蘇迅
摘要:隨著工程建設(shè)規(guī)模、體量增大,建筑密度提高,深基坑作業(yè)逐年增多。限于場(chǎng)地條件、地質(zhì)構(gòu)造等客觀(guān)因素制約,深基坑作業(yè)越來(lái)越多的無(wú)法實(shí)施傳統(tǒng)的放坡開(kāi)挖方法,而必須采用技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。本文對(duì)深基坑常用支護(hù)結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)及其適用范圍進(jìn)行了介紹,并對(duì)“唐山國(guó)豐鋼鐵公司50WM發(fā)電二期管溝支護(hù)工程”這一項(xiàng)目案例進(jìn)行了總結(jié),從復(fù)雜場(chǎng)地條件下深基坑支護(hù)的角度,簡(jiǎn)述了支護(hù)體系的構(gòu)成及施工控制要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜場(chǎng)地;深基坑;支護(hù)案例
1.深基坑支護(hù)的目的
深基坑支護(hù)的目的:依據(jù)施工圖紙、巖土工程勘察報(bào)告及相關(guān)規(guī)范,結(jié)合基坑周邊環(huán)境進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè),確保深基坑在開(kāi)挖以及基坑內(nèi)部施工過(guò)程中,不因土體的變形、沉陷、坍塌或位移而受到危害,確?;又苓呄嚓P(guān)建筑物、管線(xiàn)、道路等的安全。
2.國(guó)內(nèi)常用的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)主要形式、特點(diǎn)及適用條件
2.1鋼板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)
采用型鋼板樁,機(jī)械打人地下,形成連續(xù)板墻作為擋土截水支護(hù)結(jié)構(gòu)。特點(diǎn):成品制作,可重復(fù)利用,施工簡(jiǎn)便,水密性強(qiáng);剛度較小,易變形。適用條件:基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二、三級(jí),基坑深度不宜大于10m。
2.2工字鋼支護(hù)結(jié)構(gòu)
采用大型工字鋼作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)主體,基坑開(kāi)挖前,機(jī)械打入地下。基坑開(kāi)挖時(shí)同步將擋土板插入工字鋼與土體間。
2.3鉆孔灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)
鉆孔灌注樁一般采用機(jī)械成孔、現(xiàn)場(chǎng)灌筑砼,按隊(duì)列式布置形成支護(hù)體系。特點(diǎn):剛度大,抗彎強(qiáng)度高,變形小,施工噪音低、振動(dòng)小。適用于基坑側(cè)壁安全等級(jí)一、二、三級(jí),懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場(chǎng)地中不宜大于5m。
2.4深層攪拌樁擋土結(jié)構(gòu)
采用深層攪拌機(jī)械將水泥、石灰等材料和邊坡土相拌合,形成連續(xù)搭接的水泥(石灰)土樁柱擋墻。特點(diǎn):造價(jià)低,施工簡(jiǎn)單,止水性好。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、素填土等土層基坑截水。
2.5地下連續(xù)墻
地下連續(xù)墻主要有預(yù)制、現(xiàn)澆鋼筋砼連續(xù)墻兩類(lèi)。特點(diǎn):墻體剛度大,變形小,施工振動(dòng)小、噪音低。適用于基坑側(cè)壁安全等級(jí)一、二、三級(jí)。
2.6其他支護(hù)形式
除上述深基坑支護(hù)形式外,還有土釘墻或噴錨支護(hù)、逆作拱墻形式、排樁土層錨桿支護(hù)、沉井,以及綜合采用多種支護(hù)相結(jié)合的形式。
3.復(fù)雜場(chǎng)地條件下深基坑支護(hù)的案例分析
3.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介
唐山國(guó)豐鋼鐵公司50WM發(fā)電二期管溝支護(hù)工程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)本項(xiàng)目),是利用該公司高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)電所產(chǎn)生的含熱廢水為城區(qū)居民供熱的配套項(xiàng)目,包括兩根DN1200地下管道、兩座地下閥門(mén)井施工。
3.2場(chǎng)地條件
本項(xiàng)目場(chǎng)地自然地坪標(biāo)高6.25m,管道施工開(kāi)挖至1.69m,閥門(mén)井位置開(kāi)挖至0.69m。基坑北側(cè)距四層辦公樓2.5m(辦公樓為帶型基礎(chǔ)、埋深1.5m);基坑南側(cè)為電廠(chǎng)循環(huán)水池(地上高度5.0m、地下埋深6.6m)。試開(kāi)挖揭示:地下水位標(biāo)高5.65m(開(kāi)挖0.6m以下為地下水浸泡,原因是緊鄰的循環(huán)水池滲漏(電廠(chǎng)統(tǒng)計(jì)每日滲漏水量200m3)
3.3支護(hù)目的
確?;娱_(kāi)挖、管道施工過(guò)程中基坑安全;確保基坑北側(cè)辦公樓結(jié)構(gòu)安全;確保南側(cè)循環(huán)水池結(jié)構(gòu)安全和正常生產(chǎn);施工噪音控制,保證辦公樓正常使用。
3.4支護(hù)形式的選擇
經(jīng)計(jì)算和綜合考慮,本項(xiàng)目采用“擋土灌注排樁+水泥土樁懸臂支護(hù)”形式。此形式可使砼灌注樁與水泥土樁緊密結(jié)合組成防滲帷幕,既抵抗土壓力、水壓力,又起擋水抗?jié)B透作用。
3.5本項(xiàng)目施工工藝與采取的技術(shù)措施
3.5.1施工工藝簡(jiǎn)介
鋼筋砼灌注樁的施工工藝采用長(zhǎng)螺旋鉆孔反插鋼筋籠工藝,水泥土樁采用濕法水泥土樁工藝。施工順序:水泥土樁-鋼筋砼灌注樁-冠梁。
3.5.2施工過(guò)程中的技術(shù)控制要點(diǎn)
3.5.2.1水泥土樁施工控制要點(diǎn)
(1)對(duì)攪拌樁質(zhì)量檢查重點(diǎn)是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時(shí)間以及復(fù)攪次數(shù)。
(2)采用二噴四攪工藝,首次下鉆時(shí)可帶漿下鉆,噴漿量控制在小于總量的1/2,嚴(yán)禁帶水下鉆。
(3)為保證水泥攪拌樁質(zhì)量,首次提鉆噴漿時(shí)在樁底部停留30秒,進(jìn)行磨樁端,余漿上提過(guò)程中全部噴入樁體,且在樁頂部進(jìn)行磨樁頭,停留30秒。
(4)嚴(yán)格控制噴漿時(shí)間和停漿時(shí)間。每根樁開(kāi)鉆后連續(xù)作業(yè),不得中斷噴漿。
3.5.2.2鋼筋砼灌注樁施工控制要點(diǎn)
(1)樁位確定:計(jì)算每根樁的坐標(biāo),根據(jù)樁位編號(hào)輸入全站儀進(jìn)行測(cè)放,誤差控制在±10mm。
(2)成孔控制:采用跳打方式,根據(jù)鉆機(jī)的壓力值及鉆進(jìn)難易程度、鉆到持力層時(shí)經(jīng)勘察、建設(shè)和監(jiān)理單位驗(yàn)收合格鉆至設(shè)計(jì)深度。
(3)泵送砼、提鉆控制:停鉆后,直接泵送壓灌砼,停頓10-20s,提鉆桿要保持孔內(nèi)砼具有一定高度,以保證孔徑及砼密實(shí)度。
3.6本項(xiàng)目取得的的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)
3.6.1水泥土樁施工
(1)攪拌機(jī)均勻連續(xù)提升是控制注漿量、攪拌均勻程度、保證加固效果的關(guān)鍵。
(2)如因故停漿,將攪拌頭操作至停漿點(diǎn)以下0.5m處,恢復(fù)供漿時(shí)再?lài)姖{攪拌提升。
(3)使用的水泥漿必須過(guò)篩,制備好的水泥漿不得離析,泵送必須連續(xù)。
3.6.2水平位移與沉降位移監(jiān)測(cè)
3.6.2.1水平位移監(jiān)測(cè)
水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在基坑開(kāi)挖深度3倍范圍外不受施工影響的穩(wěn)定區(qū)域,或利用已有穩(wěn)定的施工控制點(diǎn);基準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)應(yīng)按有關(guān)測(cè)量規(guī)范、規(guī)程執(zhí)行。
3.6.2.2豎向位移監(jiān)測(cè)
重點(diǎn)做到坑底隆起(回彈)通過(guò)設(shè)置回彈監(jiān)測(cè)標(biāo),采用幾何水準(zhǔn)并配合傳遞高程的輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè),傳遞高程的金屬桿或鋼尺等應(yīng)進(jìn)行溫度、尺長(zhǎng)和拉力等項(xiàng)修正。
4.結(jié)束語(yǔ)
本項(xiàng)目工程量不是很大,但其場(chǎng)地的復(fù)雜性使其在深基坑支護(hù)工程中有著一定的代表性。經(jīng)過(guò)成功實(shí)踐,豐富了筆者在內(nèi)的參與建設(shè)者的深基坑支護(hù)知識(shí)、積累了一定支護(hù)經(jīng)驗(yàn)。總結(jié)這些經(jīng)驗(yàn),希望與同仁共同探討、分享。