寶鋼厚板廠新建2\\3#熱處理線工程基礎(chǔ)施工難點(diǎn)及對策

摘要:本文針對寶鋼厚板廠新建2、3#熱處理線系統(tǒng)地闡述了如何運(yùn)用砂樁、鉆孔沉樁、旋噴樁內(nèi)插H型鋼、坑內(nèi)坑底旋噴注漿加固、攪拌樁重力擋土墻支護(hù)等施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞:沉樁、砂井、預(yù)鉆孔沉樁、支護(hù)、攪拌樁、旋噴樁

一、工程概況

寶鋼寬厚板新建2、3#熱處理線項目為寶鋼分公司厚板廠一期工程預(yù)留了2條連續(xù)熱處理線的擴(kuò)建工程。分別為No.2、No.3熱處理線，建成后熱處理產(chǎn)量達(dá)到37.07萬噸/年。

建設(shè)區(qū)域位于緯三路、經(jīng)五路交叉口西北側(cè)，已建成的寬厚板廠房G列外側(cè)，與空壓站、淬火水處理池、事故水塔、8ER、檢化驗(yàn)室、試樣剪切間之間的GJ跨24～50線，施工區(qū)域內(nèi)還布設(shè)有一期回水管廊、試樣剪切運(yùn)輸鏈、電纜遂道等地下建(構(gòu))物。如上圖所示。根據(jù)設(shè)計圖紙和現(xiàn)場實(shí)際狀況分析此工程特點(diǎn)為:施工區(qū)域狹長(寬33m、長409m)、周邊和地下生產(chǎn)設(shè)施多、新建廠房工藝布置緊湊、新建設(shè)備基礎(chǔ)埋深較深(最深處為-10.3m)并且底標(biāo)高變化大、設(shè)備基礎(chǔ)與周邊設(shè)施緊鄰、新建設(shè)施與周邊生產(chǎn)設(shè)施接口多、總工期時間緊等特點(diǎn)，從而形成在施工作業(yè)的同時，保護(hù)周邊生產(chǎn)設(shè)施和不影響生產(chǎn)正常進(jìn)行是此工程的重中之重。

二、樁基工程

(1)、樁基工程概況。本工程樁基工程主要包括:主廠房柱基礎(chǔ)樁、設(shè)備基礎(chǔ)樁、地坪樁等。柱基采用樁型(SCP600與PHCAB1 600)。其中SCP609型樁6套，樁長在64米;PHC樁共21套，樁長為57.9~59.5米。設(shè)備基礎(chǔ)采用樁型PHC AB1 500，其中PHC500樁約300套，樁長約為60米;地坪樁采用PHC500AB型樁，約400套，樁長分別為60、61米。

(2)、預(yù)鉆孔沉樁。預(yù)鉆孔沉樁施工原理。為盡可能減少預(yù)制樁下沉?xí)r產(chǎn)生的擠土影響造成對鄰近建筑物的危害，預(yù)先在樁位進(jìn)行鉆孔取土，然后以錘擊方法沉樁。采取本工藝能大幅度減少沉樁區(qū)及其附近土體變形和超靜孔隙水壓力，減少對樁區(qū)鄰近建筑物的危害，還有利于減少沉樁施工中的噪音和振動影響，并減小地基后期的土體固結(jié)沉降量以及相應(yīng)的負(fù)摩阻力。預(yù)鉆孔沉樁法常用于城市密集建筑群中的樁機(jī)工程，預(yù)鉆孔的孔徑均小于樁徑，約為樁徑的60%～80%。鉆孔形成后防止塌孔，影響樁機(jī)等機(jī)械設(shè)備就位，需要及時進(jìn)行沉樁施工，鉆孔形成與沉樁相差時間不應(yīng)大于12小時，嚴(yán)重制約施工速度。施工工藝:樁位測放、樁機(jī)就位、鉆孔、原漿護(hù)壁、清孔。

三、基坑支護(hù)工程

基礎(chǔ)設(shè)計狀況?；A(chǔ)南側(cè)緊靠G列廠房柱基，北側(cè)與8ER電氣室和檢化驗(yàn)室相鄰，設(shè)備基礎(chǔ)基坑開挖深度-1.200～-8.900 m。

旋噴樁內(nèi)插H型鋼，坑內(nèi)坑底旋噴注漿加固技術(shù)。

基坑南側(cè)緊靠G列柱基礎(chǔ)，與No.1熱處理線設(shè)備基礎(chǔ)相距5.60m，與原廠房G列墻皮相距300mm，基坑開挖深度-3.300～-7.700m，已有的G列柱基礎(chǔ)埋深-7.5m～-9.0m，No.1熱處理線設(shè)備基礎(chǔ)埋深-7.60～-10.20m。支護(hù)重點(diǎn)考慮對G列廠房外部基坑邊緣土體的支護(hù)和對G列廠房內(nèi)地坪下部土體的固化。由于施工場地限制，大型樁機(jī)無法滿足G列外側(cè)支護(hù)施工需要，并且已經(jīng)成熟的施工工藝如SMW工法、連續(xù)墻均不適宜采用，從而采用設(shè)備體積較小的旋噴樁內(nèi)插H型鋼進(jìn)行支護(hù)，由于工藝限制，H型鋼為一次性使用，投入較大。旋噴樁樁徑為￠1000mm，根據(jù)基坑深度設(shè)定樁長為15m，H型鋼布置間距為1.5m，型鋼規(guī)格為H400*400*13*21。

基坑北側(cè)8ER電氣室和檢化驗(yàn)室之間寬8m范圍內(nèi)無構(gòu)筑物，基礎(chǔ)外側(cè)土體側(cè)向壓力較大，需要加大支護(hù)強(qiáng)度和提高防水等級?；娱_挖深度-3.30～-7.70m，已有的J列柱基礎(chǔ)埋深-8.50m， 8ER電氣室基礎(chǔ)埋深-0.20～-6.20m，檢化驗(yàn)室基礎(chǔ)埋深-7.20m。 采用由φ800mm的旋噴樁內(nèi)插H400×400×13×21的H型鋼組成的圍護(hù)墻體，墻頂用H400×400×13×21的型鋼水平圍檁，將內(nèi)插H型鋼連成整體。

(2)攪拌樁重力擋土墻支護(hù)技術(shù)。

基坑北側(cè)與8ER電氣室相鄰處，基坑開挖深度-1.20～-7.70m，已有的J列柱基礎(chǔ)埋深-7.50m～-8.50m，8ER電氣室基礎(chǔ)埋深-0.20～-6.20m。針對上述環(huán)境采用直徑Φ800mm旋噴樁支護(hù)，旋噴樁樁頂標(biāo)高-4.00m，樁底標(biāo)高為-12.00m，旋噴樁有效長度8.00m，擋土墻寬度2.90～3.62 m。根據(jù)施工環(huán)境原有柱基之間、基坑內(nèi)設(shè)備基礎(chǔ)高低差處理采用了攪拌樁重力擋土墻技術(shù)。

四、工程實(shí)施效果分析

(1)噴樁與攪拌樁效果。旋噴樁由于是靠泥漿壓力滲透到土壤縫隙后產(chǎn)生的固化效果，所以，效果不太好，而攪拌樁是靠鉆頭旋轉(zhuǎn)對土體攪動同時滲入水泥漿，不存在以上問題。

(2)建(構(gòu))筑物的沉降、位移。從對監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果來看，在開挖施工期間所發(fā)生的沉降和位移占到總的沉降和位移量的60%以上，表明土體的位移主要發(fā)生在土壓力被改變期間，開挖后的位移主要是土體自身應(yīng)力場動態(tài)平衡調(diào)整所產(chǎn)生蠕變的結(jié)果，采取的支護(hù)措施加大了挖土施工速度，對于基坑的穩(wěn)定與安全起著主要作用。

(3)圍護(hù)頂?shù)某两岛臀灰?。圍護(hù)頂?shù)某两岛臀灰朴^測是了解攪拌樁因相應(yīng)位置土體的挖除對其頂部的影響程度，圍護(hù)樁頂最大沉降量為19.28mm;最小沉降量為4.86mm，其余測點(diǎn)的沉降量均在5.80mm~17.58mm之間，平均沉降量為9.75mm。最大位移量為9.0mm;最小位移量為3.8mm，其余測點(diǎn)的位移量均在4.5mm~7.4mm之間，平均位移量為5.4mm。在底板澆筑完成前，因土體應(yīng)力場的調(diào)整已基本處于微調(diào)狀態(tài)，而在底板澆筑完成后，土體應(yīng)力場被動加速調(diào)整，基坑更快地趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

(4)圍護(hù)體位移。圍護(hù)體位移是在預(yù)先埋設(shè)在圍護(hù)樁體內(nèi)的測斜管的變形情況，以了解基坑開挖施工過程中，攪拌樁墻體因相應(yīng)位置土體的挖除對其整體水平位移的影響程度，分析圍護(hù)樁體在各深度上的穩(wěn)定情況。圍護(hù)體位移測點(diǎn)的位移較小，最大的位移是向坑內(nèi)累計位移8.81mm;最小的向坑外累計位移為1.27mm。至底板完成時，圍護(hù)體已處于穩(wěn)定狀態(tài)。

根據(jù)監(jiān)測情況，在深基坑作業(yè)期間，上述基坑支護(hù)技術(shù)較有效地解決了基坑開挖時建(構(gòu))地沉降、位移、土體位移等情況，也為合理地控制基坑開挖速度、方式提供了決策據(jù)。