石火旺
厦门航空有限公司(361006)
在城市化进程加快的背景下,城市建筑密度逐年增大。 为缓解城市用地紧张情况,部分工程项目选择“见缝插针”的形式,在既有建筑物旁施工建设。 由于与既有建筑物紧邻,所以项目深基坑施工难度增大,在原有复杂施工环境的基础上,还需保护紧邻既有建筑不受到深基坑施工的影响。 因此,如何有效利用深基坑施工技术来保障深基坑的建设质量,并保护周围建筑物不受影响成为业内的重点关注问题。
该工程位于晋江市和平中路西侧,具体建设项目包括飞行出勤楼、地下室、裙楼。工程用地面积为7 456 m2,总建筑面积为 24 338.53 m2。 建设单位为厦门航空有限公司,设计单位为厦门华旸建筑工程设计有限公司,基坑监测、支护设计单位为建材福州地质工程勘察院,施工单位为福建三建工程有限公司。
该工程的基坑周长约为375 m, 基坑长与宽分别为 125 m、50 m,总面积约为 7 000 m2。 经初步整平作业后,该工程场地标高5.0 m,基坑底标高设计高度为0.7 m,结合对工程现场情况的分析,计算出现场基坑开挖深度最大值为4.3 m。 基坑施工现场北侧紧邻莲花寺与厦门航空公司泉州办事处,东侧紧邻城市绿化花园,南侧紧邻莲屿街(目前处于规划中),西侧紧邻和平路拓改工程3#栋安置房。
深基坑内土层土质自上而下分别为填土、粉质黏土、淤泥、中砂。 填土层厚度为0.8~2.4 m,多以砖块、水泥板及碎石为主,其中硬杂质含量超过30%。粉质黏土层厚度为1.0~3.7 m,主要以黏粒、粉粒为主。 淤泥层厚度为0.9~4.5 m,主要以黏粒、粉粒为主。 中砂层厚度为3.4~10.3 m, 主要以石英颗粒为主。
通过钻孔勘察检测, 该工程初见水位为0.30~1.56 m,初见水位标高为3.88~5.07 m。 地下水包括承压水、上层滞水、孔隙网状裂隙水、基岩裂隙水。依据对厦航晋江飞行出勤楼工程地质条件的分析,结合对该区域历年天气气候条件分析,施工现场在干旱季节时, 地下水位可能会下降大概1 m 左右;若遇到丰雨季节,地下水位大概会上升1.0~2.0 m。
3.1.1 钻孔设备选择
依据对厦航晋江飞行出勤楼工程建设需求的分析,可选择螺栓钻机、套管钻机、正反循环钻机等设备。
3.1.2 泥浆配制
泥浆配制应按照厦航晋江飞行出勤楼工程设计标准要求,利用水、纯碱、钠基膨润土、添加剂CMC 混合搅拌而成。 其具体配合比例为:纯碱配置比例为1 m3加入8 kg 纯碱,水与膨润土配置比例为8∶1,CMC 添加剂配置为 1 m3加入 700 g 添加剂。 配置完毕后,泥浆混合料放置时间需超过24 h,促进泥浆的充分膨胀。 然后进行泥浆各项指标检测,确保泥浆混合料符合设计标准后,方可用于工程施工。
3.1.3 护筒埋设
厦航晋江飞行出勤楼工程地表填土层厚度为2.4 m, 需结合工程情况选择合适厚度与桩径的钢板,按标准流程规范进行护筒的埋设。 同时,为避免钻孔作业期间出现填土层塌方的现象,需控制护筒埋深超过4 m。
3.1.4 钻孔施工
钻孔施工前,依据辅助线的设计来精准定位钻孔位置,并按照工程设计标准进行钻机位置的确定,控制钻孔位置的误差在2 cm 之内。 钻孔施工前,利用水平尺进行钻孔水平调整[1]。
3.2.1 下延式钢管导墙
因莲花寺、绿化公园、厦航泉州公司办事处、莲屿街建筑物与厦航晋江飞行出勤楼工程距离较近,所以无法借助隔离桩加固方法进行施工作业,并且工程现场杂填土厚度较大, 地下水位相对较高,所以要想提升土体稳固效果,需结合实际情况采用下延式钢管导墙进行施工,避免在连续墙施工期间出现杂填土塌落现象[2]。
在连续墙施工作业前,结合对厦航晋江飞行出勤楼工程建设标准的分析,将适合于本工程的无缝钢管借助引孔机打入到槽段两边,保持与墙体处于平行状态,或者是稍微朝外倾斜,控制外排与墙体的夹角保持在5°。 钢管打入土体过程中,需在保持倾斜状态的同时,确保钢管深入到原状土1 m 以上,借助低压力灌注的方式, 在原状土中进行钢管固定,钢管四周以梅花形钻出符合标准规定直径的小孔。按照规范要求进行1∶1 水泥浆的灌注。针对钢管底部的固定, 可以保持终压控制在水土压力的1.5倍以上,以达到固定底部的目的。
钢管施工完毕后,将水泥水玻璃双浆液灌注到土体中。 按照厦航晋江飞行出勤楼工程施工要求,以低压力灌注的方式注入到连续墙内、 外侧2 m 范围内土体中,以此起到固结土体的作用。 注浆作业必须延伸至连续墙底,确保土体与钢管构成一体。
3.2.2 注浆加固
注浆流程为:注浆孔位置布设→浆孔、钻孔设置→注浆→注浆回抽→清理密封。 连续墙施工完毕后,需结合工程要求利用双浆液加固形式进行隔离桩与连续墙之间土体的加固。 此外,必须严格按照厦航晋江飞行出勤楼工程设计标准, 进行注浆压力、布孔位置、浆液配制、注浆深度、初凝时间的管控。
因工程现场周围紧邻建筑物,且施工现场地下水位较高,需结合基坑降水作业来避免地下水对深基坑施工造成影响。 基于此,在具体施工期间,依据对现场地质、隔水层、承压水层等情况的分析,立足于对土体控制、环境保护及建筑物保护的角度进行基坑降水。 依据厦航晋江飞行出勤楼工程工程设计标准,降水作业流程为:场地平整→测量、施放井点→钻机对位→成孔→井管下放→滤料填充→洗井→水泵下放→检查与试抽→抽水。 按照标准要求利用反循环钻机开展成孔作业,采用DN160 钢管进行滤管制作,保持滤管的安装处于正中位置,利用粗砂与豆石进行井点填砂。 此外,需做到实时准确观测井水位,确保基坑降水效果达到预期要求。
基坑挖掘作业期间,土体内部应力的变化会增大坍塌、滑移等安全事故的发生。 为避免基坑挖掘作业出现安全问题,厦航晋江飞行出勤楼工程基坑作业期间, 严格按照规定要求进行图纸的审核,施工前最大程度完善施工图纸。 施工准备阶段准备好全站仪、J2-JD、卷尺等设备;施工期间采用锚杆支护,控制冠梁、支撑梁梁底下挖掘深度为3.3 m、2.0 m,借助进行承台、电梯井、基础梁、集水坑、电梯井等部位挖掘。 在挖掘支撑梁与冠梁梁底时,需采用分层挖掘的方式。 针对电梯井、基础梁等第三段土方挖掘,需以一次挖掘的方式进行挖掘。
紧邻既有建筑物深基坑施工,其施工环境条件更为复杂与严峻,需做到深入掌握施工现场情况,结合相关工程技术标准, 制订科学的深基坑施工方案,通过对深基坑施工技术的应用,在保障深基坑施工质量的同时,避免周围建筑物受到影响。