摘要：结合盐城东城尚品项目工程的地理位置、工程地质勘测与水文地质资料,阐述了水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、土方开挖、降水井、立柱桩、圈梁及支撑的实施与控制要点,实例证明该项目的深基坑支护设计是安全可靠的。
关键词:水泥搅拌桩,钻孔灌注桩,深基坑支护
1工程概况
盐城东城尚品项目工程位于江苏省盐城市亭湖区核心规划区东侧，东靠东环路，南临亭湖大道，西接经四路，北靠纬五路。项目总投资约5.5亿元，建筑面积16万平方米，主要为11F-14F的高层建筑。
工程地质勘测与水文地质资料：①-1杂填土:杂色~灰色,层厚1.3 m~4.8 m。①-2素填土褐灰色~灰色,埋深1.3 m~2.3 m,层厚0.5 m~3.0 m。①-3淤泥质填土:灰~灰黑色,埋深2.3 m~3.7 m,层厚1.0 m~4.9 m。②-1粉细砂:灰黄~灰色,埋深2.6 m~8.6 m,层厚2.2 m~7.3 m。②-2粉土~淤泥质粉质黏土:灰色,埋深8.5 m~10.8 m,层厚0.7 m~5.0 m。②-3粉细砂:灰色,埋深10.5 m~13.5 m,层厚6.5 m~9.7 m。②-4细砂~中砂:灰色,埋深20.0 m~21.5 m,层厚1.7 m~3.5 m。②-5粉质黏土~淤泥质粉质黏土:灰色,埋深22.2 m~24.3 m,层厚4.7 m~8.8 m。③-1粉质黏土:绿灰~灰色,埋深27.5 m~30.2 m,层厚1.8 m~3.5 m。③-2粉质黏土:绿灰~褐黄色,埋深31.4 m~34.2 m,层厚1.4 m~4.6 m。④粉质黏土混粗砂卵砾石:褐黄~棕褐色,埋深34.7 m~36.2 m,层厚0.3 m~2.0 m。场地地下水补给来源主要为大气降水,水位受季节性变化影响,年变化幅度为0.5 m~1.0 m。
2 深基坑支护的施工
2.1 水泥搅拌桩实施与控制
2.1.1 工艺流程：定位放线→挖沟槽→放桩位并验收→桩机就位→校正钻杆→搅拌下沉→提升喷浆、搅拌→重复搅拌下沉→提升喷浆搅拌→成桩。
2.1.2 施工工艺
(1)为保证深层搅拌桩的质量,施工应遵守XBJ 225-91软土地基深层搅拌加固法技术规程及相应的技术规范。(2)按图纸放好桩位,用挖掘机挖基槽深1.2 m左右,宽度按施工图,再根据桩位尺寸放出桩位,桩机就位后,调整机座水平度及垂直度。(3)水泥必须具有质保书,强度和安定性化验单。水泥浆液严格按掺入比拌制,制备好的浆液不得离析,停留时间不得过长,浆液倒入集料斗应加以过滤,对不同土层及时调整喷浆量。(4)相互搭接桩体须连续施工,一般相邻桩的施工间隔时间不超过12 h,若超过上述时间第二根桩应增加注浆量(约为20%),并减慢提升速度。(5)严格控制水灰比,一般应控制在0.5~0.55之间。(6)现场记录设专人负责,记录必须如实反映施工现场各种情况,在图纸上标明位置。(7)在施工中,如遇到地下障碍物,必须拔出钻杆,待障碍物清除后再施工。
2.2 钻孔灌注桩实施与控制
(1)先定位放线,根据图纸埋设护筒,护筒直径应大于桩直径10 cm,埋设深度要求不小于1 m。(2)钻机就位,调整机座水平度及钻机垂直度,符合要求后即可开始钻进。(3)钻进过程中,要控制泥浆浓度和进尺速度以利于孔壁光滑、垂直,不产生缩颈和塌孔现象。(4)钻孔至设计深度后,可使钻机空钻不进尺,射入较稀的泥浆使孔中较浓的泥浆能置换出来,待泥浆比重降到规定要求时即可移机。(5)沉放钢筋笼和导管,由于沉放钢筋笼和导管需要一定的时间,必须利用导管作二次气体反循环清孔,孔底沉渣小于5锄即可灌注水下混凝土。(6)灌注混凝土时,必须先将导管提离孔底40 cm左右,灌料斗安放后,安放隔水栓,待灌料斗内混凝土盛满后,剪断隔水栓连接铁丝,混凝土随隔水栓一起落入孔底,压出导管中的泥浆并使导管下端能埋入混凝土中1.0 m-1.5 m,在灌注过程中,勤测孔内混凝土的高度,防止导管埋管太深或拔脱,边灌边拔。
2.3 降水井、立柱桩、圈梁及支撑实施与控制
2.3.1 降水井
(1)根据设计图纸尺寸放出坑内15口井的位置。(2)用GPF-2000型钻机泥浆护壁钻800孔深度为18 m,然后再进行清孔。(3)先将360混凝土管放入孔中,上部露出地面0.5 m,上部一节为光面管,下面均为滤管,滤管端部用铁板焊接封底,虑管与导管的接头用电焊焊接密封,滤管放入后,在滤管周围填入绿豆砂,灌至地面下2.5 m处。(4)以上工序完成后,用泵投入管中进行抽水,直至清水抽出来,疏通为止。
2.3.2 立柱桩
下部钢筋混凝土部分的施工同支护钻孔桩,在混凝土灌注至立柱桩设计顶标高后,将预先制作成的钢管325×8mm立柱埋入混凝土中2 m,顶部用500×500mm厚12钢板与钢管支柱焊接,使之锚入圈梁600mm。
2.3.3 圈梁、支撑
(1)在支护桩和搅拌桩施工结束后,进行测量,放出圈梁、支撑的位置,凿去混凝土浮浆至设计标高。(2)按设计图纸绑扎钢筋,立模板,经验收合格后进行混凝土浇筑,混凝土必须振捣密实。
2.4 土方开挖的实施与控制
(1)排、降水。采取管井降水的方法来疏干土体水分,降水应提前7 d-10 d,将地下水降至开挖深度下2.00 m。沿支护桩圈梁顶用砖砌一明沟,排水经沉淀后排入市政下水道。(2)第一层土方开挖。第一层土方开挖至第一道钢筋混凝土支撑梁下底标高处以下10 cm-20 cm(-2.35 m--2.45 m)。选择两台挖机进行对称开挖。(3)第二层土方开挖。待第一道混凝土支撑达到设计强度后进行第二层大面积土方开挖。a.沿着基坑四周支护桩内侧开挖一条应力释放沟,沟深-6.00 m左右,待位移稳定后方可大面积开挖。b.第二层大面积土方开挖,以中间对称为分界线逐步退向大门。c.应力释放沟开挖完毕,将4个角撑处先开挖至-7.0 m以下;中间没有支撑的地段采用台阶式退向开挖的方式进行开挖。(4)土方收尾口设在大门处;在基坑翻土的机械采用汽车吊吊离基坑;收尾处的土方用长臂挖机进行装车扫尾。
2.5 深基坑支护安全监测的实施与控制
2.5.1 深层水平位移监测。基坑支护结构体中埋设8个深层位移监测孔:CX1,CX2,…, CX8,各测斜管深度与所在位置的支护桩长度相同,累计测斜管总长172.0 m,在孔深范围内每隔0.5 m为一测点。
2.5.2 支撑轴力的监测。选择6根钢筋混凝土支撑,在每个支撑中各布设一组应力测试点,共计12只钢筋应力计。
2.5.3 支护桩桩身应力监测。沿基坑周边平面布设6个监测点,单个监测点设置4个监测断面,共计48只钢筋应力计。
2.5.4 支护结构体外侧的地下水位监测。利用基坑止水帷幕外的10口回灌井作地下水位监测井:SW1,SW2,…,SW10。监测止水帷幕外侧地下水位的变化发展情况。
2.5.5 测试资料的综合分析。基坑监测周期根据基坑变形与基坑施工进程作调整。开挖初期,每隔2 d-4 d监测一次。随着开挖深度的增加,土压力的释放,圈梁的水平位移速率较大,在基坑多处出现不同程度的漏水,周边地下水位明显下降,尤其是西侧的漏水较为严重,导致西边的洪武路路面沉降加大,观测周期调整为每天观测一次。在监测进行到第22期后,道路沉降速率曾一度超过报警值,各方及时采取了在围护桩内侧浇筑一道混凝土挡墙,并通过周边回灌井进行降水的措施,减小向基坑的渗水量,在后续的监测中,周边道路和建筑物沉降呈均匀、连续的变化过程。随着基坑垫层和底板施工的完成,支护结构的水平位移和周边道路、建筑物的沉降逐步稳定,监测周期调整为2 d-6 d监测一次。在混凝土支撑拆除的过程中,监测压顶圈梁的水平位移,同时加密观测次数,1 d一次。在换撑起到作用后,水平位移很快稳定下来,监测的频率调整为3 d-6 d观测一次。监测进行到地下室施工结束。
3 结语
深基坑支护在施工过程中,本公司通过精心组织,认真实施与过程控制，使得深基坑支护得以圆满完成。为了保证基坑的开挖,建立了一套完整的科学监控体系,为基坑开挖做好预报警，在第一时间发现问题,同时解决问题。确保了基坑的安全与稳定,为基坑的土方开挖提供有力的保障。本项目的深基坑支护设计是安全可靠的,实施控制是认真负责的,监测是有效的,开挖是成功的。
参考文献：
[1] 管旭日,郑剑升. 钻孔灌注桩咬合水泥搅拌桩围护结构的浅析[J]. 山西建筑. 2010(22)
[1]黄海松,臧华. 水泥桩和钻孔桩联合在控制沉井下沉中的应用[J]. 中国市政工程. 2008(2)
