□文/蔡 琴 張永賢 李 昊 崔志海 王 巖
基坑護(hù)坡綠色施工工藝
□文/蔡 琴 張永賢 李 昊 崔志海 王 巖
文章以實(shí)際工程為例,詳細(xì)介紹重力式擋土堤做基坑的支護(hù),同時(shí)兼做施工臨時(shí)道路并作為后期永久道路路基的工藝特點(diǎn)、流程、施工要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施。
基坑;護(hù)坡;綠色施工
天津生態(tài)城動(dòng)漫大廈工程建筑面積75 696 m2,分為 A、B、C、D 區(qū),A、C 區(qū)地上 4層,高 18.6 m,B 區(qū)主樓地下1層,地上8層,分為B1與B2區(qū),用鋼結(jié)構(gòu)通廊將B1與B2區(qū)在8層連接起來(lái),高41.2 m;D區(qū)為地下車庫(kù)。
基坑最深4.99 m,基槽底部標(biāo)高以上主要由2種土質(zhì)組成,大沽標(biāo)高4.24~0.55 m為沖填土,呈褐灰色,流塑狀態(tài),無(wú)層理,含腐植物,主要由淤泥、流泥組成;大沽標(biāo)高0.55~-1.2 m為粘土呈褐黃色,軟塑狀態(tài)為主,無(wú)層理,含鐵質(zhì),屬高壓縮性土。
地區(qū)表層分布厚度較大(2~3.5 m)的新近吹填未經(jīng)處理的淤泥,這類土層屬于超軟弱土,多處于流動(dòng)狀態(tài),壓縮性高,滲透性差,具有流變性和觸變性,強(qiáng)度和承載力極低。施工現(xiàn)場(chǎng)整體為淤泥且深達(dá)5.1 m,機(jī)械設(shè)備無(wú)法進(jìn)場(chǎng)施工。
施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)若不做處理無(wú)法進(jìn)場(chǎng)施工,若做簡(jiǎn)單鋪墊強(qiáng)行施工,將會(huì)導(dǎo)致支護(hù)體系水平位移及帶動(dòng)樁頂在淤泥中的樁體產(chǎn)生位移,發(fā)生支護(hù)體系結(jié)構(gòu)破壞、基坑坍塌及斷樁。最終確定采用重力式擋土堤做基坑的支護(hù),同時(shí)兼做施工臨時(shí)道路并作為后期永久道路的路基。
工程施工時(shí),先確定第1道重力式擋土堤位置,沿建筑物周圍做重力式擋土堤,逐步向前延伸做分支現(xiàn)場(chǎng)循環(huán)重力式擋土堤。
通過(guò)實(shí)踐,該方法不僅節(jié)省了工程工期,也大大的降低了該工程基坑支護(hù)的成本,確保了施工質(zhì)量,同時(shí)消耗了大量的工程渣土,降低了對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和破壞,符合綠色施工的理念。
1)利用淤泥的可流動(dòng)性,對(duì)基坑周圍從地表開(kāi)始填筑工程土,擠壓淤泥,側(cè)面清挖,使填筑工程土落實(shí)到好土層,逐步推進(jìn),方便施工。利用做好的回填土重力式擋土堤減少基坑開(kāi)挖后吹填淤泥質(zhì)土對(duì)基坑及工程樁的側(cè)向推力,同時(shí)有效阻擋堤外吹填淤泥質(zhì)土的地表水流入基坑內(nèi)并兼做吹填淤泥質(zhì)土現(xiàn)場(chǎng)施工道路。
利用重力壩回填自重阻擋現(xiàn)場(chǎng)周邊淤泥對(duì)基坑的側(cè)向力,利用回填工程土與淤泥結(jié)合后密閉重力壩孔隙阻止地表水流入基坑。
2)施工機(jī)械化程度高、方法簡(jiǎn)單、施工便利,利用工程渣土通過(guò)重力碾壓形成堤壩,有效降低流泥對(duì)基坑的主動(dòng)土壓力,堤壩可隨時(shí)進(jìn)行修整。
3)代替基坑圍護(hù)樁及帽梁的施工,縮短基坑圍護(hù)工期,解決了施工道路問(wèn)題。
4)降低工程造價(jià),符合住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部“四節(jié)一環(huán)?!本G色施工的要求。省去現(xiàn)場(chǎng)基坑支護(hù)的材料、人力投入、機(jī)械投入。另外重力式擋土堤施工后除了能代替基坑支護(hù)外,還能作為現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工道路,又節(jié)省了施工現(xiàn)場(chǎng)換填施工道路的費(fèi)用。
施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→設(shè)備進(jìn)場(chǎng)→鋪墊50 cm厚渣土(初始段換填施工)→反復(fù)碾壓→檢測(cè)記錄→從兩側(cè)掏挖淤泥→填筑土下沉→填筑30 cm厚工程渣土(后續(xù)段換填施工)反復(fù)碾壓→檢測(cè)及記錄→從兩側(cè)清掏淤泥→填筑土下沉→重力式擋土堤下沉到硬土層→填筑到要求標(biāo)高碾實(shí)→修整基槽邊坡→工程樁施工。
1)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,對(duì)建筑物進(jìn)行定位,按設(shè)計(jì)永久性道路位置做重力式擋土堤,重力式擋土堤可做臨時(shí)施工道路并作為永久道路的路基。重力式擋土堤基坑圍護(hù)位置見(jiàn)圖1。
圖1 重力式擋土堤平面
2)重力式擋土堤起端確定。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總平面圖,結(jié)合施工布置平面圖,確定重力式擋土堤位置,明確入口起端,與竣工后永久道路相統(tǒng)一。將第1條擋土堤與場(chǎng)外交通干路相連接,利用此重力式擋土堤道路向現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸材料,進(jìn)行擋土堤填筑,碾壓施工。
3)探坑確定填筑厚度。從重力式擋土堤施工起點(diǎn),用挖掘機(jī)按照土堤寬度,開(kāi)挖長(zhǎng)度12 m的探坑,探挖至淤泥底部,以確定好土層標(biāo)高。根據(jù)此標(biāo)高確定吹填淤泥軟土層的厚度。
4)重力式擋土堤施工順序見(jiàn)圖2。
5)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行第1段填墊工程土,厚度至能載重推土機(jī)和挖掘機(jī)重量的程度。用挖掘機(jī)在第1段邊上做深坑,確定大致的填墊深度和厚度?,F(xiàn)場(chǎng)從起端做首層的工程渣土回填,用多臺(tái)推土機(jī)全線推填和反復(fù)碾壓,至全線的承載力都能達(dá)到承載挖掘機(jī)的厚度為止,大致 50~70 cm,見(jiàn)圖 3。
圖3 重力式擋土堤碾壓
6)利用挖掘機(jī)挖掏堤壩的兩側(cè),對(duì)稱施工,使回填堤壩通過(guò)自重和反復(fù)碾壓下沉30~50 cm后停止兩側(cè)清淤,回填堤壩并進(jìn)行碾壓,見(jiàn)圖4。
圖4 重力式擋土堤清淤下沉
7)全線堤壩進(jìn)行第2層回填碾壓,直至全線完成第2次回填。
8)進(jìn)行第3次堤壩兩側(cè)對(duì)稱清淤,方法與第1次方式一致,后進(jìn)行第3次回填碾壓。
9)依照地質(zhì)報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的探坑深度,直至回填碾壓堤壩底落在相對(duì)好土層為止。
10)進(jìn)行堤壩上表層修正,使表面可通行施工車輛,堤壩內(nèi)側(cè)修坡,使坡高一致。
11)重力式擋土堤施工成型過(guò)程見(jiàn)圖5。
1)質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 最低壓實(shí)度要求
2)填筑的房渣土不得含有碎木塊,有機(jī)物,生活垃圾等雜物。土的燒失量≯5%,最大粒徑≯10 cm。
3)填筑壓實(shí)除第1遍鋪土外,各層土鋪筑的厚度不得超過(guò)300 mm。碾壓夯實(shí)后取土檢驗(yàn),每1 000 m2為一組,每組不少于3點(diǎn),必要時(shí)可根據(jù)需要加密。
4)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)質(zhì)量員、試驗(yàn)員,質(zhì)量員負(fù)責(zé)監(jiān)督鋪筑土的厚度、碾壓密實(shí)度,不留虛土,保證接茬碾壓質(zhì)量。機(jī)械碾壓時(shí)控制機(jī)械行駛速度。試驗(yàn)員負(fù)責(zé)土的檢驗(yàn)與試驗(yàn)。
5)根據(jù)房渣土的特點(diǎn),碾壓密實(shí)后,在面層澆水,砂、水泥粉下灌、鉆縫,使碾壓土進(jìn)一步密實(shí),再次碾壓后鋪填上步土。
本工藝降低了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的成本支出,節(jié)約成本380萬(wàn)元且施工速度快,保證了工程工期。
重力式擋土堤施工完成后,在重力式擋土堤上做臨時(shí)道路硬化路面,同時(shí)兼做基坑圍護(hù),工程完工后可直接在臨時(shí)道路上進(jìn)行永久路面面層施工,既縮短了建設(shè)工期又節(jié)省了永久道路路基施工的費(fèi)用。
□張永賢、李 昊、崔志海、王 巖/天津三建建筑工程有限公司。
TU476
C
1008-3197(2013)05-21-03
10.3969/j.issn.1008-3197.2013.05.008
2013-06-03
蔡 琴/女,1962年出生,高級(jí)工程師,天津三建建筑工程有限公司,從事工程技術(shù)質(zhì)量管理工作。