1工程概况
广州南沙开发区蕉门河蕉东泵站工程,是广州南沙开发区蕉门河蕉东闸桥和泵站工程的其中一个单位工程,位于广州市南沙地区黄阁镇与南沙经济技术开发区之间,是蕉东围的一条主要排水通道,也是规划建设中的南沙新城区中轴线。蕉门河自南向北贯穿蕉东围,南通过蕉西闸与蕉门水道相连,北通过蕉东闸接小虎沥,水道长约6.26km。蕉东闸桥位于蕉门河北端蕉东旧闸外,距离蕉东旧闸约450m.
蕉东泵站设计排涝流量32m 3/s。安装1600ZWB10-2.8卧式水泵4台,总装机容量1420kW。泵站设计标准为20年一遇,主要建筑物级别为3级,泵站防洪闸、外江堤防及穿堤箱涵工程建筑物级别为1级。地震设防烈度为7度。结构所处环境条件除挡水水位变动区为三类外,其余为二类。
2工程地质条件
该工程地形平坦,与堤顶相对高差约3m.为珠江三角洲河汊间洼地,现为当地鱼虾养殖场地,属西、北江三角洲东北端,番禺台地东南边缘蕉门口岸上的冲积平原的一角,属三角洲地貌。
地质情况主构造层为河口冲积相沉积沉,基底为燕山期花岗岩。根据区域地质材料,勘察场地受沙湾断裂的控制,但该断裂只用于三角洲形成时期,这次钻探过程中未发现浅埋的全新活动断层和不良地质作用的影响。经钻探揭示,表层为近代耕植层(堤坝为人工建筑)地层为第四系沼泽淤积层、河口相冲积层,第四系洪积-冲积层,土质主要为淤泥,淤泥质砂土,砂类土及粘性土,下伏基岩为花岗岩。
104m,底宽64m,平均挖深8m,边坡1:2.5;此段新河为半径400m,圆心角为76°的圆弧。该工程由五个乡镇分段实施。
3基坑支护方案选择与设计
3.1工程难点
与蕉东泵站相邻的蕉前路先期施工,目前已填筑路堤高程为4m,且路堤坡脚与泵房基坑顶相距近仅23m,开挖之后形成的高差达10m,由于蕉东泵站地处淤泥层,淤泥承载力低、灵敏度高,压缩性高,含水量大,开挖不慎极易造成塌方等安全事故,且先期施工的管桩也会受到影响。
3.2基坑支护方案设计
水泥搅拌桩支护墙设计,参照以往类似工程经验,支护墙型式为框格形,采用桩径φ550mm搅拌桩,相互搭接10cm.成桩后桩身28d龄期无侧限抗压强度不小于1.0MPa,搅拌桩桩底应进入砂层0.5m,桩底标高-14m。桩顶标高-1.7~-2.7m。支护墙的厚度根据工程具体情况不同采用不同厚度。为增加挡墙水泥土桩的整体连接和提高抗弯刚度,在外排桩均加插φ50mm以上新鲜毛竹筋,长5m,每根桩插2根;水泥土桩挡墙顶设钢筋混凝土镇口板,板厚20mm,水泥土桩进入混凝土镇口板不少于50mm.泵站东岸支护墙桩位图见1(西岸类似,图中未示),立面图见2。
4基坑支护结构施工
4.1施工方法
4.1.1准备工作
场地清理及平整:将场内杂物等清除掉,清除桩位处地上地下一切障碍(包括大石块、树根和生产垃圾),场地低洼处用粘性土料回填夯压。平整场地,做到地基坚实平整。
测量放样:确定标高、轴线、桩位,在转角处设控制角桩。
设备选择:采用SJB-1单头深层搅拌机施工。
4.1.2成桩试验
由于地质等因素对深层搅拌工艺参数影响较大,应针对不同地层采取不同工艺参数施工,如转数、提升速度、注浆量、水灰比、二次搅拌速度等。按照水泥土试块试验确定的水泥掺量进行成桩试验,根据成桩试验结果,后确定水泥浆配比、输浆量、出浆时间、搅拌机提升速度、复搅深度等施工参数,上报监理批准后实施。
4.1.3设备组装
机架安装:在平整后的场地上铺设道木及滚管,后安装机架。
深层搅拌桩机吊装:深层搅拌桩机的吊装利用机架进行。通过机架上端的吊点吊升安装各部件,吊装过程中注意保护导向架、深层搅拌机轴及搅拌叶不受损坏。
安装灰浆制备系统:在岸坡各布置一工作平台,工作平台的面积应满足放置水泥、水及工人操作的工作面。平台高度略高于灰浆搅拌机进料口高度。集料斗出口高度应高于灰浆泵进口,灰浆搅拌机应高于集料斗上口,以便使拌好的水泥浆能全部倾入集料斗内。管线连接。试运转:机械组装完毕后进行试运转。试运转时应检查搅拌桩机工作是否正常。
4.1.4施工工艺
成桩工艺采用“四搅二喷”工艺。
就位:深层搅拌机开行到指定桩位、对中。就位时调整机架的垂直度。
预搅下沉:深层搅拌机运转正常后,启动搅拌电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉,下沉速度控制在0.8m/min左右,可由电机的电流监测表控制。工作电流不大于10A。如遇土质较密等下沉速度太慢,可用输浆系统适当补给清水以利钻进。
制备水泥浆:深层搅拌机预搅下沉到一定深度后,开始拌制水泥浆,待压浆时倾入集料斗。
提升喷浆搅拌:深层搅拌机下沉到设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基土中,此后边喷浆、边旋转、边提升深层搅拌机,直到设计桩顶高程。提升喷浆搅拌过程中应注意喷浆速率与提升速度相协调,以确保水泥浆沿桩长均匀分布,并使提升至桩顶后集料斗中的水泥浆正好排空。搅拌提升速度一般控制在0.5m/min。
沉钻复搅:再次沉钻进行复搅,复搅下沉速度控制在0.5~0.8m/min。
重复提升喷浆搅拌:边旋转、边提升、边喷浆至桩顶设计标高(含50cm超高),并将钻头提出地面,完成一根桩的施工。
移位:开行深层搅拌机至新的桩位,进行下一根桩的施工。
清洗:当一个施工段成桩完成后,立即进行清洗。清洗时向集Z基坑支护结构强度达到设计强度,方可进行基坑土方开挖。
5监测情况
为了解施工过程中基坑及周边环境的动态变化情况,及时指导下一步工程是施工,有效保护周围建筑物和管线的安全,并为基坑分析和研究提供资料,该工程对基坑支护结构的顶面位移、支护结构侧移、周围地面沉降和建筑物沉降进行了监测。
5.1周边环境
东、西两侧建筑及道路稳定,无开裂现象发生,建筑物的大沉降值5mm,大倾斜值0.03%,属正常允许范围。
5.2支护桩顶变形
观测点埋设后进行次观测。从挖土开始,在施工的不同阶段,每日或隔日进行观测,直至泵站混凝土施工完毕,东、南、西、北的大位移分别为7mm、7mm、8mm、20mm.另外根据检测,先期施工的管桩质量良好,没有受到较大影响。
6结语
该工程的支护桩及周边建筑、道路的变形监测结果表明,采用的基坑支护方案是有效的,充分发挥了支护墙的作用,基坑支护结构设计考虑全面,安全经济,施工质量良好。