康清泉,黃 旭,盧德強
(成都市第四建筑工程公司,四川成都610000)
銀石廣場位于成都市紅星路三段與東錦江街交匯處。南西側(cè)緊鄰香檳廣場,正在建設(shè)的地鐵2#線與地鐵3#線春熙路站分別從場地北東側(cè)及西北側(cè)通過。地下室基坑深度25.3~27.5 m。
根據(jù)工程施工場地狹窄、基坑開挖深度深、周邊有高層建筑和與地鐵相鄰等具體情況,深基坑支護(hù)選用了挖孔灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索、局部土釘墻和組合鋼內(nèi)支撐的復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)。
其中,挖孔灌注樁樁徑1.2 m,間距2.5 m,嵌入基坑以下3.5 m。
樁混凝土等級C30,樁孔護(hù)壁混凝土等級C20。
擬建場地地形較平坦。地層從上至下描述如下:
(1)雜填土層厚2.80~5.80 m。
(2)素填土厚度1.00~3.20 m。
(3)中砂厚度0.30~2.80 m。
(4)卵石厚度4.40~6.00 m。
(5)泥巖厚度11.80~16.30 m,標(biāo)高484.18~488.90 m,高差4.72 m,起伏較大。
場地地下水上部主要屬第四系孔隙潛水類型,砂、卵石層為主要含水層,另外泥巖裂隙中賦有一定的裂隙水,具有承壓性,水量較大,主要由岷江水系及大氣降水補給;場地環(huán)境類別為Ⅱ類,強透水層。
機械成孔較人工挖孔安全、進(jìn)度快,但由于工程地處市中心商業(yè)繁華區(qū),周邊建筑密集,機械成孔施工震動大,對周邊建筑和正在施工的地鐵有一定影響;同時成孔機械由于場地狹窄,使用受到限制,成孔產(chǎn)生較大噪音,抽排出較多的泥漿導(dǎo)致土方運輸困難等。
對周圍道路及建筑無影響,基本無噪音和粉塵,對場地要求低。但挖孔深,地層復(fù)雜,施工存在一定的難度,安全隱患大。但只要制定科學(xué)合理的方案,施工中加強安全監(jiān)控,困難是可以克服的。
經(jīng)過對比分析,決定采用人工成孔的方式進(jìn)行施工。
(1)挖孔深度29~31.5 m左右,場地土層分布情況復(fù)雜,沙層、沙礫層易塌孔,安全生產(chǎn)難度大。
(2)挖孔期間正值雨季,挖孔14 m深度后進(jìn)入泥巖層,井點降水無效,將帶水作業(yè);孔底能見度低;孔內(nèi)的有害氣體防治尤為重要。
(3)挖孔深度基本超過30 m,部分操作人員有一定的恐懼心理,在做好安全技術(shù)交底的同時,需對操作人員進(jìn)行心理輔導(dǎo),克服恐懼感。
(1)編制專題施工方案,按照規(guī)定報送政府相關(guān)部門審查批準(zhǔn)。
(2)對施工操作人員作詳細(xì)安全技術(shù)交底。
(3)按支護(hù)樁平面布置圖測量放線,設(shè)置控制點。
(4)設(shè)置降水井點,抽排泥巖以上地下水。
(5)備好送排風(fēng)設(shè)備和有害氣體監(jiān)測設(shè)備。
圍護(hù)樁采用間隔施工即隔根成孔的方法。
4.2.1 樁孔平面位置控制
挖孔過程中,工長每天對樁孔平面位置和樁孔直徑進(jìn)行檢查,保證平面位置和直徑誤差在規(guī)范要求范圍內(nèi)。
4.2.2 成孔
4.2.2.1 回填土高度內(nèi)
采用短鎬、鋤頭類工具挖掘,每次開挖1 m,完成后,綁扎好護(hù)圈鋼筋,安裝鋼模,澆筑護(hù)圈混凝土。第二天拆除(12 h后),繼續(xù)挖土,澆筑護(hù)圈混凝土。
混凝土護(hù)圈模板采用定型鋼模。
4.2.2.2 砂礫層
砂礫層質(zhì)地松散易塌孔,成孔較為困難。每開挖1 m,即綁扎護(hù)圈鋼筋,安裝鋼模,澆筑護(hù)圈混凝土。注意護(hù)圈鋼筋要與上模鋼筋連接鉤牢。
(1)技術(shù)要點
①如果發(fā)現(xiàn)其中砂層有垮塌情況,開挖深度應(yīng)控制在0.25~0.50 m高度內(nèi),立即施工混凝土護(hù)圈。
②護(hù)圈鋼筋嚴(yán)格按設(shè)計圖施工,鋼筋連接處搭接25 cm,混凝土嚴(yán)格按配合比施工。
③進(jìn)入水層,即基巖頂面以上3 m左右,降水無效,施工難度很大,需現(xiàn)場管理人員下井,查看實際情況,并定做0.25~0.5 m高度的護(hù)圈用模板,加強鋼筋連接。提高混凝土等級至C25或采用快凝混凝土,盡快完成護(hù)圈混凝土,避免塌孔。
④帶水作業(yè):帶潛水泵作業(yè),操作人員必須穿高壓電絕緣鞋,已完成的護(hù)圈如出現(xiàn)滲漏水,應(yīng)采用堵漏劑及時封堵,不能封堵時在漏水處用PVC管把水引入下一處,避免水下淋誤工或造成安全事故,為下挖創(chuàng)造條件。
(2)成孔過程出現(xiàn)問題的處理
成孔時遇到了沙礫層垮塌和其它異常的情況,針對不同的情況,采取相應(yīng)的措施。
①砂礫垮塌:一次開挖深度降至0.25~0.50 m高度內(nèi),加工制作0.25~0.5 m高度的護(hù)圈用模板,縮短混凝土護(hù)圈高度并采用快凝混凝土澆筑護(hù)圈。
②接近泥巖層施工:在泥巖頂面以上3 m左右施工時,降水無效,開挖深度控制在0.25~0.50 m高度內(nèi),同時加強護(hù)圈鋼筋連接。提高混凝土等級至C25或采用快凝,盡快完成護(hù)圈混凝土,避免塌孔。
③降水井周邊垮塌:個別降水井距樁孔較近,在挖土過程中出現(xiàn)了降水井周圍土方垮塌,影響樁孔土方施工的情況。為確保安全,將已挖完的樁孔用砂回填至土方垮塌的高度以上300 mm,然后用C15混凝土填塞土方坍塌的范圍,將降水井周邊填實,待C15混凝土達(dá)到強度后,清除回填砂,繼續(xù)挖樁孔內(nèi)土方。
④個別孔樁在挖土至5 m后出現(xiàn)淤泥,采用鋼筋插入淤泥,探得淤泥高度約3 m,然后在樁孔周邊打入L=2 000、Φ20鋼筋間距200,挖出部分土方后,在打入的鋼筋上綁扎箍筋,施工護(hù)圈,繼續(xù)施工。在1 500 m高度再次打入鋼筋,重復(fù)上面做法,至淤泥挖完。軟弱土層施工拆模時間為24 h。
4.2.2.3 泥巖層
采用風(fēng)鎬挖掘。泥巖層堅硬,又帶潛水泵作業(yè),施工難度很大,每天下挖0.5~1 m,在有序的工作中、在確保井下操作人員安全、無隱患的前提下求進(jìn)度。技術(shù)措施如下:
①泥巖層帶水作業(yè)難度大,挖土過程中,由于孔深,能見度低,采用低壓工作孔燈,水泵、水管等有序排放并固定,邊抽排水邊挖土,在施工前做了精心安排,避免發(fā)生安全事故。
②孔內(nèi)少量泥水可在樁孔內(nèi)挖小集水坑,隨挖隨用吊桶隨棄土吊出。
③如有較大量滲水,可在樁孔內(nèi)先挖較深集水井,設(shè)小型潛水泵將地下水抽排出樁孔外,隨挖隨加深集水井,水涌過大時可采用潛水泵抽排入場內(nèi)臨時排水溝。
④涌水量很大時,邊抽水邊挖土,也可將一樁超前開挖,抽出的水集中排入現(xiàn)場的沉水池,經(jīng)沉淀后排入城市雨水管,將附近樁孔地下水位降低。
4.2.3 土方轉(zhuǎn)運
棄土采用吊桶裝載,用提升架卷揚機垂直提升到井口,棄土于離井口1.5 m以外或指定地點。提升卷揚機應(yīng)采用手持按鈕開關(guān)和設(shè)置防墜裝置。配備上下人的軟爬梯,供孔內(nèi)操作人員上下使用。
除常規(guī)的施工現(xiàn)場安全注意事項外,還要做好以下安全工作:
(1)施工現(xiàn)場張掛醒目的安全標(biāo)志、警示牌。
(2)第一次澆筑護(hù)圈混凝土高于地面200 mm??字苓呍O(shè)置鋼管欄桿,高度1 200 mm。
(3)暫時不施工的井口或下班后,用Φ14鋼筋雙向間距150 mm焊接1.5 m×1.5 m的鋼筋網(wǎng)遮蓋井口,并做警示標(biāo)志。
(4)上班前放活物做毒氣試驗,成孔過程中請區(qū)防疫站多次進(jìn)行孔內(nèi)空氣檢測,未發(fā)現(xiàn)有害氣體。
(5)操作時間內(nèi)利用空壓泵交換樁孔內(nèi)空氣。當(dāng)樁孔深度10 m以上后,在工人下井前用鼓風(fēng)機向井內(nèi)送新風(fēng)5 min以上,施工時井口用排氣設(shè)備通過軟管排出孔內(nèi)氣體,并不斷向孔內(nèi)輸送新風(fēng),避免有害氣體對操作人員造成傷害。
(6)工人下井前應(yīng)先抽干井內(nèi)的積水;下井人員提前到崗,穿上雨衣、防水褲、絕緣鞋等。
(7)雨天禁止挖孔作業(yè)。
(8)孔內(nèi)作業(yè)時,坑面應(yīng)有專人監(jiān)護(hù),地面人員定時用喊話的方式聯(lián)絡(luò)孔下作業(yè)人員,當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即采取措施予以救援。
(9)樁孔深度在5 m以上,在井下用安全防護(hù)燈照明,且電壓不得高于12V。
(10)隨時檢查電纜電線、機具、電路等是否漏電,漏電水泵在修好之前一律不準(zhǔn)使用。
(11)施工中,注意水泵是否有破皮、斷頭現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
(12)嚴(yán)禁向井內(nèi)丟雜物。
(13)井下用電由專業(yè)電工管理,嚴(yán)格執(zhí)行臨電規(guī)范管理的要求。
銀石廣場的施工實例,佐證了在施工前編制好合理可行的施工方案,施工過程中加強對超長人工挖孔樁成孔的監(jiān)控,施工、技術(shù)管理措施及時到位,就能確保工程的質(zhì)量、安全和進(jìn)度,圓滿完成施工任務(wù)。