)架垂直后方可開(kāi)鉆,鉆進(jìn)時(shí)采用導(dǎo)向性良好的長(zhǎng)鉆具施工,鉆桿在地面進(jìn)行連接檢查,確保平直、無(wú)彎曲,鉆進(jìn)過(guò)程中每一回次需檢測(cè)校正一次垂直度;需下套管時(shí),套管下完后應(yīng)立即復(fù)核垂直度,如發(fā)現(xiàn)傾斜應(yīng)及時(shí)糾正方可繼續(xù)施工。
(3)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,必須先用干凈的泥漿沖干凈孔內(nèi)粗顆粒鉆渣,方可注漿。
(4)鋼管焊接須嚴(yán)格檢查,即注意鋼管連接平直、牢固。
(5)沖孔時(shí)嚴(yán)格控制好壓力和泵量,沖孔必須徹底、干凈。
(6)灌漿的漿液按水灰比摻料,攪拌均勻。
(7)灌漿時(shí),嚴(yán)格控制好漿壓、漿量,壓漿時(shí)控制好壓漿塞提升速度,確保水泥漿均勻充填滿(mǎn)鋼管內(nèi)外的間隙。
(1)土釘沿長(zhǎng)度方向每隔2m 設(shè)置一個(gè)定位支架,以確保保護(hù)層不小于25mm。
(2)在注漿體終凝、有一定強(qiáng)度后,方可焊接鎖定筋。
(1)坡面鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于35d,加強(qiáng)筋搭接應(yīng)采用焊接,單面焊時(shí)焊縫10d,土釘必須與加強(qiáng)筋焊接牢固。
(2)土釘墻自上而下分層施工,并及時(shí)進(jìn)行噴錨網(wǎng)施工,待面層混凝土和水泥注漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上時(shí),方可進(jìn)行下一層開(kāi)挖。每次開(kāi)挖面在土釘以下0.5m 處,不得超挖。
(1)各種特種作業(yè)人員必須持有效證件上崗,遵守安全技術(shù)操作規(guī)程。
(2)各種鉆機(jī)的傳動(dòng)部分,工作裝置、防護(hù)裝置等均應(yīng)牢固可靠,操作靈活。齒輪、皮帶輪等部位,應(yīng)設(shè)防護(hù)罩及防護(hù)裝置。
(3)各種鉆機(jī)必須安裝避雷針裝置。并與接地體可靠連接。
(4)施工工作面不夠?qū)挄r(shí),應(yīng)用鋼管和構(gòu)件搭設(shè)工作平臺(tái),確保鉆機(jī)施工時(shí)平穩(wěn)、安全。
通過(guò)上述施工技術(shù)措施,保證了基坑支護(hù)施工的質(zhì)量和安全。為建筑物地下室施工創(chuàng)造有利條件。目前,本工程的地下室已經(jīng)施工完畢。在地下室結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,基坑經(jīng)監(jiān)測(cè),基坑壁無(wú)出現(xiàn)開(kāi)裂及滲水現(xiàn)象,基坑頂?shù)乃?、垂直位移及地下水位的變化符合設(shè)計(jì)和施工驗(yàn)收規(guī)范的要求。