居民房周边深基坑桩基围护施工的技术措施

2015-12-02李寅峰上海科宁项目管理有限公司上海市200335

江西建材 2015年18期

■李寅峰 ■上海科宁项目管理有限公司，上海市 200335

1 工程概况

1.1 概况

无锡利华置业有限公司的XDG(XQ)-2012 -26 号地块房地产开发项目位于无锡新区江溪街道叙康里小区以东、锡甘路以南、前卫路以西、金城东路以北地块，建设单位为无锡利华置业有限公司。该项目用地面积约16599 平方米，规划用地性质为商业、办公用地。

该项目规划为东西排布两栋高层建筑，东侧建筑为14 层商业楼，其中1 -4 层裙房为商业，5 -14 层为精品酒店;西侧建筑为15 层商业办公楼，其中1 -4 层为商业，5 -15 层规划为办公，项目规划2 层地下室。

1.2 地基土的构成与特征

本工程施工拟建场地基本平坦。场地自然地坪相对标高+4.000m，本工程±0.000=+4.800。根据地质勘查报告，本工程场地内各层土性质由上到下为①层杂填土;②层粉质粘土;③层淤泥质粉质粘土;④层淤泥质粘土;⑤1 层淤泥质粉质粘土;⑤2 -1 层砂质粉土;⑤2-2 层粉质粘土夹粘质粉土;⑤2 -3 层粉砂;⑤2 -4 层粉砂夹粉质粘土;⑧1 层粉质粘土;⑧2 -1 层粘质粉土夹粉质粘土;⑧2 -2 层粉砂夹粉质粘土;⑧3 层粉质粘土;⑨1 层粉砂;⑨2 层中砂。

表1 地基承载力设计值fd/特征值fa 一览表

表2 土层物理力学性质综合成果表

2 工程桩施工要点

2.1 沉桩

(1)沉桩主要技术措施:①压桩前，要按施工图核对桩号，并要复核样桩位置是否准确。要清除桩表面的附着物，并在桩的侧面画上深度尺寸标志线;②桩提升就位“沉桩’前，桩机机身要调整水平。桩未能对准桩位，应将桩拔起重插，若因遇地下障碍物，桩偏离桩位时，应将桩拔起，清除地下障碍物，将孔回填后;重新放上“样桩”，再次沉桩;③压桩过程中，都必须采用两台摆放位置互为正交的经纬仪，控制桩身的垂直度。

(2)沉桩困难，达不到设计标高:①主要原因。a.压桩设备桩选型不合理，设备吨位小，能量不足;b.压桩时中途停歇时间过长;c.压桩过程中设备突然出现故障，排除时间过长;或中途突然停电;d.没有详细分析地质资料，忽略了浅层杂填土层中的障碍物及中间硬夹层、透镜体等的存要在等情况;e.忽略了桩距过密或压顺序不当，人为形成“封闭”桩，使地基土挤密，强度增加;f.桩身强度不足，沉桩过程中桩顶、桩身或桩尖破损，被迫停压;g.桩就位插入倾斜过大，引起沉桩困难，甚至与邻桩相撞。桩的接头较多且焊接质量不好或桩端停在硬夹层中进行接桩。②相应对策。a.配备合适压桩设备，保证设备有足够压入能力;b.一根桩应连续压入，严禁中途停歇;c.进场前对设备进行大修保养，施工时进行例行检修，确保压桩施工时设备正常运行。避开停电时间施工;d.详细分析地质资料，清除浅层障碍物。配足压重，确保桩能压穿土层中的硬夹层、透应镜体等;e.制定合理的压桩顺序及流程，严禁形成“封闭”桩;f.严把制桩各个环节质量关，加强进场桩的质量验收，保证桩的质量满足设计要求;g.桩就位插入时如倾斜过大应将桩拔出，待清除障碍物后再重新插入，确保压入桩的垂直度;h.合理选择桩的搭配，避免在砂质粉土、砂土等硬土层中焊接桩，采用3～4 台焊机同时对称焊接，尽量缩短焊接时间，使桩被快速连续压入。

(3)桩偏移或倾斜过大:①主要原因。a.压桩机大身(平台)没有调平;b.压桩机立柱和大身(平台)不垂直;c.就位插入时精度不足;d.相邻送桩孔的影响;e.地下障碍物或暗浜、场地下陷等影响;f.送桩杆、压头、桩不在同一轴线上，或桩顶不平整所造成的施工偏压;g.桩尖偏斜或桩体弯曲;h.接桩质量不良，接头松动或上下节桩不在同一轴线上;i.压桩顺序不合理，后压的桩挤先压的桩。②相应对策。a.压桩施工时一定要用顶升油缸将桩机大身(平台)调平;b.压桩施工前应将立柱和大身(平台)调至垂直满足要求;c.桩插入时对中误差控制在10mm，并用两台经纬仪在互相垂直的两个方向校正其垂直度;d.送桩孔应及时回填;e.施工前详细调查掌握工程环境、场址建筑历史和地层土性、暗滨的分布和填土层的特应性及其分布状况，预先清除地下障碍物、处理暗浜等;f.施工时应确保送桩杆、压头、桩在同一轴线上，并在沉桩过程中随时校验和调正;g.提高桩的制作质量，加强进场桩的质量验收，防止桩顶和接头面的歪斜及桩尖偏心和桩体弯曲等不良现象发生。不合格的桩坚决不用。

2.2 接桩

本工程管桩采用KRⅡ500 半自动电焊机接桩，接桩施工工艺要求如下:(1)上、下节桩对准后，将桩压紧;并用两台经纬仪相互交叉成90o 检查桩的垂直度，若不符合规范要求，应调整垂直方可接桩;(2)施焊前，端板要除去锈迹、污垢，保持清洁;(3)接桩时，管桩上节桩与下节桩应对直，轴向错位不得大于2mm，坡口根部应平整密贴;桩上、下节桩之间的间隙应用厚薄适当，加工成楔型的铁片填实焊牢;焊接时，应将四角点焊固定，然后对称同时焊接以减少焊接变形;焊缝要求连续饱满，不得虚焊漏焊，焊渣应清除干净，焊缝厚度必须满足设计要求，每个接头焊接完毕自检合格，报监理验收合格并冷却1～2min 方可沉桩。

2.3 送桩

(1)送桩是沉桩施工中最后一道工序，由于“送桩杆”和桩存在不连续面，会使“送桩杆”与桩的断面存在间隙或差异，使桩顶受到过大的应力，导致桩顶破碎，还会造成桩的局部弯曲。因此，对于沉桩施工中的送桩，不能掉以轻心。严格按下列要求执行;(2)送桩前应对桩位再作一次复测并记录详细，有异常情况及时通知有关单位作出补救措施。送桩杆上应有尺寸标志，以便测读桩顶标高，控制桩的入土深度。技术人员经常到现场检查，发现尺寸标志不清楚时应及时修复;(3)送桩时，必须控制“送桩杆”垂直度，施工中必须用经纬仪随时检查，保证送桩杆与桩身的纵向轴线保持一致。

3 基坑围护施工要点

3.1 施工顺序

开挖沟槽:开挖过程中，根据基坑围护内边控制线，采用1m3挖机开挖，并清除地下障碍物，沟槽尺寸如下图所示，开挖沟槽余土应及时处理，以保证三轴搅拌桩正常施工，并达到文明工地要求。

图1 沟槽结构简图

SMW 三轴水泥土搅拌桩施工顺序详见附图:SMW 工法施工顺序图，其中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，三轴水泥土搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补救是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。

图2 SMW 工法施工顺序

3.2 施工技术措施

(1)测量放线。施工前，先根据设计图纸和业主或总包提供的坐标基准点，精确计算出围护中心线角点坐标(或围护桩转角点坐标)，利用测量仪器精确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，同时做好护桩。根据已知坐标进行轴线的交线定位，并提请总包、监理进行放线复核。

(2)开挖沟槽。现场配备挖掘机开挖搅拌桩施工沟槽。根据放样出的围护中心线，挖掘机沿中心线方向开挖工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构宽度确定，槽宽约1.2m，深度约0.6m～1.0m。遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。

(3)桩机就位。由当班班长统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。开钻前应用水平尺将平台调平，并调直机架，确保机架垂直度不小于1/150。

(4)搅拌速度及注浆控制。三轴水泥土搅拌桩采用Φ850 三头桩型，桩头直径不小于850mm，定位误差小于20mm，桩体垂直偏差小于1/200。喷浆搅拌时钻头的下沉速度为:1m～2m/min，提升速度为:2m/min。水泥采用32.5 级硅酸盐水泥，水灰比:1.8 左右，水泥掺量20%。钻机在钻孔下沉和提升过程中，匀速下钻、匀速提升。三轴水泥土搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液。型钢连接采用双面剖口、双面等强度焊接。经监理等相关单位对型钢连接焊缝进行检验合格后方可涂刷型钢表面脱模剂。

(5)施工记录。施工过程中，由专人负责填写施工记录，施工记录表中详细记录了桩位编号、桩长、断面面积、下沉(提升)的时间及深度、水泥用量、水泥掺入比、水灰比。

(6)型钢插入。三轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H 型钢。H 型钢使用前，在距其顶端250 mm处开一个中心圆孔，孔径约80 mm，并在此处型钢两面加焊两块各厚20 mm的加强板，其规格为400mm ×400mm，中心开孔与型钢上孔对齐。(若工程H 型临时调动周转，加强板可在拔型钢前补焊)。

根据甲方提供的高度控制点，用水准仪引放到定位型钢上，根据定位型钢与H 型钢顶标高的高度差，在型钢两腹板处外侧焊好吊筋，误差控制、型钢插入水泥土部分均匀涂刷减摩剂。安装好吊具及固定钩，然后用吊机起吊H 型钢，用线锤校核其垂直度。在沟槽定位型钢上设H型钢定位模具，固定插入型钢平面位置，型钢定位模具必须牢固、水平，而后将H 型钢底部中心对正桩位中心并沿定位模具徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内，采用线锤控制垂直度。H 型钢下插至设计深度后，用槽钢穿过吊筋将其搁置在定位型钢上，待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋及沟槽定位型钢撤除。若H 型钢插放达不到设计标高时，则重复提升下插使其达到设计标高，此过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。型钢插入左右误差不得大于30mm，宜插在靠近基坑一侧，垂直度偏差不得大于1/150，底标高误差不得大于200mm。

3.3 搅拌桩施工要点

(1)工艺要求。根据施工工艺要求，采用三轴深搅设备。三轴搅拌桩施工时应保证桩体的连续性和接头的施工质量，水泥土搅拌桩搭接200mm，以达到止水作用。在无任何特殊情况下，搅拌桩施工必须连续不间断地进行，如因特殊原因造成搅拌桩不能连续施工，间隔时间超过24 小时的必须在其接头处外侧加一根桩，以保证止水效果。在转角处采用“十”字接头的形式，即在接头处两边都多打出半幅桩，以保证转角处止水效果。对于浅部不良地质现象，应做事先处理，以免中途停工延误工期及影响质量。施工中，如遇到地下障碍物、暗浜或其他勘察报告未述及的不良地质现象，应及时通知设计、业主、监理等会同处理。对于暗浜区域，应适当提高三轴搅拌桩的水泥掺量，具体数据将与设计一起协商确定。

(2)桩机就位。由当班班长统一指挥，桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现障碍物应及时清除。桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机应平稳、平正，并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以保证桩机的垂直度，并用经纬仪经常校核。三轴水泥搅拌机定位后再进行定位复核，偏差值应小于20 mm。

(3)施工工艺参数的控制。每天要求做一组7.07 cm×7.07 cm×7.07 cm的试块，试块宜取自最后一次搅拌头提升出来的附于钻头上的土，试块做好后，进行编号、记录、养护，到龄期后，送试验室做抗压强度试验。为确保桩身强度和均匀性，必须做到以下几点:①严格控制设计要求配制浆液的水灰比及水泥掺入量;②土体应均匀搅拌，严格控制下沉速度，使原状土充分破碎以利于同水泥浆液均匀拌和;③浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比配制，为防止灰浆离析，放浆前，必须搅拌30s 后再倒入存浆桶;④压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩必须注浆均匀，不能发生夹心层。

3.4 钢支撑施工要点

(1)根据图纸要求及现场实际状况放支撑管布置的轴线灰线，并打入红色样桩标识(控制挖支撑管沟槽尺寸位置)。基坑预埋板上画出支撑管轴线垂线;(2)根据甲方提供的支撑设计标高，在接点处再挖深1米，便于施工人员操作;(3)压顶梁预埋件上用水平仪测绘标志支撑轴线的红色三角标识;(4)钢支撑安装完毕，经验收合格，方可回土复盖。开挖时，为保证不压坏钢支撑，支撑上需回土500MM，且铺路基箱，即可行驶挖机;(5)为确保工程施工，在开挖过程中，必须进行施工监测。观察钢支撑稳定状况和受压压力变化状况。发现不利因素便于及时采取相应防范、补救措施。

3.5 基坑围护质量保证措施

(1)认真做好各施工班组作业人员分层次技术交底，以及上岗前的培训工作，持证上岗，确保岗位工作质量;(2)材料供应部门在材料送至现场时，应同时提交材料质保单，水泥要做安定性试验，测试报告应在正式施工前完成，确保使用设计强度等级的水泥，进场水泥及时送检，合格后方可使用;(3)保证施工机械设备性能良好状态，施工时及时例保，对压浆泵进行每分钟压浆量检测，并准备应急备用压浆泵一套，从而确保喷浆的均匀性和连续性;(4)成桩期间，每天每台机械要求做一组规格为7.07 ×7.07 ×7.07cm 的试块，试块宜取自最后一次搅拌钻头提升出来的附于钻头上的水泥土，试块制作好后进行编号、记录、养护，及时送实验室。