摘要：結(jié)合實(shí)際工程，介紹了灌注樁在建筑基坑中的應(yīng)用，闡述了工程難點(diǎn)、方案篩選、方案設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)措施。實(shí)踐證明，該工程施工安全可靠，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　關(guān)鍵詞：灌注樁、基坑、
　　
　　
　　1工程概況
　　1.1位置及環(huán)境
　　該工程地上十一層，地下一層，大部分基底相應(yīng)開挖深度為6.95m。場(chǎng)地南側(cè)為2層的陶藝館，基坑邊距離建筑物基礎(chǔ)最近處只有4.8m。場(chǎng)地的東側(cè)為道路，路下埋有自來水管，距離基坑邊最近為1.5m，埋深2m，該道路的另一側(cè)為6層住宅，距離基坑最近處約6.4m。場(chǎng)地北側(cè)、西側(cè)均埋有電纜、自來水、市政污水管，距離基坑邊最近約6m，埋深為2.1m。由于環(huán)境復(fù)雜，與鄰近建筑物的距離在開挖深度以內(nèi)，且市政重要管線需要嚴(yán)加保護(hù)，因此將此基坑列為一級(jí)基坑。
　　1.2工程地質(zhì)情況
　　場(chǎng)地中西部有一條寬約10m的河道分布，大致星南北走向，地基土主要由第四紀(jì)沖海相松散沉積層組成，基坑開挖影響范圍以內(nèi)的土層分布依次為：1)雜填土，層厚0.7~4.2m；2)粉質(zhì)粘土，層厚0.0~3.4m；3)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，層厚1.5~2.9m；4)-1粘土，層厚3.8~4.2m；4)-2粉質(zhì)粘土，層厚2.5~3.6m：5)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，層厚11.6~13.2m；6)-1粘土，層厚2.0~2.7m；(6)-2粉質(zhì)粘土夾粘質(zhì)粉土，層厚1.0~2.0m；7)粉質(zhì)粘土，層厚11.4~12.2m。地下水屬孔隙潛水型，主要賦存于淺部1)、2)、3)、5)、7)層土中，給水來源主要為大氣降水及地表水，地下水受大氣降水及季節(jié)影響較明顯。
　　2圍護(hù)方案的設(shè)計(jì)
　　2.1工程的施工難點(diǎn)
　　由于場(chǎng)地比較狹小，周邊環(huán)境非常復(fù)雜，施工難點(diǎn)在于：
　　(1)基坑開挖深度較深，工程對(duì)周圍的影響較大；
　　(2)施工場(chǎng)地南側(cè)、東側(cè)為淺基礎(chǔ)老建筑。對(duì)變形相當(dāng)敏感，加大了基坑施工的難度；
　　(3)東、北、西三側(cè)均埋有市政管線和電纜線，且人流、車流較大，對(duì)基坑有較大的振動(dòng)荷載影響，振動(dòng)荷載可能使土體液化，形成流沙或管涌，給基坑施工的安全及質(zhì)量控制增加了難度；
　　(4)粉土的滲透性較好，且水位較淺，對(duì)基坑穩(wěn)定性和變形控制極其不利。
　　根據(jù)以上難點(diǎn)可以看出，基坑圍護(hù)工程對(duì)整個(gè)工程的成敗和進(jìn)度至關(guān)重要，這也對(duì)基坑圍護(hù)的選型和施工提出了較高的要求。
　　2.2圍護(hù)支撐方案的比選
　　根據(jù)上述的施工難點(diǎn)。綜合場(chǎng)地地理位置、土質(zhì)條件、基坑的開挖深度和周圍環(huán)境條件等因素，采用重力式擋土墻支護(hù)、土釘墻支護(hù)、放坡開挖等對(duì)本工程來講均不理想和合適，因此重點(diǎn)考慮帶有支撐的樁墻式圍護(hù)。
　　方案一：地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐，該方案可有效保證基坑的穩(wěn)定性及變形控制，采用圍護(hù)墻及地下室外墻合成一道地下連續(xù)墻，可以減少施工空間，但是地下連續(xù)墻造價(jià)較高，施工難度較大，對(duì)本工程來說綜合經(jīng)濟(jì)性較差。
　　方案二：沉管灌注樁加內(nèi)支撐，沉管樁具有施工速度快，造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，但是沉管灌注樁在施工過程中，存在振動(dòng)及擠土效應(yīng)，對(duì)鄰近建筑和地下管線設(shè)施將有一定的影響，控制圍護(hù)變形不理想。
　　方案三：鉆孔灌注樁加內(nèi)支撐，該方案在基坑的穩(wěn)定性及變形控制方面均有保證，且施工時(shí)對(duì)周邊環(huán)境的影響小，產(chǎn)生的噪音較小，對(duì)周圍居民生活干擾較小。與沉管灌注樁相比，工程造價(jià)的增加有限，因此，比較適合。
　　2.3圍護(hù)方案的設(shè)計(jì)
　　經(jīng)過對(duì)上述方案進(jìn)行比較和分析，確定設(shè)計(jì)方案如下：采用一排鉆孔灌注樁和一道鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，并設(shè)置一排水泥攪拌樁，作為防滲止水帷幕，基坑內(nèi)局部高差處采用水泥攪拌樁重力式擋墻圍護(hù)：東北角局部由于場(chǎng)地的限制，采用Φ800鉆孔灌注樁，作為擋土結(jié)構(gòu)，以Φ800無筋鉆孔灌注樁作為止水帷幕。具體的設(shè)計(jì)為：
　　(1)鉆孔灌注樁Φ700、Φ800，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C25，樁身配筋分別為16Φ22、16Φ25，Φ14@2000加強(qiáng)鋼筋及Φ8@200螺旋箍筋，鋼筋籠采用焊接成型，螺旋箍筋與主筋采用全點(diǎn)焊，樁位Φ700@900，Φ800@1000，樁位偏差不得大于50，垂直度偏差不得大于0.5％，沉渣厚度應(yīng)小于150mm。水泥攪拌樁Φ600@400，采用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水泥摻量為15％，相鄰施工間歇時(shí)間不大于24小時(shí)。
　　(2)基坑內(nèi)的豎向立柱支撐樁為新增Φ800支承樁，施工沉渣厚度應(yīng)小于100mm，豎向立柱的上部采用井字形鋼構(gòu)架，角鋼為Q235鋼，焊條為E43，焊接為圍焊，焊縫高度大于8。井形鋼構(gòu)架頂伸入支撐0.4m，下部插入鉆孔灌注樁內(nèi)2.0m，豎向立拄施工時(shí)，先鉆孔到設(shè)計(jì)標(biāo)高放人工程樁鋼筋籠后，再放人預(yù)制的井形鋼構(gòu)架，并與樁主筋焊接，然后再灌注混凝土。
　　(3)圍護(hù)樁頂增設(shè)一道壓頂梁，以增強(qiáng)圍護(hù)樁整體穩(wěn)定性，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度等級(jí)為C25。坑內(nèi)水平支撐為鋼結(jié)構(gòu)，用工字形鋼梁，以便施工更快捷，以后可循環(huán)利用。更經(jīng)濟(jì)。這樣對(duì)基坑整體安全有利，也優(yōu)化了圍護(hù)樁的受力，節(jié)約了施工場(chǎng)地。結(jié)合基坑的平面形狀，支撐平面主要采用對(duì)撐，局部布置角撐，這樣既使支撐的受力合理，又使基坑中部留出了較大的挖土空間。
　　該方案經(jīng)過多方專家進(jìn)行可行性論證，一致認(rèn)為此基坑圍護(hù)支撐方案的可行性、安全可靠性均能達(dá)到施工要求，同意按此方案進(jìn)行施工。
　　3圍護(hù)樁的主要施工技術(shù)措施
　　此基坑圍護(hù)方案成功與否關(guān)鍵在于鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，為了確保鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，采取了如下主要施工技術(shù)措施。
　　3.1樁位定位
　　施工時(shí)應(yīng)對(duì)樁位分三次定位復(fù)核。在挖埋護(hù)筒前測(cè)量一次，在埋設(shè)護(hù)簡(jiǎn)后復(fù)測(cè)一次，使護(hù)筒中心與樁位偏差不大于50mm，并做好樁位標(biāo)志，然后用水準(zhǔn)儀測(cè)量護(hù)筒的標(biāo)高，做好測(cè)量記錄。第三次在鉆機(jī)就位后檢測(cè)鉆機(jī)是否對(duì)準(zhǔn)樁中心標(biāo)記，經(jīng)過三次的定位復(fù)核，確保了樁位定位準(zhǔn)確性。
　　3.2護(hù)筒埋設(shè)
　　施工前應(yīng)挖除地下障礙物，埋設(shè)好護(hù)筒，鉆孔樁的護(hù)筒是保護(hù)孔口、隔離上部雜填松散物，防止孔口塌陷的必要措施，也是控制鉆孔灌注樁的定位、標(biāo)高的基準(zhǔn)點(diǎn)。因此每根工程樁施工前必須埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒選用大于樁徑10cm的鋼制護(hù)筒，埋入深度以滿足隔離雜填土、防止孔口塌陷為準(zhǔn)，護(hù)筒外周邊間隙用粘土回填并搗實(shí)，以確保護(hù)筒穩(wěn)定牢靠。
　　3.3成孔控制
　　本工程采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，成孔施工中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)土層的性質(zhì)、分布狀況、深度分析，選擇合理的鉆進(jìn)參數(shù)，并采用人造泥漿輕壓慢鉆，以保證成孔的垂直度，臨近終孔時(shí)放慢鉆速，及時(shí)排出鉆屑，減少孔內(nèi)的沉渣，并適度加大泥漿的相對(duì)密度。在施工過程中，經(jīng)過多次試驗(yàn)，最后將泥漿性能指標(biāo)控制在如下范圍內(nèi)(表1)，確保鉆孔灌注樁泥漿護(hù)壁的質(zhì)量。
　　
　　                                       表1泥漿性能指標(biāo)
　　          　　
　　3.4鋼筋籠的制作與安裝
　　如果鋼筋籠安放時(shí)間過長(zhǎng)，不但導(dǎo)致孔底沉渣過厚，鋼筋籠難以下放，還會(huì)影響周圍土體的變形，為了加快鋼筋籠的施工速度，縮短鋼筋籠的焊接時(shí)間，減少孔底沉渣的厚度，在孔口焊接鋼筋籠時(shí)。采用3臺(tái)電焊機(jī)同時(shí)進(jìn)行焊接，鋼筋籠吊放時(shí)一定要對(duì)準(zhǔn)鉆孔的中心。緩慢下放，一定要防止碰壁、防止鋼筋籠變形，這樣就能夠保證泥漿護(hù)壁不被破壞，鋼筋籠能順利安放。
　　3.5水下混凝土的灌注
　　首先要保證導(dǎo)管的質(zhì)量，特別是導(dǎo)管的連接處，應(yīng)具有良好的密封性，以及較強(qiáng)的剛度。導(dǎo)管下入孔內(nèi)，通過對(duì)混凝土達(dá)到埋管高度時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)的混凝土壓力與導(dǎo)管外泥漿壓力平衡所需高度計(jì)算，第一斗采用大斗裝1.5m。左右混凝土一次性灌入，能保證混凝土的初灌量，以后保證灌注的連續(xù)性，導(dǎo)管埋深控制在2m~4m之間，混凝土灌注速度不小于20m3/h，灌注時(shí)間不超過4h，在灌注過程中，要定時(shí)測(cè)量混凝土高度，并做好記錄。在設(shè)置隔水栓時(shí)，隔水栓選用環(huán)膽或鐵板，禁止使用砂包或其他代用品。
　　4應(yīng)用效果
　　4.1基坑開挖及施工情況
　　土方開挖至鉆孔灌注樁的樁頂標(biāo)高時(shí)，進(jìn)行壓頂梁的施工，混凝土強(qiáng)度達(dá)到80％時(shí)，進(jìn)行水平支撐施工，然后進(jìn)行土方開挖。開挖后，發(fā)現(xiàn)鉆孔灌注樁的圍護(hù)效果比較理想，周邊環(huán)境沒有發(fā)生明顯的改變，基坑底部比較干燥，無地表水滲入現(xiàn)象。
　　4.2監(jiān)測(cè)結(jié)果
　　按照規(guī)范要求，對(duì)圍護(hù)剖面進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果均滿足規(guī)范要求。對(duì)地域深層土體的水平位移(測(cè)斜管監(jiān)測(cè))、鋼結(jié)構(gòu)支撐的軸力和周圍建筑的沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)預(yù)警值為：水平位移預(yù)警值累計(jì)最大水平位移25mm，或連續(xù)3天位移速率大于3mm/d。鋼結(jié)構(gòu)支撐的軸力預(yù)警值為1200kN，周圍建筑最大沉降量為20mm。在基坑開挖及地下室施工過程中每天觀測(cè)2次，并有專人每天24小時(shí)注意觀察圍護(hù)樁之間是否有水滲漏。監(jiān)測(cè)的結(jié)果為：最大深層土體的水平位移為19.6mm，基坑開挖鋼結(jié)構(gòu)支撐軸力最大為371kN，周圍建筑最大沉降量為13mm。觀測(cè)結(jié)果均符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。定期觀察沒有發(fā)現(xiàn)任何異常。在施工過程中，基坑位移控制較好，基坑開挖對(duì)周圍建筑物、周邊道路市政管線設(shè)施基本沒有影響，基坑施工對(duì)周圍居民正常生活的影響較小，證明了此方案安全、可靠有效、經(jīng)濟(jì)合理。
　　5結(jié)語
　　根據(jù)周邊的復(fù)雜環(huán)境，需要因地制宜采取支護(hù)方式，確定安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的基坑支護(hù)方案，通過采取相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)措施，達(dá)到確保周邊安全、減少施工影響并兼顧經(jīng)濟(jì)效益的目的。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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