司强强
(中交一公局集团有限公司北京建筑分公司,北京 100000)
某工程占地面积为23652m2,建设内容包含22层主楼和4层裙楼各1幢,设3层地下室。地坪标高-0.5m,地下室底板标高-14.1m,基坑深度约14.5m。按照先深后浅的基本顺序组织基坑开挖作业,采取以机械为主、人工为辅的综合型作业模式。考虑到该深基坑的稳定性要求,设置土钉墙和钻孔灌注桩,两者联合作用构成支护结构体系,维持深基坑的稳定性。
施工工艺流程具体为:平整场地→测定孔位→挖埋护筒→钻机就位→钻进→中间检查→终孔→清孔→测孔→安放钢筋笼→安放串筒→浇筑混凝土→桩基检测。
(1)全面清理现场的杂物,遇软土地层时采取换填处理措施,平整压实,使施工现场的地基满足平整、稳定、洁净的基本要求;在该处按要求搭设工作平台,要求平台可承受施工期间的各类荷载。
(2)钢护筒埋设环节,根据桩径控制护筒内径,后者略大于前者20~40cm,埋深2m,护筒顶面超出地面的部分以30cm为宜。
(3)根据设计图纸组织埋设护筒桩位的测量放样工作,在此基础上挖坑,要求坑的直径均超过护筒直径40cm,结合护桩测定桩位及孔底中心点。根据要求制作合适尺寸的护筒,运至现场后吊装入坑,尽可能减小护筒中心与设计桩位中心的偏差,该偏差值不可超过3cm,且需同时满足倾斜度不超过1%的要求。若无误则在护筒周边填土、夯实,以保证护筒的稳定性[1]。
配备钻机并对其性能做详细的检验,从源头上处理问题。在钻机布设位置的四周洒白灰线,以此为基准安排钻机就位。钻机到达指定位置后精细化调整钻头,使其中心对准桩位中心,同时使钻杆、桅杆的垂直度均可满足要求。钻进作业具有阶段性,遵循先慢后快的原则,首先以慢速持续推进,单次进尺量40~50cm,待进尺量达到5m且该过程中均无异常时适当加大进尺,以70~90cm较为合适,具体根据钻进施工效果在该区间内做灵活的调整。
钻进施工全流程中及时滤渣;密切关注钻进深度范围内地层的特点,遇地层变化时,在该处捞取渣样,经试验分析后准确判断其地质类型,详细记录各项数据,并将测定结果与地质剖面图展开对比分析;钻渣需形成编号,妥善保管[2]。随钻孔深度的逐步增加,待其达到设计要求时检查钻孔质量,包含孔位、孔径、孔深等;若无误则清理孔底沉渣,直至沉渣量减小至许可范围内为止;此后方可进入混凝土浇筑施工环节。
钻孔后的检孔主要采用的是检孔器和测绳,若各检测项目均达标则移开旋挖机,进入清孔环节,若某项或多项指标不满足要求,则需重新扫孔并再次检查,直至满足要求为止。关于具体的检查项目以及允许偏差如表1所示。
表1 检孔检查标准
钻进至设计标高时启用清孔钻头,以便完成对桩孔的清孔作业,需同时满足如下要求:沉渣厚度不超过50mm,孔底500mm内的泥浆比重不小于1.25,含砂率不超过8%,粘度不超过28s,任何一项数据不合格时均不满足清孔施工质量要求。
钢筋笼吊装采取的是双吊点吊装的方法,遵循对称的原则。第一个吊点所处位置为钢筋骨架的上方,配套主钩;第二个吊点设置在钢筋骨架长度1/2至上1/3点之间。按顺序起吊,首先提起第一点,适当向上提升钢筋骨架,此后与第二吊点同步吊装;观察钢筋骨架的位置,若其脱离地面则持续向上提升第一吊点,与此同时以缓慢的速度放松第二吊点,经此操作后使钢筋骨架与地面呈垂直的位置关系,此时暂时停止吊装;解除第二吊点,在该吊装状态下检查钢筋骨架,判断其是否满足顺直的要求,若有弯曲现象则适当调整。
钢筋骨架进入孔口处时需尤为谨慎,扶正后方可缓慢下降,此过程中不可与孔壁发生碰撞。随钢筋骨架的逐步下放,待设置在第二吊点周边的加强箍接近孔口时采取临时支承措施,将工字型钢穿过加强箍筋的下方,使钢筋骨架临时支承在孔口处;转移吊钩,将其置于钢筋骨架上端,以便稳定吊住钢筋骨架,此时将预先设置的临时支承装置取出,进而使钢筋骨架以缓慢的速度下放,最终到达指定位置[3]。
在钢筋笼上拉十字线,通过此举确定钢筋笼中心,在钢筋笼定位时保证其中心与桩位中心呈重合的位置关系。在满足此要求的前提下,在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下方设工字钢,数量为两根,两者呈平行的位置关系,并在护筒外侧设置枕木(依然为相互平行的两根),通过此类装置的应用将钢筋骨架支托在枕木上,使其维持稳定的状态。
2.6.1 安装串筒
钢筋笼安装完成后,将合适尺寸的串筒安装到位,用串筒浇筑普通混凝土。若高度达到3m以上则启用串筒,要求该辅助装置的底部与孔底的距离不超过2m。
2.6.2 浇筑混凝土
根据设计配合比取用材料并生产质量达标的混凝土,坍落度13~17cm。浇筑前先检测孔底积水量,不可超过5cm,在不影响浇筑质量的前提下尽可能加快速度,使混凝土对孔壁的压力超过渗水压力,此受力关系下可避免地下水渗入孔内。以现场施工要求为准及时生产混凝土,保证混凝土供应的充足,并遵循随拌随用的原则,期间辅以振捣措施,提高混凝土的密实度。浇筑全程采取协调措施,尽可能做到一次浇筑到位。较之于设计桩顶高程,实际浇筑量需高出50cm,混凝土达到凝固状态后将桩顶浮浆凿除,使其满足桩顶高程要求[4]。
(1)以φ48×3.2钢管为材料,制作土钉墙,使其与边坡呈垂直的关系;按梅花形布设土钉,水平间距1.5m。
(2)坡面网筋选择的是φ8圆钢,间距控制在200mm×200mm。
(3)按照水泥∶砂∶石子=1∶2∶2的要求制备C20细石混凝土,经喷射后形成厚度为100mm的土钉墙面层,养护5~7d,使面层混凝土在温度、湿度均合理的条件下有效成型。
(4)钢管加工时,其端部应设置成尖锥状,注浆施工选用的是水灰比为0.5~0.6的水泥浆,全过程中注浆压力至少达到0.6MPa,待钢管周边有返浆时即可结束注浆作业。
(1)以设计要求为准合理开挖土方,加强对坡度的控制,适当修坡,确保最终坡面的不平整度不超过±20mm。
(2)土钉墙施工与土方开挖进程同步推进,各土方开挖段长度为15~20m,具体需与土钉垂直间距相匹配。避免超挖,单层超挖量不可超过500mm。
(3)洛阳铲成孔,经检测后需保证孔位误差不超过100mm,设置注浆管,注入水泥浆,局部存在不饱满的情况时需二次补浆。
(4)插入式土钉选择是φ48焊接管,壁厚2.5mm,角度15°。
(5)钢筋网片与坡面间留有适当的距离,在钢筋网上压上加强筋,经焊接后与土钉钢筋稳定连接。混凝土喷射环节,按配合比取用材料并予以充分的搅拌,及时将其用于喷射施工,面层厚度需满足要求,不可出现钢筋外露的情况。只有在本层坡面土钉墙施工完成且实测强度达到设计值的70%后方可进入下一层土方开挖环节,按照此方法有序施工。
(6)坡面渗流时,为减小不良影响,在面层上设置导流管。
(7)施工过程中,若所遇岩土层的特性与勘察结果不一致,则及时由专员展开分析,结合实际情况对方案做适当的调整,直至其具有可行性为止。
(8)钢筋网片施工时利用铁丝绑扎,使其具有稳定性;上、下网片的搭接量为36d,且严格依据规范焊接,确保焊接长度可满足要求,以免因焊接长度不足而影响稳定性,要求网筋反铺至坡顶长度达到1000mm。
(9)基坑开挖期间及时采取支护措施,设浅层排水管。在管钉上部约300mm处设泄水孔@1500mm,材料选用的是φ50PVC管,长度约500mm,并设2~5mm滤眼包网,取适量粒径为5~10mm的砾石,将其填充在周边。
(10)为全面增强排水效果,在基坑顶部和底部两处修筑排水沟和集水坑,联合降水,避免水损害。
综上所述,深基坑施工是建筑工程的基础施工内容,开挖和支护的效果将对深基坑乃至建筑整体品质带来影响,因此需切实提高深基坑的施工水平,在安全的前提下高效施工。在本文的分析中,提出深基坑施工中的开挖和支护技术要点,希望所提内容可为类似工程提供参考。