基于案例的基坑围护体系与施工工艺浅析

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  【摘 要】 本文以具体的基坑工程为例,详细地分析了基坑围护工程的实施方案与施工技术。本文首先分析了工程地质条件,然后介绍了基坑围护措施,接着阐述了工程中所使用的围护灌注桩施工技术和SWM工法施工技术,基坑监测结果证明:工程基坑围护实施方案可操行性强,实施效果良好。
  【关键词】 基坑围护;围护灌注桩;SWM工法;基坑监测
  引言:
  基坑围护作为一门新型学科,综合了岩土力学、结构力学以及钢筋混凝土结构学等学科的知识。同时,基坑围护工程具有临时性、复杂性和随机性等特点。所以,需要通过大量的工程实践来积累工程经验。本文以中冶宝钢冶金技术服务有限公司办公楼基坑工程为例,介绍了基坑围护工程方案与施工技术。
  1 工程概况
  中冶宝钢冶金技术服务有限公司办公楼位于上海市宝山区同济路盘古路路口,东临同济路,紧临轻轨3号线,南临盘古路,西与上海市政二公司相临,北与宝钢开发总公司相临。工程基坑东侧距离明珠线红线相距约2.8m,南侧距盘古路约12m,西侧与北距红线围墙约8m。
  2 地质分析
  本场地属滨海平原地貌,地形较为平坦。场区内表层杂填土遍布,厚度不一,最大厚度达2.9米,场地内地下水属潜水~微承压水类型,主要赋存于浅层杂填土、粘质粉土之中,大气降水为其主要补给来源。场地内无暗浜、暗塘等不良地质现象。基坑开挖深度范围内土层有:杂填土、粉质粘土、粘质粉土,其中杂填土层结构松散,自稳能力差,易坍塌;粉质粘土层砂性偏重,具有一定的渗透性,易发生流砂、管涌等不良现象。拟建建筑物周遍环境相对比较复杂,根据上述情况并结合上海市地区经验,本次基坑支护采用钻孔灌注桩围护结构,东侧靠近轨道交通3号线部分采用SMW工法围护结构,一道混凝土支撑,三层搅拌桩止水,基坑局部采用深层搅拌桩加固,钻孔灌注桩结合型格构柱作为支撑柱。拟建场区浅层地下水主要为潜水,水位埋深为0.3-1.50m,设计水位埋深取0.50m。地下水对混凝土无腐蚀性。
  3 基坑围护体系
  基坑主体采用钻孔灌注桩围护结构,坑内局部采用深层搅拌桩加固,钻孔灌注桩结合型钢格构柱作为支撑立柱。对于钻孔灌注桩部分,基坑围护墙体主要采用ф800@1000钻孔灌注桩,桩长13.0m;靠近主楼坑深7.25m桩长15.0m,坑边深坑部位桩长16.5m,桩径为钻头直径。对于SMW工法部分,围护SMW工法桩径为3ф650,中心间距为450mm,水泥掺量20%,插入型钢为H500×300×11×18,型钢“满插”,中心间距为450mm,型钢长度为13.5m。止水帷幕采用三轴3ф650@900搅拌桩,桩端深13.0m水泥掺量20%,搅拌桩与灌注桩间净距100mm;灌注桩与SMW工法交接处搭接1-2根搅拌桩。坑底加固采用双轴水泥搅拌桩2ф700@1000,加固宽度为4.2m,至坑底下4m,水泥掺量13%。一道钢筋混凝土支撑,支撑轴线标高为-2.400m;圈梁截面为1000×800,主撑截面为800×800,联系杆截面为700×800;换撑采用H400×400型钢斜撑,斜撑与混凝土构件间设预埋件。立柱采用钻孔灌注桩结合型钢格构柱形式,立柱灌注桩共22根,桩径700,桩长为坑底以下18m,利用工程桩11根;坑底低面以上采用420×420钢格构柱,插入灌注桩3.0m。
  4 基坑围护方案与施工工艺
  4.1围护灌注桩施工工艺
  本工程围护结构除靠近3号线汽车坡道部分采用SMW工法外其余采用钻孔灌注桩围护,在施工钻孔灌注桩前,先施工外圈的工法止水搅拌桩,桩长均为13.0米。本工程采用正循环钻进,膨润土人工造浆护壁成孔,商品砼灌注,导管回顶法水下砼灌注的成桩工艺。针对工程设计的桩径及地层特点和工期要求,采用了双腰三翼刮刀钻头,其钻头直径必须以确保成孔孔径不得小于设计直径。同时,开孔使用膨润土优质泥浆,成孔过程利用原土自然造浆工艺。围护灌注桩施工中各道工序的具体施工方法及要求如下:(1)测量定位。测量定位采用经纬仪和钢卷尺,测量标高则采用S3型水准仪。利用指定的轴线交点于场地外围不易被破坏区设置永久性坐标、标高控制点,并经监理验收备案。分别于排桩轴线两端设立放栏点及临时检测点;立柱桩可轴线测放或极坐标测放。每次使用放栏点时均必须由控制点处复核。桩位测放误差小于5mm,标高测量误差不大于1cm。护筒埋设完毕,必须用仪器复核护筒中心与桩位偏差,测定护筒口标高。(2)埋设护筒。护筒采用4~5mm的钢板卷制而成,Φ700桩护筒内径为Φ750,长1.2~1.6m,为防止钻进施工中因护筒外圈返浆所造成的护筒脱落或坍孔,护筒用素填土夯实,护筒埋设位置必须准确,其中心与桩位中心误差小于10mm,并应确保护筒的垂直度和水平度。(3)钻进成孔。平整桩区场地,铺稳铺平枕木,调平机台平面,对正转盘中心与护筒中心,偏差不大于5mm。钻进技术参数为钻压1~35KN,转速13~42rpm,泵量1400~1600L/min。桩孔上部孔段钻进时应轻压慢转,尽量减少桩孔超径,在易缩径的粘土层中,应适当增加扫孔次数和防止缩径。要掌握好钻机起重钢丝绳与高压管的松紧度,减少晃动,弯曲变形钻杆禁止使用。钻进过程中每进尺10.0m测量转盘水平一次,以保证钻孔的垂直度。(4)泥浆的配置与管理。在粘土层中成孔时,排渣泥浆的比重控制在1.25,在砂土层、淤泥质及易塌土层中成孔时,排渣泥浆比重控制在1.3内,并选择含泥量小的泥浆。泥浆的粘度一般控制在18-22秒,含砂率小于等于8%。在成孔过程中,排出的泥浆进入泥浆沉淀池,降低泥浆的含砂量及比重,然后再进入循环池利用。经常对沉淀池、循环池进行清理,清除沉砂积淤,对不符合要求的泥浆及时排放到废浆池外运,确保泥浆质量。(5)第一次清孔。当钻孔至设计标高后,停止钻进,并及时用换浆法进行第一次清孔。具体方法:在钻进终孔后利用成孔钻具直接进行,清孔时先将钻头提离孔底100-200mm,转盘回转冲孔,泥浆循环不断进行,并时常串动钻具,以提高一次清孔效果。一次清孔时间不限定,根据钻具回落试验孔底沉淤厚度和返浆比来决定清孔是否可以结束。清孔输入泥浆比重应小于1.15,返浆比重应小于1.30,手触泥浆无颗粒感觉,且沉渣厚度小于300mm,满足上述条件,一次清孔可结束。(6)钢筋笼的制作。钢筋笼的制作按设计图纸进行,加强箍与主筋点焊牢,螺旋箍筋与主筋直接点焊固定,制作钢筋笼时在同一截面上搭接数不多于主筋总根数的50%,搭接接头相互错开至少500mm。(7)导管安装及第二次清孔。本工程中直径Φ700的钻孔灌注桩混凝土浇注采用直径Φ258mm导管,灌注前应准确测量导管总长度。当钢筋笼安放完毕后,尽快安放导管,进行第二次清孔。吊放导管时,防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。安放完毕后,下口距离孔底10-20cm,连接3PNL泵进行泥浆循环清孔,并进行泥浆指标调整,二次清孔后的泥浆比重一般控制在1.15左右,清孔时间控制在20-30min左右。测定孔底沉渣,使用标准测锤测试,测绳读数一定要准确。清孔结束后,尽快灌注砼,其间隔时间不大于30分钟;若超过30分钟,将重新进行清孔。(8)水下混凝土浇注。本工程灌注桩混凝土采用水下C30商品混凝土,实际施工混凝土比设计强度提高一级配置。灌浆采用导管回顶法进行灌注,导管下至距离孔底0.5m处,导管使用φ258mm规格;每节长度2.5m,底端一节必须≥4m。灌注导管使用前须经过过球和压水试验,确保无漏水、渗水时方能使用,灌浆管接头连接处须加密封圈并上紧丝扣;导管下入时逐根检查,变形、弯曲、裂缝或无密封圈严禁下入。灌注砼过程中,起拔导管时,由质检员测量孔内砼面高度,并进行记录,严禁将导管提离砼面,导管埋深控制在3~8m,不得小于2.5m。砼灌注必须连续进行,每桩砼浇灌时间宜控制在2~3小时左右。灌注桩接近桩顶部时严格控制桩顶标高。按规范要求现场制作砼试块,每根工程桩做一组试块,每组三块,试块脱膜后先放在现场专用试块养护池中养护10~20天,然后及时送测试单位养护测试。   4.2 SWM工法施工工艺
  SWM工法施工前必须先进行施工区域内的场地平整,清除表层硬物,素土须夯实。路基承重荷载以能行走50T履带吊车及履带式桩架为准,为确保安全,在任何路基上桩机负重及行走须在路基箱上进行。按照桩位平面布置图,确定合理的施工顺序及配套机械、水泥等材料的堆放位置。然后按照以下几道工序依次进行:(1)桩位放样。根据提供的坐标基准点,按照设计图进行放样定位及高程引测工作,并做好永久及临时标志。放样定位后,做好测量技术复核单,提请监理进行复核验收,确认无误后方可进行搅拌施工。(2)开挖导向槽沟。根据基坑围护内边控制线,采用0.6m3挖土机开挖导向沟,遇有地下障碍物时,用挖土机清除。开挖导向沟槽的及时处理,以保证桩机水平行走及文明施工的要求。(3)定位型钢放置。垂直导向沟方向放置两根定位型钢,规格200×200,长约8-20m,转角处H型钢采取与围护中心线成45°角插入,H型钢定位采用型钢定位卡。(4)搅拌桩孔位定位。根据搅拌桩的尺寸在平行H型钢表面用红油漆画线定位,搅拌桩机就位。(5)搅拌下沉。启动电机,根据土质情况按计算速率,放松卷扬机使搅拌桩头自上而下切土拌和下沉,直到钻头下沉钻进至桩底标高。(6)注浆、搅拌、提升。在施工现场搭建搅拌施工平台,平台附近搭建100m2水泥库,在开机前应进行浆液的拌制,开启灰浆泵,待纯水泥浆到达搅拌头后,按设计的速度提升搅拌头,边注浆、边搅拌、边提升,使水泥浆和原地基土充分拌和,直提升到离地面50cm处或桩顶设计标高后关闭灰浆泵。(7)重复搅拌下沉。再次将搅拌机边搅拌边下沉至桩底设计标高。(8)重复搅拌提升。边搅拌边提升至自然地面,关闭搅拌机。(9)H型钢插入。当搅拌桩每完成一组后,必须马上插入H型钢,施工时必须与围护深层搅拌桩紧密配合,交叉施工。为保证H型钢能够在工程结束前顺利拔出,H型钢插入后,H型钢顶标高应高于设计围护结构圈梁顶标高50cm。按定位尺寸安装好导向控制架,才能插入型钢。型钢插入前,必须将型钢的定位与设计桩位相符合,并校正水平。起吊型钢前,必须重新检查型钢上减摩涂料是否完整,若有漏涂或剥落须重新补上。起吊前在距H型钢顶端30cm处开一个中心圆孔,孔径10cm,装好吊具和固定钩,然后用50t吊机起吊H型钢,用线锤校核垂直度,确保H型钢插入时的垂直。(10)压顶圈梁制作。作为挡土的支护结构,每根桩必须通过桩顶连接共同作用。在基坑开挖之间,必须制作混凝土圈梁及防水围护。(11)回收H型钢。根据设计的要求,若回收H型钢,需用6-10%的水泥浆填充H型钢拔除后的空隙。
  5 基坑监测
  土方开挖过程中的监测主要是对围护体及其后部的土体的位移、沉降进行监测;基坑开挖引起的坑底土层的反弹;对周围已有建筑物或地下管线引起的附加沉降、位移、裂缝;地基土孔隙水压力变化;土方的含水率以及支撑结构的内应力等。本次监测的要求为在基坑开挖至底板施工完前每天监测一次,以后可根据基坑的变化情况适当延长监测间隔时间,并且要求作到定人、定仪器,及时报告情况,作好记录,绘制形态图,运用科学管理的手段,及时把监测数据以图表的形式反应出来。监测结果表明,本工程基坑围护方案实施效果良好,基坑安全有保障。
  6 结语
  经过对工程的具体分析,本文提出了中冶宝钢冶金技术服务有限公司办公楼基坑围护工程方案与施工技术。实际的施工效果表明,本技术方案全面而具体,可行性强,有效地提高了工程的经济效益。
  参考文献:
  [1]周钰.悬臂式基坑围护工程设计与施工[J].广西土木建筑.2012(04)
  [2]文振东,张克纯.深基坑围护工程中悬臂式排桩的设计与施工[J].广西大学学报(自然科学版).2014(12)
  [3]王军,吴君侯,吴恩,章宇.上海深基坑工程设计与施工的问题与对策[J].地下空间与工程学报.2013(04)
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