深基坑攪拌樁聯(lián)合沖孔樁懸臂支護(hù)開挖施工

城市發(fā)展，配合高層建筑使用要求，地下結(jié)構(gòu)的使用也日益增加。在施工階段，高層建筑地下結(jié)構(gòu)的施工必然要求深基坑的開挖。本文結(jié)合工程實(shí)例主要探討深基坑開挖支護(hù)樁施工及水泥攪拌樁施工工藝。

1 工程概況

富春園工程位于肇慶市大旺高新區(qū)大旺公園南側(cè)，為一框架剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積18405.87m2，地下 1層，地上17+1層，共57.80m。施工總工期為540天，基坑支護(hù)及土方開挖工期計(jì)劃84天。本工程地下室一層，地下室底板面標(biāo)高為-3.90m，消防水池位置底板面標(biāo)高為-5.40m。地下室底板厚250mm?；A(chǔ)梁最大截面尺寸為300×1800，一般截面尺寸為400×800、300×700。本工程基坑開挖面積約為1500m2，基坑周邊長約184m，開挖深度-4.7m，消防水池位置開挖深度為-5.75m?；影踩燃墳槿??；又ёo(hù)采用深層攪拌樁+沖孔樁懸臂支護(hù)形式。

2 工程施工方案

2.1 支護(hù)樁（沖孔樁）施工

支護(hù)樁采用沖孔灌注樁，設(shè)計(jì)樁徑1000，樁中心距2500，強(qiáng)度等級為C25。

2.1.2 沖孔樁成孔

成孔前應(yīng)先在孔口設(shè)鋼板護(hù)筒，然后樁機(jī)就位，沖擊樁應(yīng)對準(zhǔn)護(hù)筒中心，要求偏差不得大于±20mm，開始低錘密擊，錘高0.4～0.6m，并及時(shí)加塊石與粘土泥漿護(hù)壁，使孔壁擠壓密實(shí)，直至孔深達(dá)護(hù)筒下3～4m后，才加快速度，加大沖程，將錘提高至1.5～2.0m以上，轉(zhuǎn)入正常連續(xù)沖擊，在造孔時(shí)要及時(shí)將孔內(nèi)殘?jiān)懦隹淄?。沖擊過程中若發(fā)現(xiàn)斜孔、彎孔、縮頸、塌孔或沿護(hù)筒周圍冒漿以及地面沉陷等情況，應(yīng)停止沖進(jìn)，經(jīng)采用有效措施后，方可繼續(xù)施工。清孔后的沉渣厚度按設(shè)計(jì)規(guī)定不得大于50mm。在灌注水下混凝土前必須復(fù)測沉渣厚度，沉渣超過規(guī)定的，必須重新清孔，合格后方可灌注水下混凝土。清孔后應(yīng)立即放入鋼筋籠，并固定在孔口鋼護(hù)筒上，使在澆灌混凝土過程中不向上浮起，也不下沉。鋼筋籠下完并檢查無誤后，應(yīng)立即澆筑混凝土，間隔時(shí)間不得大于4h，以防止泥漿沉淀和塌孔。

2.2.3 安裝鋼筋籠

鋼筋籠綁扎順序大致是先將主筋等間距布置好，待固定住架立筋后，再按規(guī)定的間距安設(shè)箍筋。箍筋、架立筋與主筋之間的接點(diǎn)可用焊接方法固定。鋼筋籠分段長度一般宜定在8m左右。但對于長樁，當(dāng)采取一些輔助措施后，也可以定為12m左右。鋼筋籠利用吊機(jī)吊入樁孔內(nèi)，沉放要對準(zhǔn)孔位，緩慢沉放，避免碰撞孔壁，到位后應(yīng)立即固定。當(dāng)樁較長時(shí)，鋼筋籠可采用逐段接長的方法放入孔內(nèi)，即先將第一段鋼筋籠放入孔內(nèi)，利用其上部架立筋暫時(shí)固定在護(hù)筒上面。此時(shí)主筋位置要正確、豎直。然后吊起第二段鋼筋籠，對準(zhǔn)位置后用焊接接長后放入樁孔中。如此逐段接長后放入預(yù)定位置。等鋼筋籠安設(shè)完畢后，一定要檢測確認(rèn)鋼筋頂端的高度和中心度，然后采取固定措施。

2.2.4 灌注混凝土

混凝土的灌注采用滑閥式導(dǎo)管法施工。施工順序?yàn)椋撼练配摻罨\→安設(shè)導(dǎo)管，將導(dǎo)管緩慢沉到距孔底300～500mm的深度處→懸掛滑閥，將碗狀滑閥放到導(dǎo)管內(nèi)的水面上→灌入首批混凝土→剪斷鐵絲→連續(xù)灌注混凝土，上提導(dǎo)管混凝土→灌注完畢，拔出護(hù)筒。

在灌注首批混凝土之前最好先配制0.1～0.3立方米水泥砂漿放入滑閥（隔水塞）以上的導(dǎo)管和漏斗中，然后再放入混凝土。在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常用測錘探測混凝土面的上升高度，并適時(shí)提升、逐級拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)管的合理埋深。探測次數(shù)一般不宜少于所使用的導(dǎo)管節(jié)數(shù)，并應(yīng)在每次提升導(dǎo)管前，探測一次管內(nèi)外混凝土面的高度。遇特別情況（局部嚴(yán)重超徑、縮頸、漏失層位和灌注量特別大的樁孔等）應(yīng)增加探測次數(shù)，同時(shí)觀測返水情況，以正確分析和判斷孔內(nèi)的情況。

混凝土灌注的上升速度不得小于2m/h。灌注時(shí)間必須控制在埋入導(dǎo)管中的混凝土不喪失流動(dòng)性的時(shí)間內(nèi)。必要時(shí)可摻入適量緩凝劑。

2.2 水泥攪拌樁施工

深層攪拌機(jī)應(yīng)基本垂直于地面，要注意平整度和導(dǎo)向架垂直度。深層攪拌葉下沉到一定深度后，即開始按設(shè)計(jì)配合比拌制水泥漿。水泥漿不能離析，水泥漿要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的配合比配置，水泥要過篩。為防止水泥漿離析，可在灰漿機(jī)中不斷攪動(dòng)，待壓漿前才將水泥漿倒入料斗中。要根據(jù)加固強(qiáng)度和均勻性預(yù)攪，軟土應(yīng)完全預(yù)攪切碎，以利于水泥漿均勻攪拌。壓漿階段不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象，輸漿管不能發(fā)生堵塞。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)確定數(shù)據(jù)，控制噴漿、攪拌和提升速度。控制重復(fù)攪拌時(shí)的下沉和提升速度，以保證加固范圍每一深度內(nèi)得到充分?jǐn)嚢?。深層攪拌機(jī)冷卻循環(huán)水在整個(gè)施工過程中不能中斷，應(yīng)經(jīng)常檢查進(jìn)水和回水溫度，回水溫度不應(yīng)過高。深層攪拌機(jī)械及起重設(shè)備，在地面土質(zhì)松軟環(huán)境下施工時(shí)，場地要鋪填碎石，平整壓實(shí)，并鋪墊枕木，以確保成樁質(zhì)量和施工安全。

2.3 基坑土方開挖

圖2 ：土方開挖平面示意圖

圖3 ：挖掘機(jī)土方開挖示意圖

本工程基坑土方約為8000m3，開挖面積約為1500m2，基坑周邊長約184m，開挖深度-4.30m，消防水池位置開挖深度為-5.75m，電梯井位置（六、七樁承臺）最大開挖深度為7.2m。其余承臺位置開挖深度為-5.20m、-5.60m。土方開挖采用機(jī)械輔以人工開挖，機(jī)械開挖至離坑（槽）底標(biāo)高上20cm處，余下部分采用人工開挖，減少挖掘機(jī)對土壤的擾動(dòng)土。土方開挖時(shí)，基坑頂周邊范圍內(nèi)應(yīng)避免堆放重物，確?；影踩?。

平面上，分兩個(gè)開挖區(qū)域同時(shí)進(jìn)行開挖，并于基坑?xùn)|面位置設(shè)置出土坡道。如圖2所示，垂直方向采用分層開挖方式，每層開挖厚度為1.5m。挖掘機(jī)土方開挖示意圖如圖3所示。

坑內(nèi)大深承臺，消防水池及電梯井承臺開挖做法：距承臺外邊1m打鋼板樁，并形成閉合圈。鋼板樁采用25b槽鋼，長5m，錨固段為3.7m。土方開挖過程中，應(yīng)派專人對圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)圍護(hù)墻壁滲水或有偏移現(xiàn)象，應(yīng)立即通知監(jiān)理工程師采取有效措施進(jìn)行處理。機(jī)械挖土過程中，配有經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員現(xiàn)場指揮，切實(shí)保護(hù)好支護(hù)系統(tǒng)不受碰撞，及配以一定的人工挖土?；娱_挖時(shí)，嚴(yán)禁擾動(dòng)基底持力層土，應(yīng)保留200～300mm土層用人工清至設(shè)計(jì)標(biāo)高，不得超挖，待驗(yàn)槽確定符合設(shè)計(jì)要求后盡快澆筑混凝土墊層。土方開挖時(shí)，為保證場外路面清潔，防止車輛漏、掉泥土，要對運(yùn)輸車斗進(jìn)行改裝。一是車斗必須嚴(yán)密，防止漏土；二是將車箱壁加高0.5m，裝土必須低于車箱高度；三是對流塑狀泥土必須經(jīng)晾曬后裝運(yùn)，不能水土混裝；四是車箱覆蓋蓬布。運(yùn)輸車輛進(jìn)出施工現(xiàn)場路口，設(shè)專人防護(hù)，統(tǒng)一指揮，及時(shí)疏導(dǎo)交通。

圖4 ：集水井結(jié)構(gòu)圖

2.4 基坑排水、降水

基坑頂四周設(shè)置截水溝，坡度為1%，截水溝截面尺寸為350×350mm，并在市政排污管網(wǎng)位置設(shè)置沉砂池，地表水需經(jīng)過沉砂池沉淀后才能排放。并每隔30m設(shè)置一個(gè)集水坑800×800×500，基坑底積水通過排水溝進(jìn)入集水坑后，集中抽排至地面的主排水管網(wǎng)中。排水溝、集水井均采用磚砌筑?；咏邓捎眉邓?，在基坑底角邊每隔約30m設(shè)置1個(gè)500直徑集水井，采用挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，開挖集水井比基坑底深1m，開挖集水井直徑為800mm，成孔后，孔底回填300mm厚濾水碎石，然后采用挖掘機(jī)吊裝入鋼筋籠，然后再在鋼筋籠周邊回填濾水碎石150mm，這樣，形成降水管井，最后，通過吊放入管井中的潛水泵進(jìn)行抽水，排放到坑底的集水井中，再集中抽排至地面的主排水管網(wǎng)中。參見圖4、圖5所示。

3 結(jié)束語

由于各工程場地的地質(zhì)、環(huán)境條件千差萬別，在每個(gè)深基坑工程設(shè)計(jì)施工的具體技術(shù)方案的制定中，必須因地制宜。深基坑工程施工存在較大危險(xiǎn)性，易發(fā)生較大工程事故，因此，深基坑工程需專家組審核通過方可施工，嚴(yán)禁超挖、無證開挖。對基坑進(jìn)行變形監(jiān)測，注意基坑邊坡位移變化的信息化管理，超出預(yù)警位移量時(shí)立即采取補(bǔ)救措施防止基坑邊坡塌方影響周邊建筑物安全。

圖5 ：集水井平面布置示意圖