地下存在障碍物的基坑处理方案

2013-08-15□文/吴楠托娜

天津建设科技 2013年5期

关键词：工程桩支护桩帷幕

□文/吴楠托娜

地下存在障碍物的基坑处理方案

□文/吴楠托娜

介绍某工程地下存在大量障碍物的基坑支护方案，采取相应的措施，从而确保了工程质量和施工安全的成功经验。

基坑；障碍物；地下

1 工程概况

某大厦地下停车场工程，位于主干道交口，深度为6.6 m。包括工程抗拔桩、基坑支护潜水灌注桩+止水帷幕水泥搅拌桩、支撑竖托桩的施工。

根据工程试桩施工情况、现场探挖以及与原人防建筑图纸对照，发现影响支护桩、止水帷幕、工程桩施工存在如下问题：

1）现场回填土中存有大量混凝土大块、砖块等；

2）地下水位偏高且水量大、流速快；

3）基坑东侧、北侧支护和止水帷幕处在原人防底板位置上；

4）基坑南侧支护、止水帷幕位置范围内存有1万V高压电缆2条、3条管道及原有预制支护桩；

5）基坑西侧支护、止水帷幕位置内有1万V高压电缆8条；

6）工程桩处在原地下人防底板、剪力墙上；

7）基坑南侧有平房，基础浅、结构差，距离基坑较近，支护桩施工将会对其造成影响。

根据以上情况，对现场地下障碍物进行了补勘，探明地下障碍物的情况如下：

1）北侧①～②轴间支护、止水帷幕位置范围内，在5.0 m以上地下存有障碍物，在④～⑧轴间在2 m左右以下为原状土层，不存在障碍物；

2）东侧在5.3 m以上地下均存有障碍物；南侧②～④轴段原预制桩与剪力墙之间4.0 m以上存在三合土，④～⑧轴原预制桩以外2 m以下为原状土；

3）基坑中间范围4.5 m以上为建筑垃圾，5.0 m左右存有大块或板状较坚硬的障碍物。

2 障碍物的清除

地下存在障碍物的部位，支护桩采用冲击钻引孔，待穿透障碍物后，改换潜水钻机再成孔成桩；止水帷幕采用引孔机引孔穿透地下障碍物，然后采用三管高压旋喷成桩闭水，高压选喷桩直径为800 mm，咬合400 mm，掺入比40%；地下不存在障碍物的部位，采用上部2～3 m范围内换填的方法，将上部建筑垃圾清除后，回填素土压实，再按原设计进行施工。

2.1 东侧、北侧

东侧、北侧局部支护桩、深层搅拌桩由于地下剪力墙、底板等障碍物的影响，采用冲击钻破碎剪力墙、底板或大块钢筋混凝土等地下障碍物。由于回填土内含有大量混凝土块体、砖块等建筑垃圾，深层搅拌机无法穿透，改换三管旋喷机进行止水帷幕的施工。

1）支护桩施工工序

（1）平整场地。对北侧建筑垃圾回填土进行置换；因地下无障碍物，灌注桩直接采用潜水钻进行成孔施工。

（2）进行浅层换土，最大限度挖出建筑垃圾及障碍物。而后进行潜水钻机施工，施工到有障碍物无法钻进时，采用冲击钻机对原基础底板、剪力墙、混凝土大块等地下障碍物进行冲击破除，冲击破除深度大约6 m。

（3）地下障碍物冲击破除后，冲击钻改换潜水钻机进行成孔施工。

（4）浇灌混凝土成桩。

2）止水帷幕施工工序

（1）支护桩施工完成满足一定龄期后，在北侧位置按设计要求采用深层水泥搅拌桩进行止水帷幕施工；对影响止水帷幕位置的地下障碍物采用引孔机引孔（引孔至障碍物以下），引孔深度大约6 m。

（2）引孔后改换三管旋喷机进行止水帷幕施工。

（3）存在钢筋混凝土大块、砖块等大量建筑垃圾的土层部位，采取局部提升速度减慢、加大喷灰量的措施来加强止水效果。

其中北侧（16 m长）、东侧（32.7 m长）区段地下存有障碍物，深层搅拌桩改为三管高压旋喷桩。

高压旋喷桩的深度按原位置处的深层搅拌桩设计深度12.5 m进行施工。

2.2 西侧

1）将现有西侧围墙拆除外移。

2）将现有西侧8条高压电缆拆改外移。

3）平整场地，对浅表垃圾土、基础进行清除、置换并进行探孔，看是否存在地下障碍物。

4）安排潜水钻机、深层搅拌机进行成桩施工。

2.3 南侧

1）将现有热力管道拆除外移，中压煤气管线位置不动。

2）将现有南侧2条高压电缆拆改外移。

3）土方开挖前先进行降水施工，将水位降至设计要求。

4）土方开挖，破除原人防基础底板及剪力墙。

3）在槽底进行工程桩施工。

4）当老预制方桩影响工程桩施工时，对工程桩位置进行移动。

5）在提升机基础局部加深处，周边水泥搅拌桩改为灌注桩，深度为5 m。

3 基坑支护

3.1 灌注桩施工

3.1.1 成孔工艺要求

1）钻探泥浆。根据场地工程地质情况，以自然造浆为主，人工造浆为辅并根据具体情况及时加以调整，控制钻进时的泥浆密度1.2～1.3 kg/m3。

2）钻孔操作。确保孔壁规则，适当的控制钻速≯0.3 m/min。严禁将钻具长时间放在孔内停机，以防埋钻事故；因故停机再次开钻前必须先将钻头提离孔底250 mm，转动后再缓缓下放到孔底继续钻进；上部土层松软，钻进压力不易过大，尽量用卷扬提着钻具减压钻进，防止孔斜，下部土层变硬之后，可自重加压钻进；遇到砂层或砂性土时，自重加压快速通过，不能吊着钻具钻进；钻进过程中发生缩径，反复窜动划眼冲孔，以利扩大孔径。如果发生孔内事故，诸如跑钻、掉落金属物件、卡埋钻等，应及时报告现场技术人员并做好记录，以便及时处理。

3）终孔后要校正孔内钻具总长，确认钻孔深度无误后，将钻具提离孔底200～300 mm。

4）终孔前5～6 m开始调稀泥浆，边进尺边换浆清孔。达到流入孔内吸出孔外的泥浆密度＜1.2 kg/m3时，清孔工作方可结束。

3.1.2 钢筋笼制作及吊放

1）钢筋笼按设计及规范要求加工制作，一次成型并制作工程样品。

2）加工好的钢筋笼必须经过现场质检员验收。

3）钢筋笼大批制作前应先制作样板，以作为今后大批量制作施工之典范。

4）埋设钢筋笼时要对准孔位，吊直扶稳，缓缓下沉，避免碰撞孔壁，钢筋笼下放到设计位置后，应立即用钢管固定。

3.1.3 导管安拆及混凝土灌注

1）导管安装好后，若沉渣厚度不符合要求，须进行二次清孔，以达到最后沉渣厚度≤30 cm之设计要求。

2）清孔结束后将导管上提，使导管底口与孔底间距在300～400 mm并放置隔水砂袋。

3）经常测量混凝土面高度，导管的拆卸长度以混凝土面高于导管底2 m为依据，提升导管时应避免碰挂钢筋笼，防止钢筋笼上浮。

4）混凝土灌注应连续进行，不得中断，混凝土和易性必须良好，坍落度符合18～22 cm的要求，不合格混凝土严禁灌入孔内，以免造成堵管。