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深基坑支護工程與井點降水施工方案

時間:2020-02-07 15:33作者:陸子毅
本文導讀:這是一篇關于深基坑支護工程與井點降水施工方案的文章,本文主要分析基坑圍護工程中所用到的鉆孔灌注樁,雙軸攪拌樁以及高壓旋噴樁的施工工藝和技術措施,并且探討了基坑降水工程中所采取的輕型井點降水方案與深井降水方案的具體措施。

  摘    要: 以御宮藝墅新建項目為研究對象,為對基坑圍護工程施工方案與井點降水施工方案的施工工藝予以分析,文章將通過對工程地質及實際施工條件予以考察,就施工過程中可能遇到的問題予以探討,并提出相對完善施工作業流程,技術措施,施工要求以及特殊情況下的處理方法,為以后可能存在的類似問題的解決提供參考方案。

  關鍵詞: 深基坑; 基坑圍護; 井點降水;

  Abstract: Taking the newly built project of royal palace villa as the research object, through the investigation of engineering geology and actual construction conditions, this paper discusses the construction technology, construction process, technical measures,construction requirements and special treatment methods of the foundation pit retaining engineering construction scheme and well point dewatering construction scheme. The possible problems in the construction process are analyzed to provide reference for similar problems in the future.

  Keyword: deep foundation pit; foundation pit enclosure; well point precipitation;

  1、 工程概況及地質情況

  1.1、 工程概況

  御宮藝墅新建項目(西區)工程位于上海市青浦區趙巷鎮業輝路南側置達路東側,建筑用于民用建筑,配套商業樓。用地面積113600m[2],占地面積108000m[2],建筑地下面積128826.1m[2],建筑地上面積57345.9m[2]。基礎形式采用樁基礎,本工程以鋼筋混凝土框架結構作為主體結構形式,使用現澆鋼筋混凝土平屋面作為屋蓋結構形式。基坑長85m,寬60m。

  1.2 、工程地質與水文地質狀況

  基底土質為淤泥質粉質黏土;地下水位-1.4m。新建項目所在地經檢測不存在環境污染源,但在混凝土遇到潛水的情況下,混凝土存在有被輕微腐蝕的可能;除對混凝土的腐蝕外,在長期水環境條件下,對混凝土中的鋼筋及其他鋼結構亦存在有輕微腐蝕的可能性。

  1.3、 基坑環境

  深基坑地面標高為-1.20m,基底開挖標高-7.0m,本基坑開挖深度5.8m(±0.000相當于絕對標高+5.300),除基坑東側外,其他方位均存在有道路、地下管線等情況。北側、西側、南側緊靠用地紅線,至圍墻距離約為3~7m,基坑東側是盆涇河,據基坑邊距離3~10米,施工場地較小。

  2 、深基坑支護及降水方案的選取

  2.1、 深基坑支護方案的選取

  在深基坑施工中根據施工現場具體的工程地質選擇合適的深基坑支護方案具有重要意義。本工程基底土質為淤泥質粉質黏土,若使用錨桿支護則會影響周圍的土體,從而產生一些嚴峻的安全隱患。本工程支護主要采用鉆孔灌注樁及攪拌樁作為支護結構。
 

深基坑支護工程與井點降水施工方案
 

  2.2 、深基坑降水方案的選取

  根據現場的具體情況,提出在工程的大部分地區采用輕型井點進行基坑預降水,并適當降低當地深基坑(電梯井、集水井)的主管道和真空泵的高度,以滿足降水的要求。如遇特殊情況,則考慮在基坑內采用深井降水措施來達到降水目的。根據輕型井點影響半徑,在基坑內再設置觀察井,用于預降水階段對水位進行觀察。

  3 、基坑支護工程施工方案

  3.1 、鉆孔灌注樁施工方案

  本工程圍護工程中的鉆孔灌注樁采用600、700、800、850mm的樁徑。本工程鉆孔灌注樁的成樁工藝采用正循環成孔、泥漿護壁及導管法澆筑水下混凝土。該工程在施工時嚴格遵循鉆孔灌注樁施工要求和設計要求。泥漿基本保證每天外運。

  3.1.1、 埋設護筒

  采用厚度為4mm的鋼板作為保護管。由于保護管的內徑大于樁的直徑,且至少保持了100mm的差值,為防止鉆孔施工中由于保護筒外環注漿而引起的套管塌陷和脫落,保護管應埋在土中20cm,保護筒中心與樁心之間的誤差應控制在20mm以內,且保護管的垂直度和水平度應按施工要求嚴格把控。

  3.1.2、 成孔工藝

  鉆孔灌注樁全部采用正循環回轉鉆進成孔,自然造漿護壁,正循環兩次清孔工藝、導管法灌注成樁。

  (1)鉆進技術參數。根據試樁施工經驗,暫定鉆進技術參數為:壓力500-1500kg(自重加壓),轉速30-100rpm,泵量30~108m[3]/h。在樁孔內鉆取大于12m的孔段時,泥漿比例應大于1.30,泵排量應控制在1/3,以保證快速通過的方式,盡量減少樁孔的收縮。(2)樁孔質量檢測。本工程項目成孔質量檢測數量應為總樁數的20%,小應變及試壓檢測由業主負責委托有關測試單位進行。孔深:鉆孔前需先行確定護筒的標高,并在后續以此為起點按照設計要求的孔底標高確定孔深,以鉆桿長度測量孔深。(3)護壁與清孔。依據地質資料,該地區的泥壁保護以地層自然灌漿為主,并根據不同地層的地質特征,調整泥漿性能,確保泥漿能充分承載砂,減少井底泥沙,保持井壁穩定。

  3.1.3、 施工作業順序

  (1)鉆孔施工順序應當遵循下述原則:相臨兩孔施工應當保證兩孔的中心距至少為4d,或者最少的時間間隔大于或等于48小時。(2)為便于施工盡可能減少搬遷時間和輔助時間。

  圖1 樁施工順序圖
圖1 樁施工順序圖

  3.2、 雙軸攪拌樁施工方案

  根據本工程的招標文件要求,該項目地下局部圍護區域擬采用雙軸攪拌樁施工,攪拌樁樁徑為700mm,間距為500mm,水泥摻入比為20%。

  (1)雙軸深層攪拌樁適宜采用P42.5普通硅酸鹽水泥,水泥摻入量依據土體有效加固強度的需要應當選為13%。同時,根據工程的具體需要,可以選擇早期強度、緩凝、減水的摻合料。(2)施工前須對水泥土進行相關室內試驗,從而確定合適的外摻劑配比,并將試驗報告與實驗結果報監理工程師予以備案。(3)攪拌樁機架須配有垂直度檢測設備,以保證其具有足夠的平整度和垂直度。(4)保證下降和提升能夠滿足上述要求,成樁采用二次攪拌工藝,噴漿攪拌時鉆頭的提升(或下沉)速度不得超過0.5米/分鐘,鉆頭每轉一周的提升(或下沉)量應當控制在10~15毫米的最佳范圍內。

  3.3、 高壓旋噴樁施工方案

  3.3.1、 鉆機定位

  高壓噴射注漿孔應當按照施工平面圖的孔位及孔號布置,高壓泵與鉆機之間的距離應控制在合理范圍內、不宜過遠。

  3.3.2 、鉆孔

  (1)鉆孔開鉆前,檢查孔位、孔號、鉆桿垂直度等是否符合要求,當符合有關規定要求后,方可開鉆。(2)鉆孔時應保證樁徑、垂直度、樁身中心允許偏差(設計樁徑的0.2倍)及設計及規范規定的孔深。

  3.3.3 、水泥漿液

  (1)為確保計量的準確性,對配制漿液的原材料進行計量時須使用法定計量器具。攪拌時間不得小于5分鐘,在30分鐘內必須用完,凡超過30分鐘,該漿液應予廢棄。(2)雙管壓力控制:氣壓不小于0.7MPa,水泥漿壓力不小于25MPa。

  3.3.4、 噴射注漿

  (1)旋噴注漿過程中途發生故障,應立即停止提升及噴射注漿,并進行檢查,排除故障后再進行復噴;停噴部位上、下的搭接長度大于100mm。(2)噴射注漿時,應密切注意水泵、泥漿泵、風壓機的壓力及泵量(流量)指標,必須達到設計要求。如果壓力和泵容量不足,應立即調整。(3)噴身注漿由下而上,邊提升、邊旋轉、邊噴射注漿,旋噴管分段提升的搭接長度需超過100mm,強度應大于1.2MPa;圍護及防滲帷幕相鄰樁搭接不得小于200mm。

  4 、井點降水施工方案

  4.1、 基坑輕型井點降水施工方案

  本工程基坑降水處理:首先進行輕型井點的定位放樣并開挖溝槽,其斷面尺寸為1m×1m,然后插入輕型井點進行降水。可適當降低局部深基坑(電梯井、集水井)主管及真空泵的標高。

  4.2 、施工現場準備

  (1)先進行定位放線,然后開挖溝槽,清除障礙。(2)保證場地和材料進出道路的平整以及工程材料的有序堆放等。(3)降水方案經建設監理單位批準后實施。

  4.3 、施工工藝流程

  沖孔設備到位,用于在過濾頭分支管下打孔和清除孔,并填充過濾材料安裝管,安裝主管與真空泵之間的接口,以進行調試和泵水。

  4.4、 施工技術要求

  (1)沖孔:為了保持井點透水性良好,打孔時應使用清水,打孔深度應大于設計深度。(2)下濾頭支管采用中粗砂作為濾料進行回填。填料高度應大于濾頭表面的1-1.5m。回填應均勻,以便沙子均勻地纏繞在過濾器頭上,以確保支管保持有效。(3)為避免雨水流入基坑,我們應在基坑四周上方做好排水工作。

  4.5 、基坑深井降水施工方案

  4.5.1 、井點布置

  本工程部分深坑擬采用深井井點降水施工,井點布置避開豎向格構柱、支撐,但可緊靠砼支撐,以便與砼支撐固定。

  4.5.2、 降水井構造設計

  (1)井口:為了防止井內滲入地表污水,井口應高于地面0.5m以上。(2)沉淀管:沉淀管接至濾水管的底部,直徑與濾水管相同,長度應為0.5m,并應起到過濾器不因井內沉砂堵塞而影響進水的作用。(3)井點管過濾頭的布置:根據本工程的支護設置和開挖過程,共設計了兩個過濾頭。長度為3m。

  4.5.3 、降水運行

  降水運行的開始階段作為降水工程的重中之重,應及早投入運行,以保證地下水在開挖時能夠及時被控制在開挖面以下。在基坑開挖工作開始前,應將基坑內的地下水控制在基坑開挖面1.00m以下。但不得降水過深;為防止在惡劣天氣情況下基坑內積水過多的情況發生,應做好基坑內的明排水籌備工作,并在大雨天氣來臨前將基坑內積水提前排出。

  4.5.4、 疏干井降水要求

  (1)注意須在進行基坑降水后才可進行土方開挖,降水深度控制在開挖面、基坑面以及部分深坑底面以下1m。(2)降水應在開挖前一周完成。靠近基坑周邊的深井應確保底部降水不對坑外產生影響。(3)為防止死井現象的發生,應在做好井場和管道的清潔和檢查后,再進行沉淀工作,注意觀察并及時解決沉淀過程中的清潔問題。我們可通過加強在降水過程中的管理力度,以保障管道通暢和井點正常運轉。(4)為防止雨水流入,應當在基坑四周進行排水工作。

  5、 結束語

  本文主要分析基坑圍護工程中所用到的鉆孔灌注樁,雙軸攪拌樁以及高壓旋噴樁的施工工藝和技術措施,并且探討了基坑降水工程中所采取的輕型井點降水方案與深井降水方案的具體措施。通過以上分析,既能保證基坑的安全穩定,又能避免工程材料的浪費,從而為業主帶來更多的工程價值。

  參考文獻

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