陳 楊 齊從月 王火華 周紅衛(wèi) 袁利軍 鄒宏增
中建三局第三建設(shè)工程有限責(zé)任公司
南沙建滔廣場(chǎng)項(xiàng)位于廣州市南沙區(qū)鳳凰大道以東,供電局西側(cè),距離廣州地鐵4號(hào)線(已運(yùn)營(yíng)最近局里為)為雙塔樓連體結(jié)構(gòu),地下3層,北塔地上34層、南塔地上25層。本工程基坑面積約1.26 萬(wàn)平方米,周長(zhǎng)約445m,本工程基坑支護(hù)類型為剛性大直徑(攪拌)旋噴樁+混凝土加勁樁+二道混凝土內(nèi)支撐+兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐的方式。第一道內(nèi)支撐均位于絕對(duì)標(biāo)高5.0m處,第二道內(nèi)支撐位于絕對(duì)標(biāo)高0.1m處,兩道支撐豎向通過(guò)鋼構(gòu)柱連接。
圖1 基坑支護(hù)平面
原場(chǎng)地為魚(yú)塘,地勢(shì)較低,下雨情況下雨水淤積;蕉門(mén)河水系位于場(chǎng)地北側(cè)約30m,地下水位高,基坑側(cè)壓力大,夏季降雨量大,場(chǎng)地現(xiàn)狀為干枯的池塘,淤泥較厚,未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。但存在由于工程活動(dòng)可能誘發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害主要有地面沉降的可能。場(chǎng)地內(nèi)存在最大厚度達(dá)8m 的多層軟土層,地下水豐富、水位淺,若施工中大量抽排地下水(大幅降水),則易造成周邊環(huán)境水土流失,誘發(fā)周邊地區(qū)地面沉降。且區(qū)域內(nèi)存在淤泥層,在自重作用下,將產(chǎn)生固結(jié)沉降。
(1)本工程北塔坑中坑開(kāi)挖深度5.5m。采用雙管旋噴樁和微型鋼管樁+一道鋼筋混凝土內(nèi)支撐的形式進(jìn)行圍護(hù)的方式。旋噴樁成型的樁徑為600mm,成孔直徑為150mm,旋噴樁樁長(zhǎng)12m,微型鋼管樁樁長(zhǎng)11m。
圖2 北塔坑中坑支護(hù)形式平面圖 圖3 北塔坑中坑支護(hù)形式立面圖
(2)本工程南塔坑中坑開(kāi)挖深度4.7m。采用拉森Ⅳ型鋼板樁+一道鋼管內(nèi)支撐的形式進(jìn)行圍護(hù)。對(duì)撐及角撐采用Ф 219×12鋼管,鋼圍檁采用HW250×250×10×15。鋼板樁長(zhǎng)12m。
圖4 南塔坑中坑支護(hù)形式平面圖
圖5 南塔坑中坑支護(hù)形式立面圖
(1)北塔坑中坑施工順序?yàn)椋哼M(jìn)行鋼板樁施工→開(kāi)挖土方至鋼圍檁底以下0.5m,進(jìn)行鋼圍檁及內(nèi)支撐施工→土方分層開(kāi)挖。(2)鋼板樁施打順序控制:打鋼板樁宜分區(qū)段和階段式進(jìn)行,不宜只單塊打入,打樁順序應(yīng)從一邊往另一邊,每次施工段視現(xiàn)場(chǎng)具體情況確定,即鋼板樁采用挖機(jī)打拔,挖機(jī)提起震樁錘,利用震樁錘打拔。(3)鋼板樁垂直度控制:打樁時(shí)應(yīng)做到橫平豎直,因第一、二根板樁對(duì)后續(xù)板樁具有垂直向的導(dǎo)向作用,在插打過(guò)程中小心慢打,每沉樁1m后需暫停振動(dòng),對(duì)樁身姿態(tài)進(jìn)行校正調(diào)整,確保板樁位置、方向、垂直度精確。轉(zhuǎn)角和封閉合攏處按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。(4)如出現(xiàn)部分鋼板樁長(zhǎng)度不足,可采用焊接接長(zhǎng),一般用魚(yú)尾板焊接法。接長(zhǎng)時(shí)避免相鄰兩樁接頭在同一深度,接頭位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)1m以上,且宜間隔放置打樁。
圖6 鋼板樁樁機(jī)施工路線圖
(1)拉森鋼板樁施工完成后,清理板樁,開(kāi)挖土方至鋼圍檁底一下0.5m處,焊接圍檁牛腿并架設(shè)型鋼圍檁,并測(cè)定出該道支撐兩端與鋼牛腿的接觸點(diǎn),以保證支撐與圍檁垂直,位置適當(dāng),量出兩個(gè)相應(yīng)接觸點(diǎn)間的支撐長(zhǎng)度來(lái)校核地面上已拼裝好的支撐。(2)先用汽車吊起整根支撐,兩頭分別擱在圍檁上焊接的圍檁牛腿上,起吊時(shí)支撐的兩端系根棕繩作拉索,用以校正支撐兩個(gè)端頭的位置,焊接牢固。(3)所有節(jié)點(diǎn)構(gòu)造均需按要求采用焊接連接。
(1)拔除鋼板樁前,應(yīng)仔細(xì)研究拔樁方法順序和拔樁時(shí)間。避免由于拔樁的振動(dòng)影響以及拔樁帶土過(guò)多會(huì)引起地面沉降和位移,給已施工的地下結(jié)構(gòu)帶來(lái)一定的危害,并影響臨近原有建筑物、構(gòu)筑物或底下管線的安全。(2)土方回填后,先用氧氣焊配合汽車吊將內(nèi)撐和圍檁有序拆除掉;而后進(jìn)行鋼板樁拔除工作。(3)拔樁起點(diǎn)和順序:對(duì)封閉式鋼板樁墻,拔樁起點(diǎn)應(yīng)離開(kāi)角樁5根以上??筛鶕?jù)沉樁時(shí)的情況確定拔樁起點(diǎn),必要時(shí)也可用跳拔的方法。拔樁的順序最好與打樁時(shí)相反。(4)振打與振拔:拔樁時(shí),可先用振動(dòng)錘將板樁鎖口振活以減小土的黏附,然后邊振邊拔。對(duì)較難拔除的板樁可先用柴油錘將樁振下100mm~300mm,再與振動(dòng)錘交替振打、振拔。盡量讓土孔填實(shí)一部分。在地下室四周回填砂時(shí),應(yīng)高出鋼樁50cm,拔樁時(shí)靠樁的振動(dòng)力,滲漏到所拔樁位置,使之達(dá)到密實(shí)狀態(tài)。(5)對(duì)引拔阻力較大的鋼板樁,采用間歇振動(dòng)的方法,每次振動(dòng)15min,振動(dòng)錘連續(xù)不超過(guò)1.5h。(6)拔樁時(shí)派技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)觀察周邊環(huán)境變化情況,如發(fā)現(xiàn)異常情況立即停止作業(yè),并上報(bào)有關(guān)部門(mén)進(jìn)行處理后,才能進(jìn)行拔樁作業(yè)。(7)鋼樁拔除后,空隙采用中粗砂充填密實(shí)。
(1)本工程微型鋼管樁注漿體采用普通硅酸鹽(42.5)純水泥漿,水灰比為0.5~0.55。(2)待雙管灌注樁施工完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后才能進(jìn)行成孔,采用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行成孔,成孔直徑為300mm,鋼管采用單邊加強(qiáng)板焊接,最大程度保證同心度,確保插入鋼管時(shí)不發(fā)生脫焊、開(kāi)口,減小插入難度,保證鋼管的作用。(3)成孔后注入純水泥漿至孔口返漿,水灰比為0.5~0.55;注漿后立刻插入Φ180×8.0鋼管,然后進(jìn)行補(bǔ)漿。
坑中坑頂部設(shè)置一圈排水溝,將此處排水溝與大基坑排水溝相連,將水引至大基坑底部四周排水溝;在坑中坑底部各設(shè)置2 個(gè)1m×1m×1m 的集水井,并配置一臺(tái)移動(dòng)式抽水泵,將集水井內(nèi)水抽排至坑中坑頂部一圈的排水溝內(nèi),再排至大基坑底部四周的排水溝;施工現(xiàn)場(chǎng)排水根據(jù)原有組織排水系統(tǒng),最終匯集到沉淀池。最后在沉淀池設(shè)置抽水泵,將水排進(jìn)城市排水管網(wǎng)。
圖7 移動(dòng)式抽水泵
(1)水平位移觀測(cè)。分別在基線點(diǎn)四個(gè)角上設(shè)站,用J2型經(jīng)緯儀觀測(cè)四邊網(wǎng)的水平角度(四邊形內(nèi)角),并與城市的大地控制網(wǎng)三角點(diǎn)聯(lián)測(cè)水平夾角,檢查基線點(diǎn)是否發(fā)生位移。
(2)沉降觀測(cè)。首先自遠(yuǎn)離基坑的現(xiàn)場(chǎng)水準(zhǔn)控制點(diǎn)開(kāi)始觀測(cè),引測(cè)至基坑周圍后,按編定的各點(diǎn)觀測(cè)次序依次觀測(cè),最后測(cè)至另一水準(zhǔn)控制點(diǎn)復(fù)合,觀測(cè)儀器采用S3型精密水準(zhǔn)儀。
在整個(gè)坑中坑施工的過(guò)程中,對(duì)于關(guān)鍵部位細(xì)化圖紙以確保達(dá)到更好地施工效果,該項(xiàng)工程的施工經(jīng)驗(yàn)和施工技術(shù)可在今后的相關(guān)工程總給予借鑒。
(1)電梯井基坑須嚴(yán)格控制位移(10mm 以內(nèi)),以免影響周邊的立柱從而影響大基坑的安全。(2)應(yīng)保證旋噴樁的施工質(zhì)量和搭接質(zhì)量,以免出現(xiàn)漏水涌砂現(xiàn)象。(3)由于電梯井基坑位于對(duì)撐下,電梯井基坑施工時(shí)應(yīng)注意避免碰撞立柱和支撐,以免影響對(duì)撐的穩(wěn)定性從而影響大基坑的安全。(4)電梯井基礎(chǔ)施工完成后,須四周回填至電梯井坑頂內(nèi)部剪力墻間用鋼管對(duì)頂后才能進(jìn)行混凝土支撐的拆除,以免產(chǎn)生較大的位移從而影響大基坑的安全。(5)電梯井開(kāi)挖過(guò)程中若出現(xiàn)位移較大情況應(yīng)立即停止開(kāi)挖,并回填做加強(qiáng)處理。
通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)用,表明在高降水、高水位的淤泥地區(qū),采用鋼板樁及旋噴樁支護(hù)進(jìn)行深基坑的坑中坑的施工,能較好的保證坑中坑成型質(zhì)量并降低安全隱患,且施工過(guò)程較為簡(jiǎn)單,成本相對(duì)較低,值得推廣使用。