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软基基础施工难点与应对措施探讨

2020-10-20喻家军唐富

砖瓦世界·下半月 2020年10期
关键词:难点措施

喻家军?唐富

摘 要:湖北省洪湖东分块蓄滞洪区蓄洪工程是国务院确定的172个国家重大水利工程项目之一,该工程主要建设内容为新建腰口隔堤,新建套口进洪闸、补元退洪闸,新建内荆河、南套沟节制闸,新建腰口泵站、高潭口二站等。沙咀河涵闸属于腰口隔堤一部分,施工区属江汉断陷盆地,第三纪经历的强烈下降过程沉积了巨厚的河湖相沉积物。涵闸基础施工面临淤泥层厚积、地下水丰富、作业面受限等一系列难点,必须采取有效的降排水、设置良好的作业面以及基础承载措施等,确保施工顺利实施和建筑物安全运行。

关键词:软基施工;难点;措施

1 沙咀河穿堤涵闸施工现场现况:

沙咀河穿堤涵闸位于腰口隔堤桩号:14+890,箱涵全长266.7m基坑全长313.2m。纵向两侧分别为汊腰路、沿沙甘村(原沙咀村二组)居民区。边坡垮塌严重,两侧道路局部路基暴露,如不及时防护采取防护措施,将会对两侧道路产生严重影响。

1.1 基坑内外渗流严重。

1.1.1 基坑附近渗压大,渗径小,导致基坑开挖后渗流严重。

根据原设计图纸及现场实地考察,基坑附近鱼塘、虾塘等较多,距离基坑近沙咀河涵闸基础靠近汊腰路内侧全部为鱼塘、虾塘,合计15个(其中中分块侧即汊腰路侧)12个,东分块侧3个),鱼塘塘底最低高程22.1m,最高高程23.9m,鱼塘常年水深1~2m,鱼塘水塘平均水面高程达到24m,相较于涵闸基坑底部高程19.18m,渗压过大。同时,鱼(虾)塘离基坑中轴线距离最近为23.1m,离基坑开挖上口线最近仅为6.6m,渗径很短。

1.1.2 鱼塘、虾塘采用暗管引、排水,将渗水直接引至施工区域,进一步加大了边坡失稳及基坑隆起的风险。

在施工中,我方发现多处原鱼(虾)塘用于排水的暗管,渗水严重。虽然经过我方多次对边坡采用打设杉木桩及彩条布覆盖等方式进行加固,依旧出现多次边坡垮塌及基坑隆起的现象,导致未完全成型的搅拌桩被挤压,出现位置偏移,局部严重部位出现搅拌桩断裂的现象。

1.1.3 在进行试桩位置选定时,基坑尚未开挖,上部鱼(虾)塘渗流情况并未暴露。试桩施工位置位于涵闸下游,该处并未有鱼(虾)塘存在,目前也未发现有明显的渗流及排水暗管。在此处进行试桩施工,并不能体现试桩所确定的施工参数是否能满足渗流严重处需求,进一步增加了涵闸基础施工的风险。

1.1.4 因全部为老鱼塘、虾塘,破损、老旧涵管在涵闸基坑边缘不能找到涵管,但仍有多处有渗漏水源。

1.2 基坑作业面宽度受限。

1.2.1 设计预留机械作业面不足。

常规打桩机宽度为4m,基坑边缘桩中心距基坑边缘应为2.0m才能满足施工要求(设计基坑边缘桩中心距基坑边缘为1.0m)。由于基坑两侧为交通道路,基坑扩宽后导致实际基坑边缘与道路边缘距离缩短、边坡坡度变陡(实际边坡坡度见后附断面图;设计边坡坡度为1:2.5)。我部对基坑两侧采取台阶式放坡,将多余土方外运减载。

1.2.2 设计开挖上口线不符合现场实际情况。

根据设计图纸《水系恢复(腰口隔堤C5标)沙咀河穿堤进水闸开挖图(1/2)》,局部基坑开挖上口线平面位置已位于汊腰路中线位置,实际施工中,由于汊腰路为当地交通主干道,按此开挖线施工不具备条件;尤其汊腰路靠基坑侧有多根高压电线杆。

1.3 外部环境影响

沙咀河闸紧邻汊腰路,汊腰路作为主干道,在满足居民通行的同时,在腰口隔堤堤防施工及当地生产需要中,为土方、砂等施工材料运输重载车辆的必经之路,这些重载车辆载重量在30~70t,远远超过了汊腰路所应承受的荷载,在经过基坑处时,必然对基坑边坡产生极大的影响,进一步影响边坡稳定,从而对搅拌桩质量造成影响。

2 安全防护紧迫性:

2.1 自涵闸基坑开挖施工以来,我部采取了打设杉木桩2660根,局部线路杆线重要部位打设工字钢桩,边坡雨布覆盖防雨、局部土方回填等措施。由于该区域淤泥层厚,并且地下水非常丰富,杉木桩打设后不能发挥有效支撑作用,大部分已折断,坡面淤泥继续运动下滑。

2.2 土方运输从汊腰路通行为唯一通道。因施工强度大,任务紧,大批土方、砂料运输车辆、施工机械设备必须从该通道通行。

2.3 沿线当地居民及相邻标段等社会和工程人员、车辆流量大。

2.4 当前处于汛期及雨水多,特别是强降雨多且频繁。

3 基础施工应对措施:

3.1 降排水是确保基础施工正常实施的重要保障。在基坑两侧分别设置纵向排水沟,排水沟500*300,排水沟底部及两侧铺设土工布,沟内装碎石。这样布设主要有两个作用:一是防止两侧边坡淤泥下滑填满排水沟;二是充分利用沟内碎石缝隙导渗。在两侧边坡上,每间隔5m设置横向排水沟,使水流入纵向排水沟,同时要加强边坡覆盖防护措施。在箱涵之间同时布设横向排水沟。每个箱涵设置一个直径1.5m左右的集水井,井内采用废旧油桶护壁(切割掉幼童顶部、底部,四周打孔渗水)。通过这样一系列措施后,能够确保降排水。

3.2 局部换填是加快施工进度和施工作业能够争产实施的重要条件。由于当前处于雨季,降雨偏多,同时由于该区域地下水丰富,基面要干燥,需要很长的等待时间,而且当前处于汛期,时间上不允许,必须抢抓施工进度。经实地查看,采用基面以下2.5m淤泥用黏性土换填,换填后基面处于稳定状态。采取这种方法后,避免了基面不出现弹簧土,能够确保施工作业正常实施,在施工进度上争取了有利的时间,同时也可以减少泥结石用量,降低了施工成本。

3.3 打设混凝土预制管桩确保基础具有满足荷载要求的根本条件。涵闸建筑物所处位置沙咀河,本次混凝土管桩施工采用PHC400A95型管桩,其中8m长桩114根,12m长桩321根,共计435根。

根据设计要求和施工需要,本工程选用履带式打桩钻机1台(HD2045型)及配套设备进行施工,该机具有移动灵活、成桩质量高、施工速度快、噪音低等优点,适合本工程施工。

因底层较软,初打时可能沉量较大,宜低锤轻打,随着沉桩加深,沉速减慢,起锤高度可渐增。在整个打桩过程中,要使桩锤、锤帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩锤及桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不要使管桩受到偏心捶打,以免管桩弯扭破坏。管桩较难下沉时,要检查落锤有无倾斜偏心,特别是要检查桩垫桩帽是否匹配,如不匹配需更换或补充软垫。每根桩以连续一次打完,不要中断,以免难以继续打下。应采取的安全措施:(1)作业区设置明显的安全标志,查清施工环境(临近构筑物、高空电缆以及地下管线等),并采取有效的保护措施。(2)全面检查钻机的提升装置及电气设备、仪表等是否完好齐全,稳定可靠,按要求逐项校定。(3)桩机工作时,配合施工人员要控制桩机位置,避免意外事故的发生。应采取的质量控制措施:(1)加强机械设备的维修保养工作,确保机械运转正常,降低噪声。(2)夜间施工时,监督职工不得敲打钢管等,尽量减小噪音,施工时严禁大声喧哗。(3)进出施工现场的所有车辆不得鸣号,出现场时不污染道路和环境。(4)污水控制施工现场设置污水沉淀池,严禁废弃水泥浆液直接排放至当地水系。

参考文献:

[1] 《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》(JTG/T D31-02-2013);

[2] 《先張法预应力管桩》(GB13476-2009);

[3] 水闸施工规范》(SL27-2014);

[4] 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2018);

[5] 《建筑物地基处理技术规范》DBJ/T15-38-2019;

[6] 《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014。

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