雷潔瓊
【摘要】按JGJ 120—1999《建筑基坑支護技術規程》有關規定,超過5 m的基坑即為深基坑。結合筆者的工作經驗,本文以某污水處理廠工程為例,探討分析了深基坑施工開挖、排水涵截流導流、土釘墻、排水系統及基坑下部固結防護,以供參考。
【關鍵詞】雨污水;泵房;深基坑施工;方案
一、某工程概述
某城市污水廠雨污水泵房設計為二層結構,下部為鋼筋砼池體結構,結構尺寸23.85×12.8m,上部建筑為鋼筋砼框架結構。下部池體從進水端至泵池端呈梯形漸變,前小后大,前淺后深。泵房基底最深處標高95m,室外自然地坪標高106.2m,基礎最大埋深11.2m,
屬于深基坑施工。進水泵房處地質情況從上至下依次為:耕土層厚1.95m、中粗砂層厚4.6m、粉質粘土層厚1.6m、粗礫砂層厚1.6m、強風化泥巖層厚1.6m,中風化泥巖層厚4.2m。場區無活動性斷裂帶,各土層分布相對穩定。地下水位標高102~101 米。
二、深基坑施工方案
為保證基坑施工安全,泵房基坑施工采取粉噴樁帷幕止水并組成基坑防護體系的施工方案。粉噴樁采取咬合法施工,咬合施工三排,構成固結的槽壁墻,保證基坑槽壁安全?;娱_挖采取三級放臺階開挖, 粉質粘土地層以上采取放坡開挖,下部固結支護段采取不放坡開挖。上部粗砂層放坡開挖時對邊坡采取土釘墻護坡防護。由于泵房基坑位于既有的排水方涵沖刷形成的自然溝內,所以施工時先對排水方涵的污水進行截流導流,導流采取埋管方式,管道繞過泵房施工地域后排入沙河。
1、排水涵截流導流。導流從進水井上游截流,截流端位置遠離進水井開挖基坑下口邊
緣5 米。導流土方開挖采用機械開挖,放坡系數1.0,兩級放坡開挖至涵渠頂部。機械開挖土方至涵渠頂端后,人工開挖至涵渠底部。為處理截流連接部位,在涵渠上游對其進行暫時性封堵,阻斷上游來水,使上游來水通過上游溢流口排放。同時搶工處理截流管道與涵渠的接口,導流管道采用D1500 鋼筋砼承插管,走向沿進水井及進水泵房基坑外圍北側,排入沙河。
2、基坑開挖?;臃秩夐_挖,第一級開挖放坡系數1:1,開挖至標高102.2 米位置,清理整平,坑洼地段鋪墊平整,作為打樁作業平臺。基坑邊東南側設置1:2 坡道,供粉噴鉆機駛入。在打樁平臺上重新測放進水泵房下部基坑位置,并確定樁位后打設粉噴樁。粉噴樁打設完后留置1.0m平臺,開始第二級開挖,第二級放坡系數1:1,開挖至標高98.2 米,一二級開挖深度均為4.0m。第三級不放坡沿固結體邊下挖至設計基底,最深處挖深3.2m。第二級和第三級之間挖深,以挖到粉噴樁體后停止?;拥装凑赵O計深度分部位控制,輔以人工配合清底,防止超挖。
3、土釘墻施工?;娱_挖和土釘墻施工自上而下分段分層進行,上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設計強度的70%后,方可開挖下層土方及下層土釘施工。(1)鋼筋網施工。鋼筋網在噴射第一層混凝土后鋪設, 鋼筋保護層厚度不小于20mm。鋼筋網與土釘要連接牢固。網眼尺寸為150×150mm,鋼筋直徑6mm,鋼筋網通過臨時鋼筋撐頭固定,并和土釘桿焊接連接。上下層鋼筋網之間搭接放置,搭接不小于300mm,每開挖1.5 米左右深度,就對邊坡掛網防護。鋼筋網下部預留350mm 不噴射細石砼,以便下次護坡時搭接連接使用。
(2)土釘施工。土釘采用直徑為20mm 的螺紋鋼筋, 縱橫間距1.5 米, 土釘長度10 米。土釘施工時鉆孔直徑不小于70 毫米。為保證在砂層中成孔,鉆孔時孔內套入直徑70 毫米的鋼管護孔,注漿時緩緩拔出護孔鋼管,使孔道內形成良好的土釘錨結體。鉆孔和拔管時要勻速緩緩進行,確??椎篮妥{順利進行,不致塌孔。鉆孔要沿坡壁斜向下傾斜,并保證鉆
孔方向不偏斜,防止竄孔。(3)混凝土噴射施工。噴射作業分段進行,同一分段內噴射順序自下而上,一次噴射厚度不小于40mm。噴射混凝土時, 噴頭與受噴面要保持垂直, 距離為0.6~1.0m。噴射混凝土終凝2h 后,噴水養護,養護時間為3~7h。
4、排水系統?;禹敹搜鼗悠马斔闹?,設置500×500mm 排水溝,并在基坑一側設置300×500mm 梯形擋水圍堰。阻止地表水對基坑的侵害。排水溝和圍堰距基坑坡頂距離不小于2 米。放坡的基坑坡腳挖設300×300mm 排水溝,沿基坑坡腳一周設置,并在四角設置集水坑,安裝潛水泵,有水滲出或流下時用泵抽排水,保證基坑坡腳不受侵害。位于地下水位以下的護坡砼, 沿基坑邊每隔3 米設置一泄水孔,泄水孔外部填筑中粗砂礫濾層,泄水孔用PVC 塑料管制作,管端包扎尼龍濾網埋入填筑的粗礫砂層中,另端露出護坡砼面,以利泄水。濾層厚度不小于300mm,高度和寬度不小于600mm。
5、基坑下部固結防護。(1)樁徑和樁位布置。粉噴樁直徑500mm,樁間距0.45m,自最下部基坑內緣向外打設三排,樁排間距0.6m,兩排樁錯開打設呈梅花狀布置.粉噴樁固結深度頂部至粉質粘土層上部1 米, 確定標高為100.65m,樁端進入中風化泥巖1.5m,確定樁底標高為93.35m,樁長7.3 米。最內側設計打樁196 根,次圈打樁208 根,最外圈打樁220 根,共計打樁624 根,總計4555.20 延米。(2)打樁施工。由于進水泵房基坑位于既有涵渠沖刷溝內,因此粉噴樁施工在第一層基坑開挖后整平基底,邊坡防護后進行。排水溝打樁地段內先填土墊平,滿足機械作業要求。粉噴樁鉆機利用設置的坡道駛入一層基坑內作業平臺,附屬設備設置在基坑頂部地面。投入粉噴樁鉆機一臺負責施工。打樁順序從最內側一排樁開始,依次連續打設,樁與樁間在未凝固時咬合固結。第一排樁打設完后,第二排樁從第一排樁最后結束樁起始打設,以彌補該處樁不能咬合的缺陷。
四、基坑安全監測
為確保基坑安全,及時發現隱患和異動,在基坑頂部四周設置基坑穩定性監測點,共設置監測點6 個,基坑長邊方向設置兩個,短邊方向設置一個,監測點采用直徑16 毫米的鋼筋,C20 砼包裹固定樁頭。
五、雨污水泵房施工中注意事項
(1)機械挖土作業中,挖掘機不得碰撞或損壞已做的防護體;(2)基坑下部配合輔助作業的人員要遠離挖掘機回轉半徑, 當挖掘機挖土時,基底作業人員要躲避,防止碰撞;(3)基坑上部不得堆放棄土、重物,不得停放重型機械,以免對邊坡負荷過大造成破壞;(4)基坑作業中要按規定做好監測記錄,適時掌握基坑穩定情況;(5)基坑四周要設置鋼管防護欄,并設置醒目警示牌,防止安全事故;(6) 在整個基坑施工周期內基坑四周不得堆積土方、大噸位的物體、設備以及大噸位汽車運輸。
結束語
深基坑開挖是一項復雜的系統工程。由于地質條件惡劣, 施工環境差, 使得深基坑開挖成為一項重點也是難點工藝。在設計、施工中應避免基坑周邊的地表和地下水滲入基坑內而造成施工困難。因此設計、施工時應采取相應措施。
參考文獻
[1]《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》.
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[3] 王天運, 李鳳霞, 申祖武, 等.復合支護結構在深基坑邊坡加固中的應用[ J] .建筑技術, 2005(12):916-917.