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摘 要:南宁地铁3号线青秀山站地处青秀山风景区门口,站位北侧为八角楼(4层)及金汇如意坊(仿古建筑)等低层餐饮商业建筑,距离1号风亭60m深基坑最小距离7m。本篇主要对金汇如意坊(仿古建筑)低层餐饮商业建筑在超深竖井开挖、支护施工过程中的保护技术进行研究,施工中在基坑周边场地狭窄及环境复杂情况下,采用旋喷桩施工,对地层进行注浆加固处理,确保周边仿古建筑的安全。
关键词:旋喷桩 仿古建筑 保护 施工
一、工程概况
作为南宁轨道交通3号线由北至南的第17个站,青秀山站位于青山路和凤岭南路交叉口的东侧约180米。根据地形显示,地面高程从104.58m到119.00m,总体上具有较大的地势起伏,呈现出北低南高、东西低中部高的地形走向。青秀山站是明暗挖结合、地下四层的分离岛式站台,车站横跨凤岭南路,并在其北侧的金汇如意坊广场周围设置活塞明挖风井,在南側的青秀山公园当中设置地下四层、局部五层的明挖站厅,站台层则采取和选用暗挖法,明挖站厅借助由底板向下倾斜的扶梯通道连通横通道中部站台层,在平行隧道站台层之间夹有两条扶梯斜通道,相邻区间均在1号风亭组位置盾构吊出。站位北侧为八角楼(4层)及金汇如意坊(仿古建筑)等低层餐饮商业建筑,西侧为秀山花园小区(8层),南侧为青秀山风景区(5A级风景区)。车站起点里程YDK20+045.200,终点里程为YDK20+229.900,总长184.7m,其中明挖站厅起点里程YDK20+136.500,终点里程为YDK20+218.900,明挖结构总长为82.4m,标准段总宽41.8m。北端1号风亭组顶板覆土约5米,基坑长27.3m,宽15.6m,基坑深58.7m,采用φ1500@1900钻孔桩+12道内支撑支护。基坑支护工程安全等级为一级。
二、仿古建筑物保护总体方案
1号风亭基坑周边地层情况为:上部主要是素填土、下部是粉砂质泥岩和泥质粉砂岩,其中粉砂质泥岩具有遇水软化的特性,属中等膨胀土。金汇如意坊(仿古建筑)距离基坑最小距离仅为7.0m,西侧又有秀山花园小区,施工场地狭窄,大型机械无法满足要求,结合地质资料和场地情况,拟对金汇如意坊(仿古建筑)采用旋喷桩注浆加固的方案,此方案具有占用场地小,施工噪音小,对周围居民影响较小的特点,有效的控制地表沉降、房屋沉降,从而达到防止建筑变形开裂的目的。旋喷桩直径1.2m,间距1m,深度17m(深入泥质粉砂岩1m),沿建筑物周边43m范围内双排布设。
三、旋喷桩施工
1.施工工艺流程。旋喷桩施工工艺流程:场地开挖平整→桩位放样→调整钻机角度→钻孔→插管→试喷→旋喷注浆→拔管→机械清孔→回填灌浆
2.操作要点。
2.1钻孔。(1)测量组根据施工坐标桩位进行实地放线,依照同种放样手段,采用不同的检验方法复核每一桩位,并逐桩埋设护桩,且再标出桩心位置,并向作业班组进行书面交底。(2)桩机进入现场,根据设计桩长确定钻杆长度,进行设备组装。旋喷桩按试验室根据土质条件、设计加固要求确定的配合比先进行试桩,然后根据实际施工情况确定施工参数。(3)桩机就位,必须保持机身平稳、稳固,使在钻进时不发生倾斜、移位。调整机架与地面垂直,用水平尺校准钻机水平,将钻机头对准孔位的中心并垫实,使孔位和钻具呈现一铅垂线,另外桩位偏差允许±50mm,垂直度偏差不应大于1.5%;喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50米。(4)钻孔,开动机器钻0.5~1.0m深,检查一切正常后,再继续钻至设计标高。在钻过程中如果遇到不进尺、卡钻或者钻进速度比较缓慢时,需要停机查找根源,并采取相应的措施,避免盲目钻进以免造成塌孔、桩孔严重倾斜甚至卡钻或者钻具折断等孔内恶性事故。针对孔内渗水以及缩径等异常状况,应当实施上下活动钻具、随时调整钻进参数或者投入适量黏土球等对策,以确保顺畅钻进。硬土层钻孔宜选择高转速及小进尺,进行恒钻压钻进。
2.2旋喷注浆。(1)插管:把注浆管插至预定的钻孔深度,必须保证其良好的连接密封接头。采用AC-700型高喷台车进行高喷作业。此机的明显特征是选用了动力头全液压式传动方法,配有步履装置,有四种转速,且方便搬迁。当高喷台车就位以后,使喷头中心对准孔中心,并调平钻机。为避免周边土层对注浆管形成过大的摩擦力而损坏注浆管,并让冒浆上升的通道更为顺畅,沿竖向在喷头上等距离焊接三条钢筋,或者偶尔使用高压清水泵射水钻进。将喷头下放入设计的深度之后,可以调换导流喷旋器,依次开动高压水泵、空压机与泥浆泵,并检查风、桨和水的压力有未符合设计要求,倘若未能满足要求,则需检查管路及其连接处是否产生泄漏。(2)水泥浆配置:在浆液的制备过程中,附加剂与水灰比应当遵照设计规定,将泥浆和水灰比维持在1:1,并切忌随意更改。加料顺序如下:首先在搅拌机内依据要求添加定量的清水,然后开动搅拌机,再加进定量的水泥,之后加入定量的附加剂,并连续搅拌五到六分钟,便能够通过滤网送到贮浆桶内进行使用。在供浆环节中,贮浆桶里的浆液需要二次搅拌,以避免水泥浆沉淀。制成泥浆当环境温度10℃以下时,不超过5小时,当环境温度10℃以上时,不超过3小时,浆液存放时间超过有效时间时,应予以废弃。(3)喷射作业:在喷射作业之前需要检查喷嘴是否堵塞,输气管和输浆有未存在泄漏的状况,在未发现异常现象后,开始参照设计要求进行喷射作业。施工环节中须随时检查每个压力表是否正常显示压力,如果发生压力骤然下降、上升、孔口冒浆超过20%或完全不冒浆时,需要立刻停止喷射,并查实原因,等全部恢复正常以后再继续施工,重复旋喷不小于100mm。在孔底喷射一到三分钟,待孔口正常返浆时,再根据要求提升旋转,提喷环节应随时检查浆液的性能和质量以及介质的喷射压力、转速等参数,并记录好。提喷至预定标高即停止喷射,再拔出喷浆管,将多余灰浆回灌至同等的相邻标高。(4)过程控制:时刻观察返浆状态,一旦产生不返浆的问题,应该即刻暂停双重管的提升,然后静压灌浆。待正常返浆之后再进行提升。如果浆液漏失情况严重,导致长时间不返浆,可注入水玻璃-水泥双液浆,以保证加固效果。水玻璃和水泥浆依据1:1的体积比注入到地层内,最终注浆压力应当高于0.5MPa,且注浆流量为10~15L/min。
2.3质量检验。施工前需要检查水泥以及外掺剂的质量,流量表、压力表以及桩位的灵敏度与精度、高压喷射设备的性能。施工中需要检查施工参数的应用状况或者施工程序等。施工结束后一个月,应检验施工承载力及其质量,具体内容包括桩体均匀性、平均直径、强度及中心位置等。
四、结语
金汇如意坊(仿古建筑)为青秀山著名建筑,对建筑物的保护是施工过程中的重难点,处理是否妥当直接影响建筑物的安全。本文采用高压旋喷注浆的施工工艺后,地表沉降最大值-8.3mm,房屋沉降最大值-4.8mm,没有出现裂缝等明显变化,对八角楼(4层)及金汇如意坊(仿古建筑)等低层餐饮商业建筑得到了有效的保护。
参考文献:
[1]陈峰浅谈古建筑保护的相关对策,城市建设理论研究,2013年第21期.
[2]郑群安浅谈古建筑的保护方法,城市建设理论研究,2013年第34期.
关键词:旋喷桩 仿古建筑 保护 施工
一、工程概况
作为南宁轨道交通3号线由北至南的第17个站,青秀山站位于青山路和凤岭南路交叉口的东侧约180米。根据地形显示,地面高程从104.58m到119.00m,总体上具有较大的地势起伏,呈现出北低南高、东西低中部高的地形走向。青秀山站是明暗挖结合、地下四层的分离岛式站台,车站横跨凤岭南路,并在其北侧的金汇如意坊广场周围设置活塞明挖风井,在南側的青秀山公园当中设置地下四层、局部五层的明挖站厅,站台层则采取和选用暗挖法,明挖站厅借助由底板向下倾斜的扶梯通道连通横通道中部站台层,在平行隧道站台层之间夹有两条扶梯斜通道,相邻区间均在1号风亭组位置盾构吊出。站位北侧为八角楼(4层)及金汇如意坊(仿古建筑)等低层餐饮商业建筑,西侧为秀山花园小区(8层),南侧为青秀山风景区(5A级风景区)。车站起点里程YDK20+045.200,终点里程为YDK20+229.900,总长184.7m,其中明挖站厅起点里程YDK20+136.500,终点里程为YDK20+218.900,明挖结构总长为82.4m,标准段总宽41.8m。北端1号风亭组顶板覆土约5米,基坑长27.3m,宽15.6m,基坑深58.7m,采用φ1500@1900钻孔桩+12道内支撑支护。基坑支护工程安全等级为一级。
二、仿古建筑物保护总体方案
1号风亭基坑周边地层情况为:上部主要是素填土、下部是粉砂质泥岩和泥质粉砂岩,其中粉砂质泥岩具有遇水软化的特性,属中等膨胀土。金汇如意坊(仿古建筑)距离基坑最小距离仅为7.0m,西侧又有秀山花园小区,施工场地狭窄,大型机械无法满足要求,结合地质资料和场地情况,拟对金汇如意坊(仿古建筑)采用旋喷桩注浆加固的方案,此方案具有占用场地小,施工噪音小,对周围居民影响较小的特点,有效的控制地表沉降、房屋沉降,从而达到防止建筑变形开裂的目的。旋喷桩直径1.2m,间距1m,深度17m(深入泥质粉砂岩1m),沿建筑物周边43m范围内双排布设。
三、旋喷桩施工
1.施工工艺流程。旋喷桩施工工艺流程:场地开挖平整→桩位放样→调整钻机角度→钻孔→插管→试喷→旋喷注浆→拔管→机械清孔→回填灌浆
2.操作要点。
2.1钻孔。(1)测量组根据施工坐标桩位进行实地放线,依照同种放样手段,采用不同的检验方法复核每一桩位,并逐桩埋设护桩,且再标出桩心位置,并向作业班组进行书面交底。(2)桩机进入现场,根据设计桩长确定钻杆长度,进行设备组装。旋喷桩按试验室根据土质条件、设计加固要求确定的配合比先进行试桩,然后根据实际施工情况确定施工参数。(3)桩机就位,必须保持机身平稳、稳固,使在钻进时不发生倾斜、移位。调整机架与地面垂直,用水平尺校准钻机水平,将钻机头对准孔位的中心并垫实,使孔位和钻具呈现一铅垂线,另外桩位偏差允许±50mm,垂直度偏差不应大于1.5%;喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50米。(4)钻孔,开动机器钻0.5~1.0m深,检查一切正常后,再继续钻至设计标高。在钻过程中如果遇到不进尺、卡钻或者钻进速度比较缓慢时,需要停机查找根源,并采取相应的措施,避免盲目钻进以免造成塌孔、桩孔严重倾斜甚至卡钻或者钻具折断等孔内恶性事故。针对孔内渗水以及缩径等异常状况,应当实施上下活动钻具、随时调整钻进参数或者投入适量黏土球等对策,以确保顺畅钻进。硬土层钻孔宜选择高转速及小进尺,进行恒钻压钻进。
2.2旋喷注浆。(1)插管:把注浆管插至预定的钻孔深度,必须保证其良好的连接密封接头。采用AC-700型高喷台车进行高喷作业。此机的明显特征是选用了动力头全液压式传动方法,配有步履装置,有四种转速,且方便搬迁。当高喷台车就位以后,使喷头中心对准孔中心,并调平钻机。为避免周边土层对注浆管形成过大的摩擦力而损坏注浆管,并让冒浆上升的通道更为顺畅,沿竖向在喷头上等距离焊接三条钢筋,或者偶尔使用高压清水泵射水钻进。将喷头下放入设计的深度之后,可以调换导流喷旋器,依次开动高压水泵、空压机与泥浆泵,并检查风、桨和水的压力有未符合设计要求,倘若未能满足要求,则需检查管路及其连接处是否产生泄漏。(2)水泥浆配置:在浆液的制备过程中,附加剂与水灰比应当遵照设计规定,将泥浆和水灰比维持在1:1,并切忌随意更改。加料顺序如下:首先在搅拌机内依据要求添加定量的清水,然后开动搅拌机,再加进定量的水泥,之后加入定量的附加剂,并连续搅拌五到六分钟,便能够通过滤网送到贮浆桶内进行使用。在供浆环节中,贮浆桶里的浆液需要二次搅拌,以避免水泥浆沉淀。制成泥浆当环境温度10℃以下时,不超过5小时,当环境温度10℃以上时,不超过3小时,浆液存放时间超过有效时间时,应予以废弃。(3)喷射作业:在喷射作业之前需要检查喷嘴是否堵塞,输气管和输浆有未存在泄漏的状况,在未发现异常现象后,开始参照设计要求进行喷射作业。施工环节中须随时检查每个压力表是否正常显示压力,如果发生压力骤然下降、上升、孔口冒浆超过20%或完全不冒浆时,需要立刻停止喷射,并查实原因,等全部恢复正常以后再继续施工,重复旋喷不小于100mm。在孔底喷射一到三分钟,待孔口正常返浆时,再根据要求提升旋转,提喷环节应随时检查浆液的性能和质量以及介质的喷射压力、转速等参数,并记录好。提喷至预定标高即停止喷射,再拔出喷浆管,将多余灰浆回灌至同等的相邻标高。(4)过程控制:时刻观察返浆状态,一旦产生不返浆的问题,应该即刻暂停双重管的提升,然后静压灌浆。待正常返浆之后再进行提升。如果浆液漏失情况严重,导致长时间不返浆,可注入水玻璃-水泥双液浆,以保证加固效果。水玻璃和水泥浆依据1:1的体积比注入到地层内,最终注浆压力应当高于0.5MPa,且注浆流量为10~15L/min。
2.3质量检验。施工前需要检查水泥以及外掺剂的质量,流量表、压力表以及桩位的灵敏度与精度、高压喷射设备的性能。施工中需要检查施工参数的应用状况或者施工程序等。施工结束后一个月,应检验施工承载力及其质量,具体内容包括桩体均匀性、平均直径、强度及中心位置等。
四、结语
金汇如意坊(仿古建筑)为青秀山著名建筑,对建筑物的保护是施工过程中的重难点,处理是否妥当直接影响建筑物的安全。本文采用高压旋喷注浆的施工工艺后,地表沉降最大值-8.3mm,房屋沉降最大值-4.8mm,没有出现裂缝等明显变化,对八角楼(4层)及金汇如意坊(仿古建筑)等低层餐饮商业建筑得到了有效的保护。
参考文献:
[1]陈峰浅谈古建筑保护的相关对策,城市建设理论研究,2013年第21期.
[2]郑群安浅谈古建筑的保护方法,城市建设理论研究,2013年第34期.