城市隧道支護(hù)施工中鉆孔灌注樁加止水帷幕的應(yīng)用

摘要：經(jīng)實(shí)踐證明，鉆孔灌注樁加止水帷幕的效果良好，保證了支護(hù)整體穩(wěn)定性，降低了排樁樁頂標(biāo)高，節(jié)約了支護(hù)費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：基坑工程；支護(hù)施工；鉆孔灌注樁；止水帷幕

1引言

安全施工和管理是衡量一項(xiàng)地下工程施工水平的主要標(biāo)志，它直接關(guān)系到施工人員的人身安全，并與工程質(zhì)量緊密相關(guān)[1]。地下施工的施工條件差，施工人員在高噪音和振動(dòng)、地下水等較惡劣環(huán)境下進(jìn)行工事操作。因此，如何安全處理深基坑施工過(guò)程中的支護(hù)，以及創(chuàng)造安全、衛(wèi)生、無(wú)害的勞動(dòng)條件，是施工人員及管理部門亟待解決的問(wèn)題[2]，也是環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。本文通過(guò)具體實(shí)例工程的主要支護(hù)方式介紹，以及采取的質(zhì)量保證措施，以期對(duì)基坑施工及隧道的安全施工具有一定的指導(dǎo)和實(shí)踐意義。

2工程概況

2.1工程質(zhì)地概況

本公共綠地和地下車庫(kù)樁基及基坑圍護(hù)工程位于蘇州工業(yè)園區(qū)以西、蘇華路南北兩側(cè)的公共地塊內(nèi)，北臨蘇雅路，西臨星桂街，南臨相門塘河，東臨建行大樓和農(nóng)行大樓；該場(chǎng)地地貌單元屬長(zhǎng)江三角洲太湖流域沖湖積平原區(qū)，地貌形態(tài)單一。由于地處園區(qū)最為繁華的商務(wù)、商業(yè)中心，周圍環(huán)境較為復(fù)雜，高樓林立，管線眾多。

2.2工程特點(diǎn)

本工程樁基施工包括2780根混凝土鉆孔灌注樁，共分7種樁型，樁徑均為Φ600，樁長(zhǎng)20m、19m、24m三種，混凝土等級(jí)（水下）C25，合計(jì)混凝土方量約15672m3，均為抗拔樁。

3主要施工工藝

本工程基坑圍護(hù)采用鉆孔灌注排樁+三軸水泥土攪拌樁止水帷幕支撐體系形式。

3.1鉆孔灌注樁施工

3.1.1鉆孔樁施工流程

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→樁位復(fù)核→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)成孔→一次清孔→吊放鋼筋籠→導(dǎo)管安裝→二次清孔→沉渣測(cè)量→灌注水下混凝土→樁底注漿。

3.1.2鋼護(hù)筒制作

鋼護(hù)筒在鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)加工。護(hù)筒長(zhǎng)2m，壁厚6mm，Ф700樁鋼護(hù)筒內(nèi)徑為800、Ф650樁鋼護(hù)筒內(nèi)徑為750鋼護(hù)筒頂標(biāo)高應(yīng)高出水位。鋼護(hù)筒加工標(biāo)準(zhǔn)為垂直度偏差不超過(guò)1%。橢圓度不大于2cm，焊接采用坡口雙面焊，所有焊縫連續(xù)，以保證不漏水。鋼護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于30毫米。

3.1.3泥漿制備

采用優(yōu)質(zhì)泥漿，采用正循環(huán)方式進(jìn)行泥漿循環(huán)。泥漿性能技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表1和表2所示：

鉆進(jìn)時(shí)，細(xì)粒鉆渣沉淀池內(nèi)，采用泥漿泵輸送優(yōu)質(zhì)泥漿至鉆孔內(nèi)，維持泥漿循環(huán)。經(jīng)沉淀池沉淀后的優(yōu)質(zhì)泥漿流入泥漿箱內(nèi)后流回鉆孔內(nèi)。

3.1.4成孔

較短的鉆孔灌注樁成孔及清孔均采用正循環(huán)施工工藝。樁成孔時(shí)擬采用正循環(huán)工藝，二清時(shí)也采用正循環(huán)工藝。鉆孔灌注樁施工期間，采取調(diào)整泥漿比重和調(diào)整孔內(nèi)泥漿面高度的措施來(lái)控制水壓差。同時(shí)，為調(diào)了整樁機(jī)施工技術(shù)參數(shù)及正確理解地質(zhì)情況，在正式成孔前必須進(jìn)行試成孔。

3.1.5清孔

鉆孔完成之后，經(jīng)測(cè)量檢查達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高并經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)，即可進(jìn)行清孔。根據(jù)地質(zhì)情況，本工程樁一次清孔采用正循環(huán)系統(tǒng)利用成孔鉆具直接進(jìn)行。清孔時(shí)先將鉆頭提離孔底10～20cm，輸入泥漿循環(huán)清孔。一次清孔結(jié)束后，迅速拆除鉆桿、鉆頭，安放鋼筋籠后下放導(dǎo)管，測(cè)量孔底沉渣和泥漿性能，如孔底沉渣和泥漿性能滿足規(guī)范要求后即進(jìn)行吊放鋼筋籠，隨后進(jìn)行二次清孔。

二清采用正循環(huán)方法清渣。具體步驟為：利用混凝土導(dǎo)管做為清渣管，上接異徑彎頭，與9m3空壓機(jī)連接，其下端與導(dǎo)管相連接。清渣時(shí)，導(dǎo)管下端距孔底（沉渣面）200～300mm。循環(huán)開(kāi)始由人工緩慢以掃描狀擺動(dòng)導(dǎo)管，以便徹底清除沉淀物，保證樁底沉渣厚度不大于100mm。待檢測(cè)合格后，即可拆除異徑接頭進(jìn)行灌注。

3.1.6水下混凝土澆筑

在確保樁頂質(zhì)量情況下，混凝土澆注導(dǎo)管埋入混凝土深度3～6 m為宜，最小深度不得小于2 m，并且在導(dǎo)管內(nèi)部放置球膽作為隔水栓。

本工程混凝土澆筑，按規(guī)范要求初凝時(shí)間為4-6小時(shí)（灌注時(shí)間不宜過(guò)大，以防混凝土面造成事故），且坍落度為18-20cm，采用的原材料應(yīng)為：中粗砂，含泥量<3%；碎石為5-25㎜連續(xù)級(jí)配，不含泥；水泥為P.S32.5礦渣水泥。水泥出廠應(yīng)有合格證，必須經(jīng)試驗(yàn)室作砼級(jí)配設(shè)計(jì)和安定性試驗(yàn)。

混凝土灌注時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)需要認(rèn)真計(jì)量，確保混凝土按規(guī)定配比嚴(yán)格拌制，投料時(shí)應(yīng)經(jīng)常抽查，攪拌砼時(shí)間應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求，嚴(yán)禁不符合要求的混凝土送入漏斗灌注。按設(shè)計(jì)要求，在施工現(xiàn)場(chǎng)由專人負(fù)責(zé)，隨機(jī)取砼測(cè)定坍落度，并及時(shí)制作試塊；在試塊上應(yīng)注明標(biāo)號(hào)、日期、砼強(qiáng)度等級(jí)，拆模后用水池養(yǎng)護(hù)，按時(shí)送樣試壓。

3.2止水帷幕施工

本工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)（北、南、西三側(cè)）采用三軸水泥土攪拌樁為止水帷幕；在地鐵車站兩側(cè)采用三軸水泥土攪拌樁為土體加固。

3.2.1施工流程為SMW施工流程

測(cè)量放線→開(kāi)挖導(dǎo)溝→SMW攪拌機(jī)定位→施工水泥土樁體→殘土處理→樁機(jī)移位

3.2.2測(cè)量放樣

采用DI-2000型激光測(cè)距儀及T2經(jīng)緯儀進(jìn)行軸線引測(cè)。按圖放出圍護(hù)結(jié)構(gòu)軸線，設(shè)立臨時(shí)控制樁，在施工過(guò)程中每天對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行校核，并做好有效保護(hù)。

3.2.3攪拌樁施工

根據(jù)施工工藝和實(shí)際情況的需要，深層攪拌樁施工順序見(jiàn)圖1所示，其中陰影部分為重復(fù)套鉆。

待深層攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動(dòng)深層攪拌機(jī)，使深層攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架攪拌下沉，下沉速度由電流監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)。

4主要質(zhì)量保證措施

5.1鉆孔灌注樁質(zhì)量保證措施

在樁基施工中，鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量最不容易控制，因此，嚴(yán)格按操作規(guī)程施工是非常重要的，本工程中，重點(diǎn)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

⑴鋼護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于30毫米。

⑵鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后進(jìn)行一次清孔。一清控制泥漿指數(shù)：含砂率小于4%、泥漿比重1.10～1.15，粘度16～18S。孔內(nèi)沉渣厚度根據(jù)設(shè)計(jì)要求不大于10cm，提鉆時(shí)注意鉆頭不得擦碰孔壁。

⑶導(dǎo)管下至離孔底50cm左右，即開(kāi)始二次清孔，若孔底沉渣過(guò)厚，可將導(dǎo)管下至孔底并上下提放，提高清孔效果。二次清孔必須使泥漿指標(biāo)達(dá)到要求，并經(jīng)監(jiān)理認(rèn)可方可澆灌混凝土。

⑷灌注時(shí)，保持導(dǎo)管插入混凝土3～6m，最小不得小于2m，抽拔導(dǎo)管應(yīng)緩慢進(jìn)行，嚴(yán)禁急速提升，導(dǎo)致混凝土不密實(shí)。

5.2止水帷幕質(zhì)量保證措施

⑴SMW所需材料主要為水泥，加強(qiáng)對(duì)材料質(zhì)量的控制是保護(hù)工程質(zhì)量的關(guān)鍵。漿液配制必須按規(guī)定的配合比進(jìn)行配制。水泥采用普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)32.5級(jí)。

⑵幅與幅之間出現(xiàn)的冷縫或缺陷，采取在該處外側(cè)加一幅或數(shù)幅進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

5結(jié)束語(yǔ)

本工程采用放坡開(kāi)挖和鉆孔灌注樁加水泥攪拌樁止水帷幕排樁支護(hù)相結(jié)合的方式，同時(shí)采取了相應(yīng)的技術(shù)保證措施，這種方式的結(jié)合既保證了不同基坑施工深度連體施工的有序開(kāi)展，又保證了施工工程和工程技術(shù)人員密切配合，達(dá)到安全施工、合理建設(shè)的目的。

6參考文獻(xiàn)

[1]陳福江.淺談隧道支護(hù)施工技術(shù)安全措施.建筑安全[J].建筑安全.2008（9）：34-36.

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