邵洪鑫
(江蘇建科建設監理有限公司,210000)
臨江基坑支護工程質量控制要點分析
邵洪鑫
(江蘇建科建設監理有限公司,210000)
實踐表明,支護施工是基坑工程的重要環節,本工程緊靠長江基坑安全風險較大,本文重點分析了支護質量控制要點,指導和規范支護施工,為其他地區的基坑支護施工提供參考和經驗積累。
臨長江;灌注樁;三軸深攪樁;雙軸深攪樁;掛網噴漿
本工程項目地點位于南京市建鄴區江心洲,緊靠長江大堤,基坑邊離長江大堤最近處僅為31米,場地地勢平坦,屬于長江漫灘地貌單元。擬建主體結構為兩幢4層框架結構商業樓,設一層地下室,工程樁采用預應力管樁基礎,基坑面積約23191平方米,周長約800米,開挖深度為5.15-6.15m,基坑臨江一側支護采用雙排鉆孔灌注樁加中間三軸攪拌樁止水帷幕,其余三側支護采用二級坡道,坡腳采用雙軸深攪樁、馬道采用三軸深攪樁、坡面采用掛網噴漿。
基坑開挖深度范圍內的②-3層粉砂夾粉質粘土屬透水層,滲透系數較大,在動水壓力下,易產生滲水、流砂和管涌等現象,圍護結構應確保良好的止水性能;微承壓孔隙水位于③-1、③-2、③-3、④層中,均為透水層,換算成微承壓水的水頭標高在5.50米左右,防止基坑底板突涌等不良現象的發生,確保基坑開挖后基坑底的穩定,需設置降壓井抽水及時降低下部微承壓含水層的水頭高度。
3.1 鉆孔灌注樁排樁
1)鉆孔灌注樁工程施工中,成孔和水下混凝土灌注是兩道最關健的工序,該工序實施的本身對成樁質量具有決定性影響。所以,成孔和水下混凝土灌注作業開工前,必須認真檢查是否按施工組織設計要求,落實有關安全及技術措施。2)灌注樁排樁應采用間隔成樁的施工順序,剛完成混凝土澆筑的樁與鄰樁成孔安全距離不應小于4倍的樁徑,或間隔時間不應少于24h。3)灌注樁排樁樁頂鑿去浮漿后樁頂混凝土強度應滿足設計要求。樁身范圍內存在較厚的粉性土、砂土層時,應適當提高泥漿比重和增加泥漿粘度,必要時可采用膨潤土泥漿護壁。4)灌注樁主筋保護層厚度50 mm;樁位偏差≤50 mm,樁徑偏差≤50 mm,樁身垂直度偏差小于0.5/100,混凝土充盈系數為1.0~1.3,沉渣厚度應小于150 mm。5)主筋連接采用搭接焊接,焊縫長度≥10d,在同一截面上的接頭數量不得大于主筋總數的1/2。主筋焊接接頭間距應大于1000 mm,螺旋筋箍和加強筋箍與主筋之間必須點焊。6)施工中應采取措施確保成孔質量,并做好成樁過程中各個環節的施工原始記錄和測試工作。每一道工序結束時必須驗收,確認合格后才能進行下道工序的施工。7)抗壓強度試塊每50m3混凝土1組試塊,且每臺班1組試塊。應隨機抽取總樁數的30%(且不少于20根)圍護灌注樁進行低應變動測,以檢測樁身完整性。
3.2 三軸攪拌樁止水帷幕
1)三軸攪拌樁采用套接一孔的施工工藝。攪拌樁水泥摻量20%,土體容重統一取18 kN/m3,每方水泥用量為360 kg,水灰比1.20-1.50,攪拌樁養護期不得小于28 d,28 d齡期無側限抗壓強度不得小于1.0 MPa。2)攪拌下沉速度應控制在0.6 m/min范圍內,提升速度應控制在0.8~1 m/min范圍內,并保持勻速下沉或提升。提升時不應在孔內產生負壓造成周邊土體的過大擾動,攪拌次數或攪拌時間應保證水泥土攪拌樁的成樁質量。3)施工前應通過成樁試驗確定攪拌下沉和提升速度、水泥漿液水灰比等工藝參數及成樁工藝,試樁不應少于6根,成樁試驗應始終在監理人員檢查下施工,并須有包括水泥投放量、漿液水灰比(宜用比重法控制)、漿液泵送時間、 攪拌下沉及提升時間、樁長及垂直度控制辦法等內容的施工記錄。4)攪拌樁施工應有連續性,對于24 h以上的施工冷縫均需在接頭旁加樁補強。(5)攪拌樁成樁質量檢測標準:樁底標高誤差≤5 cm,平面定位誤差≤5 cm,樁徑誤差≤1 cm。(6)在土方開挖前隨機選取2%(不少于5根)的攪拌樁進行鉆芯取樣,檢查攪拌樁的成樁長度和強度等。
3.3 雙軸深攪樁
1)雙軸攪拌樁采用四攪兩噴的施工工藝。攪拌樁水泥摻量15%,土體容重統一取18 kN/m3,水灰比0.55,攪拌樁養護期不得小于28 d,28 d齡期無側限抗壓強度不得小于1.0MPa。制備的漿液不得離析,停置時間不得過長,超過2小時的漿液應作為廢液嚴禁使用。2)攪拌下沉速度與提升速度應控制在0.6 m/min范圍內,并保持勻速下沉或提升。提升時不應在孔內產生負壓造成周邊土體的過大擾動,攪拌次數或攪拌時間應保證水泥土攪拌樁的成樁質量。3)施工前應通過成樁試驗確定攪拌下沉和提升速度、水泥漿液水灰比等工藝參數及成樁工藝,試樁試驗不應少于3根,成樁試驗應始終在監理人員檢查下施工,并須有包括水泥投放量、漿液水灰比(宜用比重法控制)、漿液泵送時間、 攪拌下沉及提升時間、樁長及垂直度控制辦法等內容的施工記錄。4)攪拌樁施工應有連續性,對于24 h以上的施工冷縫均需在接頭旁加樁補強。5)攪拌樁成樁質量檢測標準:平面定位誤差≤5 cm,垂直度誤差≤0.5%。6)在土方開挖前隨機選取2%(不少于5根)的攪拌樁進行鉆芯取樣,檢查攪拌樁的成樁長度和強度等。
3.4 掛網噴漿
掛網噴漿每層挖土深度控制在2米左右。修整坡面布設PVCφ50@1500泄水管。第一次噴砼采用C20砼,配比由有資質的實驗室試配確定,水泥強度等級為P.O42.5,碎石最大粒徑小于15mm,噴射壓力為0.3~0.5Mpa,噴射作業分段進行,同一分段內噴射順序為自下而上,第一次噴砼厚度為40mm,掛T4×5×10鋼板網,鋼板網通過Φ16@1000L=1500坡面插筋固定于坡面上然后進行第二次噴砼,厚度為40mm。砼厚度的檢查采用在鋼筋背面邊壁面上垂直打入短鋼筋作為厚度檢驗標志。噴射砼終凝2小時后,夏季噴水養護,冬季進行保溫養護。養護時間宜為3~7天。
3.5 土方開挖
在開挖過程中如發現圍護體系險情,監測單位應立即通知建設方和有關各方,以便采取相應的措施。基坑開挖時由測量員負責挖土標高控制,基底200~300cm厚土方采用人工配合挖土,以免超挖。土方開挖按踏步式逐行進行,分層挖土的厚度2-2.5 m,不準一次突發性開挖到底,避免土體大量挖除后,造成圍護結構側向應力增大而產生險情。土方開挖中、后留坡1:1~1:1.5。挖土過程中,保證地下水位距離挖土面0.5米以上,為保證排水效果,應配上足夠潛水泵進行明(暗)排水。
3.6 基坑變形監測
1)基坑監測內容:圍護結構頂面位移、沉降監測;深層土體的位移監測(測斜);坑外、坑內水位變化監測;臨近建(構)筑物(構筑物)的沉降監測;支撐軸力監測。2)監測數據必須做到及時、準確和完整,發現異常現象,加強監測。3)監測數據如達到或超過報警值應及時通報有關各方,以期盡快采取有效措施保證本工程順利進展。4)對原始數據要進行分析,去偽存真后方可進行計算,并繪制觀測讀數與時間、深度及開挖過程曲線,按施工階段提出簡報。監測工作貫穿基坑工程始終,待全部資料備齊后,應提供完整電子版監測數據、監測時程曲線圖及監測報告予圍護設計單位及相關各方。
大型臨水深基坑工程,其圍護結構設計、施工組織、施工監理均有成熟的經驗可借鑒,而本基坑開挖深度達到5.15-6.15m,支護主要的風險在于臨江一側支護,支護施工質量的好壞關系到基坑土方能否正常開挖。工程實踐表明:工程的主要風險來自對地下水位的控制,特別是臨水深基坑,在河水動力作用下,基坑側壁變形要大于遠離河岸水體的一側。因此基坑工程各主要工序施工質量控制尤其是承重墻體、支撐體系、止水帷幕的效果等是降低基坑風險的主要控制手段,在今后類似基坑工程施工中應引起充分的重視。
參考資料
[1]建筑樁基技術規范JGJ94-2008
[2]建筑基樁檢測技術規范JGJ106-2003
[3]建筑地基處理技術規范JGJ79-2002
[4]建筑基坑工程監測技術規范GB50497-2009
TU75
:B
1007-6344(2015)10-0239-01