地下存在障礙物的基坑處理方案

□文/吳 楠 托 娜

地下存在障礙物的基坑處理方案

□文/吳 楠 托 娜

介紹某工程地下存在大量障礙物的基坑支護(hù)方案，采取相應(yīng)的措施，從而確保了工程質(zhì)量和施工安全的成功經(jīng)驗(yàn)。

基坑；障礙物；地下

1 工程概況

某大廈地下停車場(chǎng)工程，位于主干道交口，深度為6.6 m。包括工程抗拔樁、基坑支護(hù)潛水灌注樁+止水帷幕水泥攪拌樁、支撐豎托樁的施工。

根據(jù)工程試樁施工情況、現(xiàn)場(chǎng)探挖以及與原人防建筑圖紙對(duì)照，發(fā)現(xiàn)影響支護(hù)樁、止水帷幕、工程樁施工存在如下問題：

1）現(xiàn)場(chǎng)回填土中存有大量混凝土大塊、磚塊等；

2）地下水位偏高且水量大、流速快；

3）基坑?xùn)|側(cè)、北側(cè)支護(hù)和止水帷幕處在原人防底板位置上；

4）基坑南側(cè)支護(hù)、止水帷幕位置范圍內(nèi)存有1萬V高壓電纜2條、3條管道及原有預(yù)制支護(hù)樁；

5）基坑西側(cè)支護(hù)、止水帷幕位置內(nèi)有1萬V高壓電纜8條；

6）工程樁處在原地下人防底板、剪力墻上；

7）基坑南側(cè)有平房，基礎(chǔ)淺、結(jié)構(gòu)差，距離基坑較近，支護(hù)樁施工將會(huì)對(duì)其造成影響。

根據(jù)以上情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地下障礙物進(jìn)行了補(bǔ)勘，探明地下障礙物的情況如下：

1）北側(cè)①～②軸間支護(hù)、止水帷幕位置范圍內(nèi)，在5.0 m以上地下存有障礙物，在④～⑧軸間在2 m左右以下為原狀土層，不存在障礙物；

2）東側(cè)在5.3 m以上地下均存有障礙物；南側(cè)②～④軸段原預(yù)制樁與剪力墻之間4.0 m以上存在三合土，④～⑧軸原預(yù)制樁以外2 m以下為原狀土；

3）基坑中間范圍4.5 m以上為建筑垃圾，5.0 m左右存有大塊或板狀較堅(jiān)硬的障礙物。

2 障礙物的清除

地下存在障礙物的部位，支護(hù)樁采用沖擊鉆引孔，待穿透障礙物后，改換潛水鉆機(jī)再成孔成樁；止水帷幕采用引孔機(jī)引孔穿透地下障礙物，然后采用三管高壓旋噴成樁閉水，高壓選噴樁直徑為800 mm，咬合400 mm，摻入比40%；地下不存在障礙物的部位，采用上部2～3 m范圍內(nèi)換填的方法，將上部建筑垃圾清除后，回填素土壓實(shí)，再按原設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。

2.1 東側(cè)、北側(cè)

東側(cè)、北側(cè)局部支護(hù)樁、深層攪拌樁由于地下剪力墻、底板等障礙物的影響，采用沖擊鉆破碎剪力墻、底板或大塊鋼筋混凝土等地下障礙物。由于回填土內(nèi)含有大量混凝土塊體、磚塊等建筑垃圾，深層攪拌機(jī)無法穿透，改換三管旋噴機(jī)進(jìn)行止水帷幕的施工。

1）支護(hù)樁施工工序

（1）平整場(chǎng)地。對(duì)北側(cè)建筑垃圾回填土進(jìn)行置換；因地下無障礙物，灌注樁直接采用潛水鉆進(jìn)行成孔施工。

（2）進(jìn)行淺層換土，最大限度挖出建筑垃圾及障礙物。而后進(jìn)行潛水鉆機(jī)施工，施工到有障礙物無法鉆進(jìn)時(shí)，采用沖擊鉆機(jī)對(duì)原基礎(chǔ)底板、剪力墻、混凝土大塊等地下障礙物進(jìn)行沖擊破除，沖擊破除深度大約6 m。

（3）地下障礙物沖擊破除后，沖擊鉆改換潛水鉆機(jī)進(jìn)行成孔施工。

（4）澆灌混凝土成樁。

2）止水帷幕施工工序

（1）支護(hù)樁施工完成滿足一定齡期后，在北側(cè)位置按設(shè)計(jì)要求采用深層水泥攪拌樁進(jìn)行止水帷幕施工；對(duì)影響止水帷幕位置的地下障礙物采用引孔機(jī)引孔（引孔至障礙物以下），引孔深度大約6 m。

（2）引孔后改換三管旋噴機(jī)進(jìn)行止水帷幕施工。

（3）存在鋼筋混凝土大塊、磚塊等大量建筑垃圾的土層部位，采取局部提升速度減慢、加大噴灰量的措施來加強(qiáng)止水效果。

其中北側(cè)（16 m長(zhǎng)）、東側(cè)（32.7 m長(zhǎng)）區(qū)段地下存有障礙物，深層攪拌樁改為三管高壓旋噴樁。

高壓旋噴樁的深度按原位置處的深層攪拌樁設(shè)計(jì)深度12.5 m進(jìn)行施工。

2.2 西側(cè)

1）將現(xiàn)有西側(cè)圍墻拆除外移。

2）將現(xiàn)有西側(cè)8條高壓電纜拆改外移。

3）平整場(chǎng)地，對(duì)淺表垃圾土、基礎(chǔ)進(jìn)行清除、置換并進(jìn)行探孔，看是否存在地下障礙物。

4）安排潛水鉆機(jī)、深層攪拌機(jī)進(jìn)行成樁施工。

2.3 南側(cè)

1）將現(xiàn)有熱力管道拆除外移，中壓煤氣管線位置不動(dòng)。

2）將現(xiàn)有南側(cè)2條高壓電纜拆改外移。

3）土方開挖前先進(jìn)行降水施工，將水位降至設(shè)計(jì)要求。

4）土方開挖，破除原人防基礎(chǔ)底板及剪力墻。

3）在槽底進(jìn)行工程樁施工。

4）當(dāng)老預(yù)制方樁影響工程樁施工時(shí)，對(duì)工程樁位置進(jìn)行移動(dòng)。

5）在提升機(jī)基礎(chǔ)局部加深處，周邊水泥攪拌樁改為灌注樁，深度為5 m。

3 基坑支護(hù)

3.1 灌注樁施工

3.1.1 成孔工藝要求

1）鉆探泥漿。根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)情況，以自然造漿為主，人工造漿為輔并根據(jù)具體情況及時(shí)加以調(diào)整，控制鉆進(jìn)時(shí)的泥漿密度1.2～1.3 kg/m3。

2）鉆孔操作。確?？妆谝?guī)則，適當(dāng)?shù)目刂沏@速≯0.3 m/min。嚴(yán)禁將鉆具長(zhǎng)時(shí)間放在孔內(nèi)停機(jī)，以防埋鉆事故；因故停機(jī)再次開鉆前必須先將鉆頭提離孔底250 mm，轉(zhuǎn)動(dòng)后再緩緩下放到孔底繼續(xù)鉆進(jìn)；上部土層松軟，鉆進(jìn)壓力不易過大，盡量用卷揚(yáng)提著鉆具減壓鉆進(jìn)，防止孔斜，下部土層變硬之后，可自重加壓鉆進(jìn)；遇到砂層或砂性土?xí)r，自重加壓快速通過，不能吊著鉆具鉆進(jìn)；鉆進(jìn)過程中發(fā)生縮徑，反復(fù)竄動(dòng)劃眼沖孔，以利擴(kuò)大孔徑。如果發(fā)生孔內(nèi)事故，諸如跑鉆、掉落金屬物件、卡埋鉆等，應(yīng)及時(shí)報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員并做好記錄，以便及時(shí)處理。

3）終孔后要校正孔內(nèi)鉆具總長(zhǎng)，確認(rèn)鉆孔深度無誤后，將鉆具提離孔底200～300 mm。

4）終孔前5～6 m開始調(diào)稀泥漿，邊進(jìn)尺邊換漿清孔。達(dá)到流入孔內(nèi)吸出孔外的泥漿密度＜1.2 kg/m3時(shí)，清孔工作方可結(jié)束。

3.1.2 鋼筋籠制作及吊放

1）鋼筋籠按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求加工制作，一次成型并制作工程樣品。

2）加工好的鋼筋籠必須經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員驗(yàn)收。

3）鋼筋籠大批制作前應(yīng)先制作樣板，以作為今后大批量制作施工之典范。

4）埋設(shè)鋼筋籠時(shí)要對(duì)準(zhǔn)孔位，吊直扶穩(wěn)，緩緩下沉，避免碰撞孔壁，鋼筋籠下放到設(shè)計(jì)位置后，應(yīng)立即用鋼管固定。

3.1.3 導(dǎo)管安拆及混凝土灌注

1）導(dǎo)管安裝好后，若沉渣厚度不符合要求，須進(jìn)行二次清孔，以達(dá)到最后沉渣厚度≤30 cm之設(shè)計(jì)要求。

2）清孔結(jié)束后將導(dǎo)管上提，使導(dǎo)管底口與孔底間距在300～400 mm并放置隔水砂袋。

3）經(jīng)常測(cè)量混凝土面高度，導(dǎo)管的拆卸長(zhǎng)度以混凝土面高于導(dǎo)管底2 m為依據(jù)，提升導(dǎo)管時(shí)應(yīng)避免碰掛鋼筋籠，防止鋼筋籠上浮。

4）混凝土灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，混凝土和易性必須良好，坍落度符合18～22 cm的要求，不合格混凝土嚴(yán)禁灌入孔內(nèi)，以免造成堵管。

5）灌注接近結(jié)束時(shí)應(yīng)用測(cè)竿，勤測(cè)混凝土面高度，灌注量控制在樁頂標(biāo)高以上1 m左右，以免多灌造成浪費(fèi)。

6）導(dǎo)管安拆及混凝土灌注施工中，應(yīng)填寫《導(dǎo)管安拆及混凝土灌注、制作記錄》。

3.2 水泥土深層攪拌樁工藝

1）深層攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r，當(dāng)遇到較堅(jiān)硬的表土層而使下沉速度過慢時(shí)，可適當(dāng)加水下沉。

2）水泥漿不得離析，可在灰漿制備過程中不斷攪拌，待壓漿前再緩慢傾入儲(chǔ)料坑中。

儲(chǔ)料坑的制作。在施工現(xiàn)場(chǎng)于攪拌灰漿筒臨近挖掘一土坑后，將土坑圍壁躉實(shí)并用水泥漿抹面，以防滲漏水泥漿。為使水泥漿不離析，在儲(chǔ)漿池應(yīng)進(jìn)行二次水泥漿攪拌。

3）設(shè)計(jì)要求樁組之間咬合20 cm，故相鄰樁施工間隔時(shí)間不得超過12 h。

4）機(jī)臺(tái)供漿必須連續(xù)，一旦因故停漿，必須立即通知前臺(tái)，為防止斷樁和缺漿，宜將攪拌機(jī)沉到停漿點(diǎn)以下0.5 m，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿提升。如因故停機(jī)超過3 h，為防止?jié){液硬結(jié)堵管，宜清空輸漿管路。

4 結(jié)語

實(shí)踐證明，該方案在本工程的實(shí)施過程中，成功的解決了地下存在障礙物的6.6 m深基坑支護(hù)及工程樁施工問題，支護(hù)結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，周邊建筑物無開裂及下沉現(xiàn)象，止水效果良好，無滲漏情況出現(xiàn)，保證了后續(xù)施工的安全穩(wěn)定性，確保了施工質(zhì)量和安全，取得了良好的效果。

□托 娜/天津津強(qiáng)巖土工程有限公司。

TU473

C

1008-3197（2013）05-24-02

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.05.009

2013-05-24

吳 楠/男，1983年出生，天津津強(qiáng)巖土工程有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。