■ 楊 嫻 Yang Xian
本工程場(chǎng)地位于上海市寶山區(qū)軍工路、逸仙路,分為地上和地下兩部分,地上由3組11~20層高層住宅單元組成,地下室分東西兩部分。本工程基礎(chǔ)形式為樁基加大底板,基坑開(kāi)挖深度4.45m、2.45m?;訃o(hù)結(jié)構(gòu)方案根據(jù)不同的開(kāi)挖深度及周邊條件,采用重力式擋墻(深層攪拌樁);基坑內(nèi)局部采用壓密注漿加固,800×800梅花形布置(圖 1)。
本基坑標(biāo)高采用絕對(duì)標(biāo)高,周邊地面絕對(duì)標(biāo)高為4.000。根據(jù)上海市工程建設(shè)規(guī)范《基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程》,本基坑開(kāi)挖深度<7m,且周?chē)h(huán)境無(wú)特別要求,故屬于三級(jí)基坑。
通過(guò)實(shí)地勘察,本工程①擬建場(chǎng)地空曠,地貌類(lèi)型屬濱海平原,場(chǎng)地內(nèi)地勢(shì)平坦;②其淺層地下水屬潛水類(lèi)型,勘探期間實(shí)測(cè)地下水靜止水位埋深0.30~1.50m之間,設(shè)計(jì)地下水平均埋深可取0.7m。場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件及基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。
根據(jù)本工程實(shí)際地質(zhì)情況,基坑圍護(hù)決定采用深層攪拌樁,基坑周邊均需卸土1.43m,護(hù)坡根據(jù)基坑距離建筑控制線的遠(yuǎn)近,選擇一次放坡、二次放坡,基坑邊設(shè)置水泥攪拌樁加固,坑內(nèi)集水井等局部落深區(qū)采用寬度不等的雙軸水泥攪拌樁?700@500加固,坑內(nèi)采用壓密注漿加固。雙軸水泥攪拌樁除單排相互搭接250外,其余相互搭接200;采用P32.5普通硅酸鹽水泥,水灰比0.5,水泥摻入量13%。一般考慮地面超載為20kPa。
根據(jù)《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》,水泥土攪拌樁基坑圍護(hù)的設(shè)計(jì)經(jīng)抗傾覆、抗滑移、整體穩(wěn)定、坑底隆起安全計(jì)算,均在安全系數(shù)范圍內(nèi),均滿(mǎn)足規(guī)范要求。
表1 地層設(shè)計(jì)參數(shù)表
深層攪拌樁采用二次噴漿、三次攪拌的施工工藝,工藝流程為:定位放線、開(kāi)挖基槽 → 樁機(jī)就位 → 配制水泥漿 →下沉切土到設(shè)計(jì)樁底 → 提升噴漿攪拌到樁頂 → 重復(fù)攪拌到樁底 → 提升噴漿攪拌到樁頂 → 成樁結(jié)束 → 壓頂施工。
2.2.1 開(kāi)挖樣槽
按攪拌樁樁位平面布置,挖深約1m,比攪拌樁設(shè)計(jì)寬度寬30cm的溝槽。
2.2.2 鉆機(jī)就位
攪拌樁機(jī)機(jī)座必須平整穩(wěn)固,保持井架垂直度,使動(dòng)力頭(或轉(zhuǎn)盤(pán))中心、攪拌頭、樁位中心三點(diǎn)在同一鉛垂線上。
2.2.3 預(yù)攪下沉
起動(dòng)冷卻泵,待循環(huán)正常后再起動(dòng)動(dòng)力頭電機(jī),放松鋼絲繩,使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架通過(guò)鉆具自重緩慢平穩(wěn)地邊攪動(dòng)邊下沉。密切觀察動(dòng)力頭電機(jī)儀表,其工作電流不得大于額定電流,以防跳閘或燒壞電機(jī)。如下沉速度過(guò)慢,可通過(guò)輸漿系統(tǒng)補(bǔ)給清水(或漿液)以潤(rùn)滑鉆頭,加快下沉,但工作電流須嚴(yán)格控制在額定電流范圍內(nèi)。嚴(yán)格控制樁底標(biāo)高,攪拌頭必須下沉到設(shè)計(jì)深度,可在機(jī)上標(biāo)明深度位置,以便掌握深度。
2.2.4 灰漿制配
深層攪拌下沉到一定深度時(shí),即開(kāi)始按設(shè)計(jì)配合比拌制水泥漿,操作步驟是:①先向拌合機(jī)中注入清水,啟動(dòng)攪拌機(jī),邊攪拌邊加入水泥,并記錄摻入量;②灰漿制成后,為防止離析,灰漿攪拌機(jī)不停地?cái)嚢?,于注漿前將漿液經(jīng)過(guò)篩網(wǎng)倒入集料斗中。
2.2.5 注漿
當(dāng)攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后,將攪拌頭提離孔底5~10cm,在孔底坐漿30s,并且邊噴邊旋轉(zhuǎn),然后開(kāi)始邊噴漿邊提升放置,使水泥漿和土體充分拌和均勻。
攪拌頭的提升速度必須嚴(yán)格控制,注漿到設(shè)計(jì)加固的頂面高度時(shí),要求集料斗中灰漿正好排空。
2.2.6 重復(fù)下沉攪拌、提升攪拌
為使土體和水泥漿充分拌合,須進(jìn)行第二次下沉,提升攪拌,以保證加固均勻。
2.2.7 清洗
灰漿注漿完畢應(yīng)向集料斗中注入適量清水,泵送清水清洗全部管道中的殘留漿液,以防發(fā)生堵塞,攪拌頭上土體清除干凈,檢查磨損度,當(dāng)攪拌頭直徑小于69cm,應(yīng)及時(shí)更換或修正。
2.2.8 移位
成樁完畢,移位到下一個(gè)樁位中心。移位時(shí)須將攪拌頭提離地面1m,重復(fù)1~8步驟,進(jìn)行下一根樁的施工。
⑴樁機(jī)定位,道木要平穩(wěn)。平衡道木以及樁機(jī)位置,應(yīng)參照目測(cè)以及鉆桿與附近建筑物的相對(duì)位置的方法,使機(jī)架的垂直度控制在1%以?xún)?nèi),橫縱向機(jī)械移位道木高差≤10cm,到位后經(jīng)平整,鉆機(jī)方可開(kāi)鉆。樁位布置的偏差不得>50mm。
⑵樁位用鋼筋定位,平面位置偏差<5cm,垂直度偏差不宜>0.5%。
⑶嚴(yán)格計(jì)量工作,實(shí)行掛牌施工制度,根據(jù)設(shè)計(jì)摻量13%計(jì)算每根樁水泥用量,施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按計(jì)算用量下料,誤差控制在3%以?xún)?nèi),同一根樁內(nèi)不得使用不同品種水泥。
⑷嚴(yán)格控制水灰比。根據(jù)攪拌樁筒尺寸計(jì)算容積,計(jì)算每次拌和的用水量及用灰量,水灰比應(yīng)控制在0.50。
⑸保證水泥漿液質(zhì)量,選用合格原材料,不得使用受潮、結(jié)塊的水泥?;覞{攪拌時(shí)間不應(yīng)少于2min,保證攪拌均勻,避免灰漿離析。
⑹攪拌樁嚴(yán)格控制下沉和提升攪拌速度,預(yù)攪下沉速度應(yīng)控制在0.8m/min,提升攪拌速度控制在0.5m/min。
⑺成樁噴漿提升中嚴(yán)禁斷漿。如意外斷漿必須重新下鉆至停漿面以下0.5m處重新成樁施工。若停機(jī)超過(guò)3h,為防止?jié){液硬結(jié)堵管,宜先拆卸輸漿管路清洗。
⑻經(jīng)常性、制度性檢查鉆頭磨損情況,及時(shí)修補(bǔ)鉆頭,使其保持單鉆頭直徑為φ700±20。
⑼相鄰樁的施工時(shí)間不應(yīng)超過(guò)8~10h,如果超過(guò)24h,樁體噴漿時(shí)要適當(dāng)多噴水泥漿(提高30%),以保證樁體強(qiáng)度,相連樁施工間隔超過(guò)48h的,應(yīng)在接頭處補(bǔ)1根樁。
本項(xiàng)目在圍護(hù)樁和工程樁施工結(jié)束后,待攪拌樁強(qiáng)度達(dá)到1.0MPa,齡期達(dá)到28d,且降水深度達(dá)到要求后方可開(kāi)挖,開(kāi)挖前應(yīng)進(jìn)行預(yù)降水。降水開(kāi)始前,需對(duì)基坑內(nèi)外水位進(jìn)行全面監(jiān)測(cè),以確保降水效果。
本項(xiàng)目降水采用輕型井點(diǎn)降水,基坑挖土應(yīng)遵循分區(qū)、分層、分塊、對(duì)稱(chēng)盆式的原則開(kāi)挖,基坑內(nèi)嚴(yán)禁相鄰多區(qū)域大面積同時(shí)開(kāi)挖,每區(qū)開(kāi)挖至基底標(biāo)高后及時(shí)澆筑混凝土墊層及基礎(chǔ)底板,以減少基坑大面積暴露時(shí)間,控制基坑的回彈隆起。開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)圍護(hù)體接縫處滲水應(yīng)及時(shí)采取封堵措施。
為了確?;影踩?,要求隨時(shí)掌握開(kāi)挖及支護(hù)施工整個(gè)過(guò)程中邊坡的動(dòng)態(tài)變化,必須在支護(hù)施工過(guò)程中實(shí)施信息法施工,并把獲得的信息通過(guò)修改設(shè)計(jì)反饋到施工工作中去,以指導(dǎo)施工。
監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括:圍護(hù)樁頂及臨近建筑物、管線的水平垂直位移;圍護(hù)樁體的側(cè)移(測(cè)斜);坑內(nèi)外的水位監(jiān)測(cè)。
⑴在圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工前,須測(cè)得初讀數(shù)。
⑵在基坑降水及開(kāi)挖期間,須做到一日一測(cè)。
⑶報(bào)警界限:水平、垂直位移大于3mm/d或累計(jì)大于30mm,坑外地下水位下降達(dá)500mm。
本項(xiàng)目全程經(jīng)具有相關(guān)資質(zhì)的單位監(jiān)測(cè),數(shù)據(jù)均在合理范圍內(nèi),未出現(xiàn)報(bào)警警示情況。
通過(guò)科學(xué)選型、設(shè)計(jì),嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范施工,全程嚴(yán)密監(jiān)測(cè),保質(zhì)保量地完成了本基坑圍護(hù)工程,成功通過(guò)了相關(guān)單位的驗(yàn)收,證明一個(gè)基坑工程的成功,是與選型、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)密不可分的。此外在基坑圍護(hù)中,運(yùn)用深層攪拌樁還需要注意以下方面:
⑴深層攪拌樁造價(jià)低,同時(shí)可用于止水,但是深層攪拌樁只適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土,地基承載力≤120kPa的黏性土和粉性土等地基。
⑵本工程基坑深度較淺,單純的深層攪拌樁不適合深基坑。如果運(yùn)用于較深基坑圍護(hù),可采取土釘墻或逆作拱墻等更為合適的支護(hù)方式。