关于深基坑旋挖桩、降水井、土方开挖实施性方案细则
刘廷刚
眉山市彭山区区迎宾大道以北,成乐高速以东 身份证号码:51010819780217061
一、工程基本情况
高速路出口安置区(二期)工程项目位于,场平标高按 431.00考虑,基坑周长约为700 米,面积为25306 平方米,基坑开挖深度为5.6~6.9 米,基坑安全等级为二级,支护结构重要性系数为1.0,设计使用年限为1 年。基坑周边有需保护的已建建筑物、道路,设计采用排桩和土钉墙支护方案。
前期在临近一期围墙处打设支护桩,因土质情况较差且场地南侧支护桩离一区消防通道距离只有1 米左右,钻孔过程中,存在塌孔现象,造成临近 小区消防车道临二期边缘局部沉降。为避免塌孔,影响成桩质量,采用全长护筒成孔工艺施工,振动锤在压入护筒和提升护筒过程中,存在振动,住户反应施工振动造成小区房屋有裂纹现象并阻止项目施工,使得工地目前处于停工状况。
二、主要工程量及已完工程量
①旋挖桩共107 根,现已完成39 根,剩余68 根暂停施工
②降水井33 口,已完成26 口,剩余7 口暂停施工
③表土外运5000 方,因住户阻挡土方外运暂停施工
④降水工作未进行三、优化方案(1)、旋挖桩
1)工艺优化
因场地地质较差,旋挖桩在成孔过程中存在塌孔现象,为避免塌孔继续对一期小区造成影响,将旋挖桩施工工艺优化为采用大、小双护筒进行打桩来控制,严格控制成桩速率,如若机械设备性能不能满足双套筒下管工艺,则采用大、中、小三套护筒工艺来进行。例如直径为1000mm 桩,采用直径为 1400mm 的护筒先打6 米深,再用直径为 1200mm 的护筒打9 米深,再用1000mm 的护筒全长到底打设,浇筑砼后,先抽1000mm 的护筒,再抽1200mm 的护筒,最后抽1400mm 的护筒。
测放桩位→下三号6m 护筒旋挖机成孔→下二号9m 护筒旋挖机成孔→下一号全长护筒绑旋挖机成孔→扎钢筋笼(绑扎成型、定位加固) $$ 浇筑桩芯砼→提一号全长套筒→浇筑二号护筒内砼→提二号9m 护筒→浇筑三号护筒内砼→提第三根 6m 护筒→提连系梁施工(挖地槽、支模、配筋、浇筑混凝土)→测放 基坑开挖上口线,同时施工基坑周边安全护栏、截水沟等→基坑开挖分层开挖(每次开挖厚度不超过2.5m)→桩间土支护(分层支护)→继续分层挖土,分层施工桩间土支护→基坑完成。
基坑两侧的支护桩采用旋挖成孔灌注施工, 施工中应注意控制好钻孔垂直度、水下灌注混凝土需检查泥浆浓度,一次性灌注至设计桩顶标高,确保支护桩的质量。
2)旋挖钻机成孔应分段跳槽钻孔,间隔2 根开打一根,待上一批桩身砼强度达到设计强度30%以上后,方可进行下一批钻孔作业。钻斗倒出的土距桩孔口的最小距离应大于 6m,并应及时清除。
3)振动锤的选用
选用振动功率较低的振动锤,振动锤下压护筒和提升时降低震动功率,从而降低对邻近小区居民楼的影响4)在能够克服困难进行施工的情况下,尽可能的将护壁桩位置往基坑内调整,扩大与一期工程的距离,减小影响。
(2)降水方案
工程地下水降水方案采用管井降水结合集水明排方案,在基坑顶外侧 1.0m 设置截水沟,基坑底内侧 0.5m设置排水沟、集水坑等,基坑外硬化范围以红线位置为界,或大于1.5 倍基坑深度,硬化采用C15 混凝土厚60mm硬化封闭防止雨水浸入地下。地表水通过引流方式直接排入沉淀池中。
表土清理完成和排桩完成后,在场地北侧开始试降水,北侧降水井共 14 口(18#~30#井),根据降水漏斗原理,本基坑需降水深度约为 5 米,地下水稳定漏斗的坡度为 1:10,也就是说降水点离建筑物 50m 外是不受降水影响的。北侧30#井离建筑最近 83 米,最远18#井约193 米,在北侧降水一段时间不能满足降水目的时,从北侧往建筑物方向隔二至三天西侧 降31#井,东侧增降16#、17#井,以此类推,西侧增降32#井,东侧增降14#、15#井,当西侧增到33#井,东侧增到12#井时,注意每天监测降水对建筑物沉降影响,并做好记录。降水时注意控制降水速率和出砂率,采用慢降缓降方式控制,并对水位进行监测
1)降水过程中控制降水速率,逐步将水位降到设计水位,并观察降水出砂量,通过增加滤网层控制出砂率2)对降水井的分布根据现场实际情况进行调整,增加临河面降水井数量,减少一期房屋面降水井数量并考虑降水井设置在基坑内
3)因基础地质差,有流沙层(目前地下水比地勘高了近2 米),严格实行
4)降水过程中加强临近建筑物沉降监测,沉降超出预警值时,减缓降水量
5)临一期建筑处降水井应缓慢起降,每24 小时进行一次测量,并根据降水程度逐步增加降水井口数。
(3)土方开挖
1)施工工艺
测量放线——清表——土方分段分层开挖——运输弃料——运土回填
土方明挖采用水平分段、竖向分层的方法自上而下分层开挖。本工程设计基坑开挖深度为 5.9m-6.6m,如果达到实际标高后,基坑底不能达到承载力要求,采用 C15 砼换填。土方(砂砾石)开挖采用挖掘机开挖,自卸汽车运输。因场地狭窄,现场无法堆放土方,所挖土方全部外运,待回填时采用全部买土回填。
土方开挖采用自上而下分层分段的开挖方式(开挖深度根据现场开挖过程中的地质情况,分层开挖深度控制在2m 以内),开挖采用倒退法,先从场地北侧开挖1 段A 区→1 段B 区→1 段C 区→2 段A 区→2 段B 区→马道收口,土方开挖完成最后用 15m 臂的长臂挖机清理马道,土方开挖时先开挖排水沟及时排水,以利于土方开挖;开挖顺序为先四周后中间的开挖方式,尽早为网喷提供工作面,及时开挖,及时支护,确保边坡稳定性。开挖过程中应严密注意对基坑的监测
(4)道路注浆
《基坑地基基础设计规范》(GBJ7 9)中对多层建筑物基础允许倾斜值≤4%o 的规定,必须采取措施减少不均匀沉降才能确保基坑及周边建筑物的安全。
为减小对一期小区房屋的扰动,对邻近一期小区侧土体进行注浆,成孔深度为穿透泥质土层,平均约4m 先采用高压旋喷对注浆道路边框进行处理,然后对中间部分进行注浆,具体注浆孔大小、数量、位置和深度以设计为准。
(5)基坑回填
分段完成基础后、及时分段回填基坑,临一期建筑基坑迟挖早填,混凝土采用早强混凝土,浇筑完成及时脱模,及时完成防水保温后立即回填,减少基坑裸露的时间。
四、监测监控
为保证工程安全和周边建筑物及地下管线安全,施工严格按照“信息法”施工,加强监测,根据监测结果及时修改设计并采取防范措施。在深基坑支护施工前需确定深基坑监测方法,具体由检测单位编制专项检测方案,经审批后执行。
1)监测项目
①.深基坑坡顶位移及沉降;②.边坡土体测斜;③.周边道路位移及沉降;
④.周边建(构)筑物的沉降;
2)、监测要求
土方开挖工作开始之前,应埋设监测点和基准点,并观测一次。土方开挖初期观测时间间隔不宜超过 5 天,开挖中期不宜超过 2 天。开挖后期应每天观测。深基坑开挖间歇期 变形趋 向稳定时,观测间隔时间可为 5 天~7 天。深基坑运行维护阶段观测时间间隔 A 现异常情况时(边坡位移速率达到5mm/天,沉降变形速率达到 3mm/天)应加密 频率, 括图表)及时反馈给深基坑支护设计单位、支护施工单位、建设单位及监理人员。监测精度应符合有关规范规程要求。监测报警值为边坡水平位移累积至30mm,水平位移和沉降连续3 天达3mm/天或变形速率连续变大。
深基坑开挖后,支护施工人员必须每天对现场情况进行目测检查,当出现险情及时报告给有关各方,以便采取维护加固措施。
3)、组织机构
针对本工程监测项目的特点成立监测项目组,监测项目经理由具有相应资质并有类似工程经验的工程师承担,监测人员由具有丰富施工经验监测工程师担任。
监测工作在项目经理直接领导下,并建立与设计、施工、监理及业主的协调与联系,作到监测数据的及时上报,确保施工安全。
4).保证措施
(1)监测组与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和问题,并提供有关切实可靠的数据记录。
(2)制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,并将其纳入工程的施工进度控制计划中。
(3)项目测量人员、测量仪器、设备等都必须遵守相关的实施细则。
结论
项目制定了针对性的优化方案。旋挖桩施工采用双护筒或三护筒工艺控制塌孔,通过分段跳槽钻孔、采用低功率振动锤和调整护壁桩位置 降 井结合集水明排,严格控制降水速率、出砂率,合理调整井位分布, 开挖采用分层分段方式,注重及时排水与支护;同时进行道路注浆以 扰动, 也及时进行,减少裸露时间。针对前期出现的问题制定了全面且具针对性的优化方案 保障后续施工安全的有序进行,最大限度减少对周边环境和建筑物的影响。
参考文献
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