鄭博
(中鐵十五局集團第五工程有限公司,天津 300131)
中國鐵建·東來尚城都勻項目位于貴州省都勻市區(qū)沙包堡街道。擬建項目占地面積約78 900 m2,總建筑面積約270 000 m2;主要建設內容包括高層、小高層、洋房、商業(yè)以及地下車庫等。結構形式為框架結構及剪力墻結構。其中,22號、23號樓間相連為一整體,建筑層數(shù):22號樓地上32層、地下2層,23號樓地上32層、地下1層;建筑結構形式為剪力墻結構,建筑結構的類別為一類,使用年限為50 a設計。
本建筑基坑工程采用分層開挖技術,配合土釘墻支護方法。其中,為了提高基坑開挖效率和降低維護工作壓力,基坑開挖分為一層臺階開挖和二層臺階開挖兩個階段。分層開挖示意圖如圖1所示。
圖1 分層開挖示意圖
為了提高施工效率,一層臺階開挖分左右兩側實施開挖,兩側施工工藝完全一致。先開展臺階右側施工,按照1∶0.75放坡比例實施開挖,開挖深度控制為2.5 m。開挖結束后應及時進行修坡,在坡面上覆蓋彩條布,再以1.0~1.5 m為間距,在修整好的坡面上按照布置木楔,選擇長度為50 cm,規(guī)格為4 cm×6 cm的木楔按照梅花狀打擊沉入坡面,外露約5 cm,起到固定彩條布的作用。選擇在臺階上面設置1.5 m碎落臺,并在距離1層坡腳30 cm位置砌筑臨時磚砌擋土墻,具體規(guī)格埋深、外露高度、厚度分別為40 cm、100 cm、24 cm,以達到防止土塊掉落和加固邊坡的效果[1]。
根據(jù)區(qū)域內地質勘探報告的反饋情況來看,此基坑結構層土質密實,2層臺階放坡比例應適當調整,調整至1∶0.5后實施開挖,開挖深度控制為3.8~4.5 m。2層臺階開挖邊坡的穩(wěn)定性較好,無須設計擋土墻。但是需要注意的是,應以基坑長度與寬度增加1.5 m確定為變軸線,完善施工平面和排水系統(tǒng)建設。
土釘墻施工工藝:鋼管土釘制作(倒刺、出漿孔等)→鉆機鉆孔→放入鋼管土釘→注漿→打入工字鋼→掛鋼筋網(wǎng)→噴混凝土→轉入下一循環(huán)施工。圖2為土釘墻大樣圖。
圖2 土釘墻大樣圖(單位:mm)
1)鋼管土釘制作:每隔1 m就對稱在鋼管上開直徑為8 mm的梅花形孔,焊接一對倒刺。
2)鉆孔:根據(jù)施工圖紙與方案標出鉆孔位置。復核無誤后,選擇與施工需求相符合的鉆孔設備實施鉆孔,勻速平穩(wěn)完成鉆孔,降低對周圍土層的干擾。
3)注漿:土釘制作完成、鉆機鉆孔結束后,即可進行注漿作業(yè);采用M20水泥漿作為注漿材料,漿液水灰比宜控制在1∶0.55以上;注漿方式采用二次注漿法,首次注漿壓力保持在0.3~0.4 MPa,二次注漿壓力保持在1.0 MPa以上;選擇6~8 cm鍍鋅管作為注漿管道,從錨管下部深入鉆孔15 cm,隨注隨拔,直至完成注漿。
4)打入工字鋼:檢查工字鋼的垂直度,并借助打拔機將符合施工要求的工字鋼打壓至土體內。
5)噴射混凝土:為了降低雨水天氣或不良地質對土體影響,應在土體上先噴射一層混凝土漿液,接著編制焊接鋼筋網(wǎng)。
1)土釘檢查采用抽檢的方式進行檢測,抽檢1%的土釘,并且每一個土層至少要抽檢3根土釘。
2)試驗土釘墻注漿強度達到設計要求后,應檢測土釘抗拔承載力,土釘抗拔承載力檢測數(shù)值應大于土釘軸向拉力標準值的1.3倍。
3)開展土釘墻面層混凝土試塊強度檢測,每500 m2試驗區(qū)域內至少抽檢一組,每組的數(shù)量至少有3個。
4)多點測量土釘墻區(qū)域內噴射混凝土厚度,計算平均值和最小值,確保墻面上噴射的混凝土平均厚度不得低于設計值,最小厚度不得低于設計數(shù)值的80%[2]。
鋼筋網(wǎng)為雙向單層φ6 mm@250 mm×250 mm。鋪設鋼筋前應對鋼筋進行處理,清除雜質與銹蝕。鋪設鋼筋網(wǎng)具體要求為:(1)調直掛網(wǎng)鋼筋,打入土釘。(2)采用φ14 mm加強筋,焊接鋼筋網(wǎng)。(3)嚴格按照設計標準制作鋼筋網(wǎng),本工程的鋼筋網(wǎng)為250 mm×250 mm的正方形網(wǎng)格。(4)分層、分段完成鋼筋網(wǎng)鋪設。鋼筋網(wǎng)之間綁扎松緊適當,綁扎搭接長度宜保持在300 mm以上。盡可能讓鋼筋網(wǎng)沿著巖壁面完成鋪設,鋼筋網(wǎng)與巖壁的間隙不得超出30 mm,以免影響鋼筋網(wǎng)的穩(wěn)定性。(5)巖壁邊緣的鋼筋網(wǎng)應使其延伸鋪設到地面。(6)鋼筋網(wǎng)應與錨桿或其他固定裝置聯(lián)結牢固,確保不松動。
1)配比試驗:開展配比試驗,確定干法噴射混凝土的最佳配合比,水泥、砂、細石質量配比為1.0∶2.0∶0.5;噴射混凝土的水灰比應控制在0.40~0.45。
2)混合料制備:將水泥、砂、細石充分干拌,接著再將混合干料放入噴射機攪拌,隨拌隨用,經過輸料管將混合料運輸至噴頭,噴射混凝土。制備好的混合料不宜存放過久,若沒有添加外加速凝劑,應在1 h內盡快用完,若添加了外加速凝劑則必須在20 min內用完。
3)清除障礙物:在開展噴錨前,應移走噴射作業(yè)面范圍內的障礙物,修整坡腳,并用高壓水和高壓風清除受噴作業(yè)面的浮泥。
4)檢修設備:在噴射作業(yè)前逐一排查機械設備、照明設備、電路系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、運輸管道及通風管道,避免設備故障干擾噴射施工的連續(xù)性。
5)埋設:埋設控制噴射混凝土厚度的標志釘;如果噴射作業(yè)面存在淋水現(xiàn)象,還要埋設導水管,完善排水系統(tǒng)。
1)噴射作業(yè)應遵循“分段”“分片”“分層”及“自下而上”的原則。具體的混凝土的噴射應按照送風、開機及給料的順序進行,噴射結束后要灌注不含水泥的砂子或粒徑小于5 mm的石子沖管,沖管干凈后才能關氣處理。
2)噴頭工作風壓應保持在0.10 MPa,噴頭要垂直于噴射作業(yè)面,但不得與作業(yè)面距離過近或過遠,兩者距離應控制在0.6~1.0 m。
3)如果在修整作業(yè)面后,發(fā)現(xiàn)作業(yè)面穩(wěn)定性較差,松散土塌落概率較大。則應采用初噴混凝土穩(wěn)定和加固巖壁,本工程壁面初噴厚度為4 cm。
4)初噴終凝之后,及時對壁面進行復噴混凝土。如果初噴終凝之后,沒有及時復噴,且間隔相差1 h以上,施工人員應先用風、水清洗噴射作業(yè)面,之后再進行噴射,一次噴射到位。
5)噴射混凝土采用斜交搭接的方式,而局部超挖和小塌方處應先配合使用混凝土、錨桿及鋼筋網(wǎng)完成填補,填補無質量問題后才能搭接。
6)不同部位的噴射混凝土的回彈率存在較大的差異,應逐一檢查邊墻、拱部等位置的差異。重視噴射混凝土的養(yǎng)護,采用合適的養(yǎng)護方式控制養(yǎng)護時間。
井點放線定位→鉆孔清孔→下井管→填濾料→洗井→下泵抽水→管井降水→降水維護→拔井管封井。
鉆孔過程中,孔內的泥漿比重應保持在1.10~1.15,且在鉆進時要避免機上鉆桿與水接頭出現(xiàn)大幅擺動的情況。同時,鉆機每鉆進一根鉆桿就要清孔一次,清出鉆孔泥塊,終孔后要徹底清孔。徹底清孔后,返回泥漿的含砂率不得超過12%,清孔達到施工要求后即可提升拔出鉆頭。
測量鉆孔孔徑與孔深,確定其與設計要求一致后,即可下放井管和安裝井管。井管下放時,應在濾水管的上下兩端位置分別設置一套找正器,找正器的直徑應小于鉆孔孔徑,差距控制在5 cm為宜,糾偏井管。井管下放到設計深度后,應將其焊接安裝到事先設計的位置,并保持井口固定居中。
采用鐵鍬下料,沿著井管管壁的縫隙填入濾料,擠出泥漿,濾料填至自然地坪以下2 m位置。邊填入濾料,邊測量濾料的高度,若在填濾料的過程中發(fā)現(xiàn)填入濾料數(shù)量所達到的高度與計算理論數(shù)值不一致時,應暫停填料,逐一排查異常原因。洗井后,濾料的高度出現(xiàn)明顯下降,則要補填一定量的濾料,濾料可采用雜質含量小于3%的干凈碎石[3]。
濾料填入完畢后,應及時完成洗井,填料和洗井的間歇時間過長會導致護壁泥皮老化、損壞,影響管井的使用質量。普通井可先用泵進行洗井,如果是降壓井,可配合活塞完成洗井。普通井用泵洗井后,再配合使用清水沖洗井底,直至清除井底砂石。
成井之后,應在井內設計安裝抽水管道、電纜及排水系統(tǒng),還要在這些設備上做醒目的標記,避免挖土、碾壓施工破壞相關設備。安裝施工結束后,即可下泵抽水,試驗抽水效果。
先在管口處安裝抽水水泵,聯(lián)通水泵管道,將管井中的水抽放到基坑排水溝。在正式抽水之初,由于地下水的水量較大,管井降水速度較慢,降水效果不太明顯,但隨著出水量的增加,管井降水效果會更加明顯。
深基坑施工涉及內容較多,施工難度較大,對施工技術的運用和施工方案的制訂提出了更高的要求。本文結合具體工程實例,詳細研討了建筑工程深基坑開挖支護的具體技術要點,就基坑降水的技術措施展開了詳細的研究,使深基坑工程的施工達到安全、優(yōu)質和高效的目標,推動房建工程建設的可持續(xù)發(fā)展。