天津紅星國際廣場5#地塊工程,工程占地面積55 899.09m2,總建筑面積27.457 3萬m2,由1棟 20層寫字樓、3層配套商業(yè)樓、6層商業(yè)中心及地下室組成,其中地下面積10.639 3萬m2,地上面積16.818萬m2。超高層寫字樓為框架剪力墻結構,商業(yè)樓、商業(yè)中心為框架結構,基礎形式為樁筏基礎。本工程±0.000相當于大沽高程2.6m,其中地下室2層,基坑深度最深處為12.5m。
根據(jù)老基礎粉噴樁樁位圖與現(xiàn)場施工工程樁進行對比,見圖1。老基礎粉噴樁集中在商業(yè)中心南側(cè)。新樁基采用鉆孔灌注樁,部分新老樁基重疊。現(xiàn)場老樁基根數(shù)超過4 000根,重疊部分樁基超過1 000根,導致新樁基施工困難。

圖1 老樁基與現(xiàn)場樁位分布
由于工程處于天津市繁華地帶,工期緊、施工場地有限。老樁基樁長超過10m,天津市地下水位較高,如采用對整個老基進行大開挖的方法,存在安全隱患,放坡下坑的坡道存在垮塌的危險,對后續(xù)回填土的要求也較高,會產(chǎn)生較高的施工成本。
在施工鉆孔灌注樁時碰到旋噴樁無法施工,采用旋挖樁進行,在原有粉噴樁上進行旋挖樁施工。
4.1.1 旋挖樁施工特點
鉆孔灌注樁施工靠底部帶有活門的筒式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土并直接將其裝入鉆斗內(nèi)提升至地面,無需將巖土絞碎靠泥漿返出孔外。
旋挖鉆施工機動靈活,所配套的短螺旋鉆頭、普通鉆斗,可鉆透粉噴樁。
4.1.2 旋挖鉆施工工藝及原理
場地平整→測量放線→制備泥漿(地質(zhì)條件允許時可不用泥漿)→埋設護筒→鉆機就位→鉆進成孔→清孔→下道工序。
1)場地平整。打樁前將場地中的障礙物清理干凈,在打樁機進場前做好場地施工道路,保證道路足夠的寬度和密實度,保證打樁機順利進場及管樁運輸?shù)绞┕^(qū)域。清理現(xiàn)場妨礙施工的高空及地下障礙物,平整施工場地,便于打樁機平穩(wěn)進入施工場地內(nèi)。
2)測量放線。首先測放出老樁基的樁位,再測放出新樁基的樁位,對重疊部位進行旋挖樁施工,以雙向十字線控制樁中心。開鉆前必須先核對鉆頭中心是否與樁位中心重合。在施工過程中還須經(jīng)常檢測鉆具位置有無發(fā)生變化,以保證孔位的正確。
3)制備泥漿。由于天津土質(zhì)情況,水位較高可不用泥漿。
4)埋設護筒。護筒定位,可采用打埋和挖埋等設置方法,挖埋時,護筒與坑壁之間用粘土填實,護筒埋設深度根據(jù)地質(zhì)情況而定,一般為2.5~3.0m,護筒埋設的傾斜度控制在1%以內(nèi),要求高于地面50 cm。
5)樁基就位。由于旋挖鉆機自重較大,鉆進時也可依靠鉆桿和鉆頭自重或加壓切入土層,斜向斗齒在鉆斗回轉(zhuǎn)切下土塊向斗內(nèi)推進而完成鉆取土。當遇到硬土時,自重力不足以使斗齒切入土層時,可通過加壓油缸對鉆桿持續(xù)加壓,強行將斗齒切入土中,完成鉆孔取土。
6)鉆孔成孔。鉆頭內(nèi)裝滿土后,由起重機提升鉆桿及鉆斗至孔外,拉動鉆斗上的開關即可打開底門,鉆斗內(nèi)的土依靠自重作用自動排除,當鉆斗內(nèi)的渣土靠自重不易排出時,可反復旋轉(zhuǎn)鉆斗,利用鉆斗旋轉(zhuǎn)慣性將渣土排出;然后將鉆桿向下,回旋鉆斗關好斗門,開始二次鉆進。
7)清孔。在鉆機鉆至設計孔深后,將鉆頭降至孔底,滿轉(zhuǎn),重點是清出擴大頭擴出的淤泥。
4.2.1 工藝流程及操作工藝
對現(xiàn)場防空洞及水塔定位→防空洞及水塔破除清理→三七灰土回填→分層夯實。
1)首先檢查土料種類和質(zhì)量及石灰材料的質(zhì)量是否符合標準要求,然后分別過篩,石灰粒徑要<5mm。
2)灰土拌和。灰土的配合比經(jīng)應用體積比,嚴格控制配合比,拌和時必須均勻一致,至少翻拌2次,拌和好的灰土顏色應一致。
3)灰土施工時,應適當控制含水量。工地檢驗方法是用手將灰土緊握成團,兩指輕捏即為碎為宜,如土料水分過大或不足時,應晾干或灑水潤濕。
4)夯打密實。夯打的遍數(shù)應根據(jù)要求的干土質(zhì)量密度或現(xiàn)場試驗確定,一般不少于3遍壓實系數(shù)為0.90左右。灰土回填每層夯實后,應根據(jù)規(guī)范規(guī)定進行環(huán)刀取樣。
1)防空洞及水塔破除時及時清理出坑內(nèi)碎石、碎磚。
2)回填土的密度必須達到規(guī)范要求,壓實系數(shù)應嚴格控制在0.90左右。環(huán)刀法取樣的方法及數(shù)量應符合規(guī)定要求。
采用旋挖鉆機施工方法具有很大的可行性,滿足現(xiàn)場各個限制條件的要求,達到了破除老樁基的目的并能保證工程質(zhì)量及施工進度,取得良好的經(jīng)濟效益及社會效益。