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核： 審 批： 1 前言市政管道、地下管廊、橋梁工程、下沉式立交隧道等施工常遇深基坑開挖。軟土地區(qū)地下水位高，軟土承載力低、自穩(wěn)性差，基坑支護結(jié)構(gòu)必須同時防坍塌、防滲、防基底隆起。我項目施工的平潭壇西大道綜合管溝工程施工，遇8m深基坑開挖達700m。地質(zhì)為雜填土和淤泥質(zhì)土，淤泥質(zhì)土層厚1.018m，地下水位較高，施工難度較大。經(jīng)研究和專家論證，采用鉆孔灌注樁止水攪拌樁聯(lián)合支護，分層開挖分層支撐，順利完成了施工任務(wù)，經(jīng)總結(jié)形成此工法。2 工法特點2.1 施工安全本工法對軟土能進行有效支護，對地下水進行有效封閉，確保基坑開挖施工安全。不采用井點降水，避免井點降水造成地面沉陷等危害。2.2 適5、用性強鉆孔灌注樁剛度大，抗彎強度高，變形小；水泥攪拌樁止水效果好。支護施工所需工作面小，振動小，噪聲低，適用性強。2.3 施工成本低本工法工藝成熟，設(shè)備簡單，施工速度快，施工成本低。3 適用范圍適用于軟土地區(qū)、地下水位較高地區(qū)深基坑(6m以上)支護開挖。4 工藝原理基坑支護采用單排或多排鉆孔灌注樁，樁頂設(shè)冠梁，使鉆孔灌注樁形成一整體。鉆孔灌注樁外側(cè)設(shè)雙或單排深層攪拌樁止水，相鄰樁體間搭接10cm。若土壓力驗算鉆孔灌注樁不足以抵抗土壓力時，在冠梁及鉆孔樁內(nèi)側(cè)設(shè)支撐梁，支護結(jié)構(gòu)示意見圖1。鉆孔灌注樁作為基坑擋土結(jié)構(gòu)，樁外側(cè)采用水泥旋噴樁做封水帷幕。根據(jù)基坑地質(zhì)，若基底有隆起危險，則在基坑底開挖線以6、下用水泥粉噴樁或CFG樁形成加固塊體封底，使基坑范圍形成具有防塌防水防隆起功能的封閉結(jié)構(gòu)，再進行開挖及其他工序。圖1基坑支護橫斷面5 施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程（圖2）圖2 施工工藝流程圖5.2施工操作要點5.2.1臨時排水溝為防止雨水倒灌基坑，在基坑外側(cè)修臨時排水溝，斷面尺寸0.80.6m，表面采用M7.5砂漿抹面，厚度3cm，及時將地面水排除。5.2.2鉆孔灌注樁施工5.2.2.1鉆孔灌注樁施工工藝流程:平整場地測量放樣埋設(shè)護筒泥漿制作鉆孔清孔下放鋼筋籠安裝導管二次清孔澆注混凝土樁機移位下一根樁。5.2.2.3鉆孔施工前準備工作：施工場地的平整與測量放線，泥漿池的布設(shè)與泥漿的7、外運、樁位及作業(yè)區(qū)內(nèi)地下管線的探測、施工作業(yè)機具、施工安全及技術(shù)交底。5.2.2.3埋設(shè)護筒：采用壁厚為6 mm的鋼護筒，其內(nèi)徑比樁徑大200mm，鋼護筒采用挖坑埋設(shè)，頂端高出地面50cm，埋深2m，并于鋼護筒上部留泥漿出口。5.2.2.4鉆機就位及護筒垂直度檢測：鉆機就位后，底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，并進行鉆桿對中和井架的垂直度檢驗，保證鉆進時的垂直度和樁位偏差在允許范圍之內(nèi)，鋼護筒傾斜度不大于1%，平面孔位偏差不大于5cm。因鉆孔灌注樁外側(cè)采用深層攪拌樁作為止水樁，為達到止水樁與鉆孔灌注樁的緊密接觸保證良好止水，必須保證鉆孔灌注樁的垂直度基本沒有偏差，要隨時測量鉆桿垂直度。另外在鉆進過程中減少鉆機8、震動和鉆桿擺動，保證樁徑的一致性。5.2.2.5鋼筋籠的制安：鋼筋在施工現(xiàn)場就近加工，再焊接成型；鋼筋凈保護層5cm，焊接長度雙面焊5d，受力鋼筋的錨固長度為40d；焊接R235鋼筋用E43型焊條，HRB335鋼筋用E50型焊條。鋼筋籠在場地綁扎焊接完成，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理驗收合格后，由起吊機小心垂直放入孔內(nèi)就位。在鋼筋骨架預(yù)埋并固定3根 7cm鍍鋅鋼管作超聲波測管，直達樁底，鋼管兩頭以絲堵封實。安裝完成后，采用換漿法二次清孔，清孔后的泥漿性能指標應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。5.2.2.6灌注水下混凝土：水下混凝土采用鋼性導管施工，導管直徑25cm，壁厚4mm，水下混凝土必須連續(xù)施工，導管埋深宜為26m，嚴禁導管9、提出混凝土面。5.2.3水泥攪拌樁施工5.2.3.1水泥攪拌樁施工工藝流程平整場地樁位放樣鉆機就位檢驗、調(diào)整鉆機正循環(huán)鉆進至設(shè)計深度打開高壓注漿泵反循環(huán)提鉆并噴水泥漿至工作基準面以下0.3m重復攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計深度反循環(huán)提鉆至地表成樁結(jié)束施工下一根樁。5.2.3.2樁機就位當灌注樁混凝土強度達到設(shè)計強度的80時，便可進行攪拌樁施工。將深層水泥攪拌機運到設(shè)計樁位，就位對中，檢查導向桿垂直度、清掃噴射口。5.2.3.3鉆進、噴漿水泥漿采用32.5普通硅酸鹽水泥配制，水灰比為0.5，水泥摻量為加固土體質(zhì)量的15%(根據(jù)設(shè)計參數(shù))。施工前先確定每米樁水泥用量，將整根樁水泥用量倒入攪漿池內(nèi)一次性10、攪好，試配準確后一次性成樁。施工中嚴格控制好鉆進速度，使15%水泥能均勻地與土體攪拌成樁。啟動攪拌機下鉆，正循環(huán)鉆進至樁底設(shè)計標高，打開高壓注漿泵，攪拌機通過攪拌翼的孔口，噴出水泥漿，反循環(huán)提升鉆頭，邊提升邊噴漿邊攪拌。當鉆頭提升至距地面50cm時，進行重復攪拌下沉，至樁底再提升攪拌，為了避免因樁身垂直度和樁徑偏差影響，要特別注意樁位搭接尺寸和嚴格控制施工鉆桿垂直偏差，要求攪拌樁旋噴頭在鉆樁過程中做到“五上五下”：前兩次為邊旋噴邊上下提升，后三次為不旋轉(zhuǎn)，盡量貼近鉆孔灌注樁邊噴邊上下提升，以達到攪拌漿體與鉆孔灌注樁的接觸。重復攪拌提升至孔口，邊提鉆、邊攪拌，到達地面50cm時停拌，提出攪拌鉆頭11、，移動機體至下一樁位。5.2.4地表防水地表防水主要是防地表水滲入鉆孔灌注樁的外側(cè)地層內(nèi)增加基坑支護的側(cè)壓力，必須做到開挖面與原地面的封閉。在原水泥混凝土地面鋸縫時控制與鉆孔灌注樁和攪拌樁的外側(cè)間距，原則上不得大于30cm，滿足施工工作面即可。當鉆孔灌注樁及軟基處理和攪拌樁完成后，應(yīng)立即在開挖面與原地面間做砂漿封水層，冠梁施工時與原地面澆注成一體。在施工過程中或雨季到了，經(jīng)常觀察原地面與冠梁之間是否有縫隙或進水，如果有應(yīng)及時用瀝青灌封，保證地表水不滲進坑壁。5.2.5冠梁及支撐梁為防止因懸臂支護而造成灌注樁樁體傾斜，在灌注樁樁頂設(shè)冠梁（連續(xù)梁），并在冠梁的較大彎矩處設(shè)鋼支撐2道。5.2.5.112、 冠梁冠梁應(yīng)在灌注樁的混凝土強度達到設(shè)計強度的70后進行施工，先鑿除樁頂松散的混凝土，并將樁頂?shù)呢Q向鋼筋全部伸進樁帽，進入長度不少于50cm，與樁帽冠梁的鋼筋焊在一起。在進行樁帽混凝土澆筑時，應(yīng)嚴格控制鋼支撐預(yù)埋件的位置。5.2.5.2 鋼支撐鋼支撐采用600鋼管，間距400cm，第一道鋼管支撐端部同冠梁預(yù)埋件進行焊接，第二道鋼管支撐梁支頂于鉆孔灌注樁內(nèi)側(cè)的鋼腰梁上。每貫通一根鋼支撐，根據(jù)設(shè)計要求施加預(yù)應(yīng)力，檢查構(gòu)件安裝節(jié)點焊接質(zhì)量，若有質(zhì)量問題，應(yīng)整改好加焊，待全部節(jié)點檢查合格后，方可施加預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力施加采用超高壓泵控制油壓千斤頂，預(yù)加應(yīng)力值符合設(shè)計要求。施加預(yù)應(yīng)力時應(yīng)做好記錄，并請監(jiān)理及13、有關(guān)人員到場監(jiān)察。5.2.5基坑開挖基坑開挖采用“分層臺階法”（圖3），分層分段開挖施工，避免進行大面積開挖。掌握好“分層、分步、對稱、平衡、限時”五個要點，遵循“豎向分層、縱向分段、先支后挖、隨挖隨撐、快速封底”的原則，每層開挖厚度不宜超過2m，區(qū)段間高差不大于2m，并處理好開挖和支撐的關(guān)系。止水攪拌樁達到設(shè)計強度后方可進行開挖,開挖采用反鏟挖掘機直接開挖，深層土方開挖采用臺階反鏟接力的方法將土方轉(zhuǎn)至地面自卸汽車裝車外運。每個臺階每層開挖按“先中間成槽后向兩邊擴展”的順序進行開挖，每層開挖至設(shè)計鋼支撐底下0.5m時，及時按設(shè)計架立鋼管支撐，并對鋼管支撐預(yù)加軸向預(yù)應(yīng)力600KN，減少支護前圍護14、樁體的變形。在該層支撐完成后方可進行下層土方開挖。圖3 基坑開挖分層臺階法6 材料與設(shè)備6.1 主要材料32.5普硅水泥、HPB235鋼筋、HRB335鋼筋，水下C25混凝土，430mm鋼管。6.2 主要設(shè)備（表1）主要施工機具設(shè)備表 表1序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量1鉆機HXD-100臺122攪拌樁機PH-5B臺63電磁流量計LD8111-A臺44高壓注漿泵UB3臺45灰漿攪拌機JBJ-300臺46挖掘機PC200臺97長臂挖機PC300臺38自卸汽車20T輛69潛水泵JDJS230臺810電焊機SX1-500臺211鋼筋切斷機GQ40臺212鋼筋調(diào)直機GT4-4臺213汽車吊QY-25輛115、14發(fā)電機組200KVA臺17 質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制標準建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范（JGJ120-99）建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范（JGJ111-98）建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79-2002.J220-2002）7.2質(zhì)量控制要點7.2.1加強樁身垂直度的控制和樁徑的一致性，以保證與深層攪拌樁的緊密接觸達到止水效果。7.2.2加強變形觀測7.2.2.1監(jiān)測點的布設(shè)：施工過程中，要對相鄰建筑物及道路進行沉降觀測；沿基槽兩側(cè)每隔20m設(shè)一個沉降監(jiān)測點。臨近房屋、橋墩的四角設(shè)置不少于4個沉降觀測點。對槽頂進行水平位移觀測，沿基槽頂每隔2535m設(shè)一個位移觀測點。所有觀測點均采用膨脹螺栓制作，用混凝土16、保護起來以防破壞。7.2.2.2觀測前，對所有儀器設(shè)備必須按有關(guān)規(guī)定進行校核，并做好記錄。使用同一儀器和設(shè)備，固定觀測人員，采用相同的觀測路線和觀測方法。7.2.2.3位移監(jiān)測：在基坑開挖以前，觀測23次，其觀測結(jié)果作為各周期觀測的初始位。在基坑開始開挖，到結(jié)構(gòu)物施工完畢期間，每天觀測一次，當達到監(jiān)測警戒時，增加觀測次數(shù)。監(jiān)測報警值為：深層土體位移為80mm，變形速率連續(xù)三天大于5mm/天；水平位移為60mm，變形速率連續(xù)三天大于5mm/天；地面沉降為60mm，變形速率連續(xù)三天大于5mm/天。施工完畢后，可以每2天或更長時間觀測一次。如果位移或沉降變化不穩(wěn)定或數(shù)值超過預(yù)警值時，要通知設(shè)計、監(jiān)理17、人員采取相應(yīng)技術(shù)措施同時加密觀測次數(shù)，遇到中到大雨氣候，應(yīng)增加觀測次數(shù)。7.2.3基坑開挖過程中應(yīng)對土質(zhì)情況、地下水位和標高等變化情況經(jīng)常檢查，做好原始記錄，若發(fā)現(xiàn)地基土質(zhì)與設(shè)計不符時，需與有關(guān)人員研究處理并做好隱蔽工程記錄，確保基坑工程質(zhì)量。7.2.4鋼支撐結(jié)構(gòu)焊接均應(yīng)遵照規(guī)范進行，焊縫長度、厚度應(yīng)滿足設(shè)計要求，做到焊縫牢固，并隨時加強電焊的質(zhì)量檢查。8 安全保證措施8.1基坑施工過程中，基坑兩側(cè)坡頂不得堆土、堆料。8.2當基坑開挖前的準備工作已經(jīng)就緒，鉆孔灌注樁止水樁已經(jīng)達到設(shè)計強度方可開始基坑開挖。8.3基坑開挖須分層分段均勻?qū)ΨQ進行，嚴禁大面積深開挖。8.4在整個土方施工期間須進行圍護18、樁、坡頂位移及地面和臨近建筑物的沉降觀測，并作好應(yīng)急預(yù)案。8.5鋼支撐僅承擔軸力，施工期間不得施加其他荷載或受到碰撞，以免超載過大造成失穩(wěn)。8.6基坑四周做1.2米高的臨時圍欄，并用密目網(wǎng)封閉，夜間設(shè)規(guī)定頻閃紅色警示燈。8.7開挖過程中，邊開挖、邊拼裝鋼支撐，挖掘機不得碰撞鋼支撐。8.8在基坑開挖過程中，應(yīng)對圍護結(jié)構(gòu)滲漏水進行封堵，避免造成地下水的大量流失而危及周邊建（構(gòu)）筑物的安全。8.9當鉆孔灌注樁頂?shù)乃轿灰拼笥陂_挖深度的5時，鉆孔灌注樁頂水平位移突然加大、鋼支撐桿體應(yīng)力突然增大或松弛、鋼支撐拉力超過設(shè)計時應(yīng)立即起動應(yīng)急預(yù)案。9 環(huán)保措施9.1 噪聲與振動污染控制9.1.1科學安排施工計19、劃，使動力機械設(shè)備的使用均勻地分布在限定的工期和施工場地上，盡量避免在同一地點，同一時間集中使用大量動力機械設(shè)備。9.1.2夜間施工，在限制動力機械設(shè)備使用的基礎(chǔ)上，對噪聲影響作出詳細評估，才能實施。9.1.3采用低噪音設(shè)備。9.2 粉塵污染控制9.2.1所有的進場及施工道路全部按照泥結(jié)碎石路面標準進行施工，并配以灑水車。定時對路面灑水，防止塵土飛揚，定期整修路面和人工清掃路面，天氣干燥時增加灑水次數(shù)。9.2.2選擇施工設(shè)備時考慮揚塵因素，在工地道路上行駛的車輛限速行駛。9.2.3多塵物料的傳送、運輸及搬運過程均采用濕法作業(yè)。10 資源節(jié)約本工法工藝成熟、設(shè)備簡單、施工速度快、施工成本低。軟土20、地區(qū)、地下水位較高地區(qū)深基坑支護開挖，采用本工法可對軟土進行有效支護，對地下水進行有效封閉，確保基坑開挖施工安全。本工法使用人工少，勞動力資源節(jié)約明顯，材料消耗主要為水泥，節(jié)能低耗。11 效益分析在地下水位較高的軟土地層中開挖基坑，一直存在著“降水”、“支護”兩大難點。采用鉆孔灌注樁止水攪拌樁聯(lián)合支護，施工工藝成熟，設(shè)備簡單，施工效率高，支護安全可靠，且造價也低于地下連續(xù)墻、咬合樁等其他支護形式3060%，因此本工法社會效益和經(jīng)濟效益都很顯著。12 工程應(yīng)用12.1壇西大道綜合管溝工程（竹峪口-麒麟路）本工程深基坑段為雜填土和淤泥質(zhì)土及淤泥混砂，深黑色，飽和，流塑，層厚1.018.0m。地下水位埋深較淺，穩(wěn)定水位深度1.5m，地質(zhì)條件較差。基坑明挖施工，采用鉆孔灌注樁止水攪拌樁聯(lián)合支護施工工法，防水效果好、支護穩(wěn)定安全，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。12.2金井灣大道綜合管溝、電力隧道工程（娘宮立交壇西立交）