廣州科學(xué)城豐樂隧道下穿廣深橋段樁基加固及監(jiān)理淺談

1、廣州科學(xué)城豐樂隧道下穿既有廣深橋段施工及監(jiān)理淺談廣州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)監(jiān)理有限公司 唐智【摘要】：本文介紹了既有橋下新建隧道施工技術(shù)管理及其監(jiān)理控制情況，總結(jié)了有關(guān)此類工程施工和監(jiān)理經(jīng)驗(yàn)【關(guān)鍵詞】：監(jiān)理控制 方案審核 重點(diǎn)工藝參數(shù)一、工程概況豐樂路隧道位于廣州科學(xué)城內(nèi)，北接科東大道，向南下穿一橫路、廣深高速公路及南部一橫路，是廣州市及科學(xué)城的一條南北走向主要城市干道。隧道總長672m，寬28.6m ,一橫路右轉(zhuǎn)匝道下穿廣深高速公路及南部一橫路后與主線隧道相接，右轉(zhuǎn)匝道總長335m，寬7.6m，相接段隧道寬度由39.6m漸變?yōu)?8.6m。規(guī)劃烏涌右支呈南北向從場地東部約20m穿過（現(xiàn)已動工開挖）

2、，廣深高速公路呈東西走向從場區(qū)中部穿過，其樁基加固是本工程處理的難點(diǎn)。有關(guān)本段專業(yè)特點(diǎn)有：地下水豐富，施工時(shí)須采取降水和止水措施，且呈中等弱酸性，要求主體工程必須具有防腐蝕性和耐酸性?；又ёo(hù)工況銜接性、工況之間的相互轉(zhuǎn)換及配套性。深基坑性（深達(dá)7米）。大型機(jī)械種類和數(shù)量相對較多（攪拌樁機(jī)、旋噴樁機(jī)、挖掘機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、鉆樁機(jī)械、碎石樁機(jī)、碾壓機(jī)械、澆注機(jī)械、注漿機(jī)械等等）。廣深高速公路橋下空間狹小、重要工序多，危險(xiǎn)源多（橋上有國防光纜），施工難度大。工期緊，任務(wù)重，本段施工是關(guān)鍵工序的瓶徑，其基底標(biāo)高是最底點(diǎn)，基坑必須趕在雨季到來之前完成，而且要考慮廣深橋下開挖土方的運(yùn)輸通道。施工過程工序多

3、，轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，層次性、連續(xù)性、過程控制性等較強(qiáng)。二、監(jiān)理控制1、 組織機(jī)構(gòu)本段監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)總體服從全工程監(jiān)理人員的要求,不過特意增加了一個(gè)巖土監(jiān)理工程師和一個(gè)橋梁監(jiān)理工程師，在此不再累述。2、前期監(jiān)理控制加強(qiáng)溝通與協(xié)調(diào)。1) 為確保廣深高速公路的安全運(yùn)營，在開工前我司特別加強(qiáng)與廣深高速公路公司的溝通與協(xié)調(diào)。先從廣深高速公路公司有關(guān)部門了解到高速公路橋基的結(jié)構(gòu)受力情況，有關(guān)設(shè)計(jì)及安全參數(shù)，在確定橋基加固方案方面應(yīng)征求高速公路公司的意見，以保穩(wěn)妥。在施工過程中，根據(jù)現(xiàn)場具體情況，與廣深高速公路公司進(jìn)一步溝通和協(xié)調(diào)，以避免不必要的誤解造成施工阻礙，確保施工進(jìn)展順利。 2) 與設(shè)計(jì)部門的溝通與協(xié)調(diào)。從

4、設(shè)計(jì)資料看，場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)狀況可能是從鄰近場區(qū)的勘察結(jié)果類比判定，因此，其地質(zhì)資料地準(zhǔn)確性還有待于施工過程中的進(jìn)一步證實(shí)和補(bǔ)充。從設(shè)計(jì)資料和鄰區(qū)鉆探芯樣看，有軟土、砂層和高嶺土等對本工程項(xiàng)目（隧道）影響較大地不良地質(zhì)狀況，盡管其厚度、埋深、分布和滲水等并不嚴(yán)重，但也不能掉以輕心，要高度重視，當(dāng)現(xiàn)場有影響施工安全和質(zhì)量的不良地質(zhì)時(shí)，應(yīng)及時(shí)和設(shè)計(jì)部門溝通聯(lián)系，通知設(shè)計(jì)部門派員現(xiàn)場考察和研究處理方案，減少其對施工的影響程度。3、施工過程監(jiān)理控制1）審核施工方案我司審核了該重點(diǎn)工序方案的組織機(jī)構(gòu)、質(zhì)安保證措施、工藝順序、人機(jī)料調(diào)配情況等，認(rèn)為可行。根據(jù)所報(bào)施工方案以及我司補(bǔ)充的要求如下：（1）

5、、加固帽粱。因隧道基坑開挖后，廣深橋樁、柱懸臂長度會增加，橋面行車水平制動力會對樁基有一定的影響，為確保廣深橋在隧道施工期間的運(yùn)營安全，在基坑開挖前，首先在廣深橋既有臺帽和帽梁上加鉚58根長約16.0m的40010mm的鋼管橫向支撐。其次要加固土體。為改善廣深橋既有磨擦樁樁周土體的摩阻力，同時(shí)也為減少因基坑開挖引起的樁周土體的垮塌，在基坑開挖前，采用袖閥管工藝對既有樁周土體進(jìn)行靜壓注漿，間距為0.50m。另外，基坑施工時(shí)，可采用分層開挖結(jié)合掛網(wǎng)噴射混凝土墻對既有樁周土體作進(jìn)一步的保護(hù)?；炷翂γ姘寰W(wǎng)筋采用8鋼管按200200mm編網(wǎng)，為防止編網(wǎng)外凸，垂直開挖面上布設(shè)三排土釘，布設(shè)的土釘長度為1

6、.0m，垂直間距和水平距均為1.20m，土釘傾角為10度，土釘桿體采用16鋼筋。噴砼強(qiáng)度為C20，噴砼厚度為20cm，其中初噴砼厚度為10cm，終噴砼厚度為10cm，頂部通過既有系梁相連。再有要加固樁基。采用樁基加固的措施對隧道兩側(cè)各橋軸的6個(gè)鉆孔樁進(jìn)行加固，進(jìn)一步提高廣深橋的安全。加固新樁采用300mm微型鋼管樁，加固結(jié)構(gòu)采用錨筋式承臺梁，同時(shí)采用穩(wěn)壓封樁技術(shù)完成新樁的變形量以保證新舊樁基共同作用。鋼管灌注樁要進(jìn)入弱風(fēng)化花崗巖深度1.50m或進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化花崗巖深度大于10.0m，要求單樁承載力750KN。注意由于原連系梁埋深較淺，為滿足加固結(jié)構(gòu)施工空間，在制作錨筋式承臺梁后拆除原連系梁，待鋼管

7、樁施工完后再作恢復(fù)。2）控制主要工藝及其參數(shù)和關(guān)鍵點(diǎn)本段主要關(guān)鍵工藝：注漿、封樁、基坑開挖、抗浮錨桿。A）注漿主要工藝YESNONO測量定位鉆孔安設(shè)袖套注漿管第一次注漿作業(yè)第一段注漿達(dá)到要求第二段注漿鉆機(jī)就位.第二次注漿達(dá)到要求結(jié)束注漿補(bǔ)注配制漿液注漿參數(shù)：參數(shù)名稱參數(shù)值備注注漿材料普通硅酸鹽水泥-水玻璃注漿孔徑110袖套注漿管硬質(zhì)塑料管50承受壓力為3Mpa擴(kuò)散半徑（m）0.50.6水泥漿水灰比（W:C）0.751:1漿液配比0.71.0 (體積化)開始時(shí)取較大值凝膠時(shí)間3060注漿壓力初壓0.51.0Mpa 穩(wěn)壓2.01.0注漿速度L/min10-20每次間隔不小于12小時(shí)水玻璃濃度Be=

8、38M=2.6注漿時(shí)間每段暫定10min注漿量150200kg水泥分二次進(jìn)行B）封樁主要工藝；梁砼強(qiáng)度達(dá)到100%鋼管樁施工安裝反力架千斤頂靜壓至1000KN，測量其變形，然后卸載至750KN穩(wěn)壓澆注砼封樁養(yǎng)護(hù)清洗樁孔分級靜壓鋼管樁測量沉降變形情況拆除千斤頂預(yù)留樁孔，錨筋千斤頂標(biāo)定修復(fù)連系梁托換大梁施工封樁監(jiān)理控制關(guān)鍵點(diǎn)和要求：穩(wěn)壓封樁是利用千斤頂頂壓鋼管樁，使其產(chǎn)生沉降和變形后，在一定的荷載（不消除）下澆注砼，使鋼管樁與托換大梁連接，保證鋼管樁與托換大梁共同作用，不再發(fā)生變形，穩(wěn)壓封樁既能使鋼管樁消除變形，又能檢驗(yàn)樁的承載力。所以在鋼管樁達(dá)到28天齡期和錨筋承臺梁強(qiáng)度達(dá)到100%后，才能進(jìn)行

9、鋼管樁的穩(wěn)壓封樁工作。穩(wěn)壓：采用快速加載方法，逐級加載至1000KN，分五級：分級荷載為200KN、400KN、600KN、800KN、1000KN，在每級荷載情況下，用百分表測樁頂?shù)某两盗浚笤?000KN荷載下累計(jì)變形不能超過40mm，每級加載時(shí)間為為10min。封樁：當(dāng)壓力達(dá)到1000KN時(shí)，且樁端沉降變形滿足要求后，卸載至750KN穩(wěn)壓在不消除壓力的情況下，進(jìn)行澆注封樁砼，砼強(qiáng)度等級為C35微膨脹。當(dāng)封樁砼達(dá)到75%后，才能拆除反力架和千斤頂。注意點(diǎn)：a、鋼管樁頂必須整平，用手磨機(jī)修平，保證千斤頂安裝時(shí)鋼管樁與千斤頂在一直線上，并保持水平。b、穩(wěn)壓過程為防止千斤頂漏油現(xiàn)象，在樁頂放一

10、塊50020020的鋼板并與預(yù)埋筋焊接，如果千斤頂出現(xiàn)漏油，也能保證鋼管樁樁頂荷載不消除。c、預(yù)埋孔與鋼管間必須仔細(xì)清洗干凈，該部位關(guān)系到新舊砼界面的咬合，在澆樁砼時(shí)，界面處需刷一道環(huán)氧水泥漿進(jìn)行界面處理。d、每條承臺梁穩(wěn)壓封樁必須兩頭同時(shí)實(shí)施，每批只能穩(wěn)壓兩條樁對稱穩(wěn)壓封樁。穩(wěn)壓過程中托換柱的抬升量不得大于1.0mm。上批樁封好2天后才能開始穩(wěn)壓下批樁。C）基坑開挖支護(hù)主要工藝：按設(shè)計(jì)開挖土方土釘墻施工旁站監(jiān)理鋼支撐支護(hù)定期監(jiān)控量測超前重直壓密注漿鋼管樁旁站監(jiān)理壓注水泥漿形成強(qiáng)度進(jìn)入下道工序D）結(jié)構(gòu)抗浮措施主要工藝及其監(jiān)控： 在隧道開口段，僅靠結(jié)構(gòu)的自重不能滿足抗浮安全要求，因此必須采取必要

11、的抗浮措施。招標(biāo)文件中，提出兩種抗浮議案，一是采用直徑為110毫米的抗浮錨桿加固，一是在底板下澆注鋼渣砼。如果抗浮措施處理不好，將使隧道在浮力的作用下，產(chǎn)生基底隆起上浮，影響路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，甚至可能破壞隧道結(jié)構(gòu)，也可能對緊挨隧道襯砌的道路產(chǎn)生不良影響。因此，確保抗浮方案的施工質(zhì)量是本工程項(xiàng)目監(jiān)理工作的一個(gè)重點(diǎn)。我們采取了以下三點(diǎn)措施：a、選好抗浮方案開挖過程中，提前掌握工程地質(zhì)的第一手資料，并將有關(guān)信息及時(shí)傳遞給設(shè)計(jì)單位，約請?jiān)O(shè)計(jì)單位到施工現(xiàn)場實(shí)地考察工程地質(zhì)狀況，并建議設(shè)計(jì)單位進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)檢算（有必要時(shí)，如土質(zhì)狀況不適合鋼桿錨固，改變抗浮方案），確?？垢》桨傅陌踩ＷC系數(shù)達(dá)到規(guī)定要求。b、加

12、強(qiáng)試驗(yàn)手段控制如采用直徑為110毫米抗浮錨桿的抗浮方案。監(jiān)理將監(jiān)控錨桿的原材質(zhì)量，必要時(shí)送試驗(yàn)室進(jìn)行檢測。打入錨桿時(shí)嚴(yán)格檢查錨桿的位置，打入角度和打入深度，并進(jìn)行抗撥試驗(yàn)，驗(yàn)證錨桿的的錨固力。嚴(yán)格監(jiān)控錨桿與隧道結(jié)構(gòu)的連結(jié)穩(wěn)固。c、保證底板質(zhì)量如采用在底板下澆注鋼碴砼的抗浮方案，我們將除按防水砼施工技術(shù)的質(zhì)量控制措施外，特別注重監(jiān)控砼的密實(shí)度、防滲能力和鋼渣的摻合量經(jīng)過商量一致決定采用錨桿抗浮，取得了很好的效果。3）主要控制點(diǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)及工項(xiàng)存在和需解決的關(guān)鍵問題主要控制點(diǎn)總工期和關(guān)鍵工期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)確保業(yè)主工期要求和本施組工期目標(biāo)1. 開工前對工程環(huán)境再深入領(lǐng)會和調(diào)查，做到心中有數(shù)，抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，

13、充分安排平行作業(yè)，編制切實(shí)可行的進(jìn)度計(jì)劃。2. 投入滿足各階段施工需要并有30%儲備的資原配備和保證工程順利進(jìn)行需要的周轉(zhuǎn)備用資金，確保各關(guān)鍵工序的施工進(jìn)度。3. 加強(qiáng)施工現(xiàn)場各工序的進(jìn)度實(shí)施控制管理，保證進(jìn)度按計(jì)劃進(jìn)行。4. 若各種原因造成工程進(jìn)度滯后，增加人力設(shè)備多開工作業(yè)。鋼管灌注樁施工施工進(jìn)度施工方法、防止鋼管不到孔底1. 組織12套設(shè)備、同時(shí)施工滿足施工進(jìn)度。2. 保證鉆孔的垂直度3. 鋼管段與段的駁接改用絲扣連接。新舊砼界面處理界面處理方式施工質(zhì)量1 界面處理采用鑿毛2. 鑿毛采用人工作業(yè)，嚴(yán)禁用風(fēng)鎬，鑿入深度為1020mm植筋植入鋼筋方式施工質(zhì)量1. 采用分批植入2. 植好后不可

14、擾動3. 孔徑比植入鋼筋大2mm且孔洞不超過45mm轉(zhuǎn)換承臺梁澆注屬大體積砼施工防止開裂1 采取砼摻加高效減水劑和粉煤灰“雙摻技術(shù)”，減少水泥用量降低水化熱，減少收縮裂紋的產(chǎn)生。2.做好養(yǎng)護(hù)工作。穩(wěn)壓封樁控制壓力和上抬量確保安全1. 對千斤頂和壓力表進(jìn)行配套，標(biāo)定。2.采用分級加載。3. 按施工監(jiān)測內(nèi)容做好施工監(jiān)測。施工監(jiān)測及地面沉降，既有建筑位移控制監(jiān)測手段科學(xué)，內(nèi)容齊全、真實(shí)可靠。1 設(shè)立專職監(jiān)測小組，配備各種需要的先進(jìn)監(jiān)測儀器，以科學(xué)的手段和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ǎ_保監(jiān)測信息及時(shí)，真實(shí)可靠。2. 以監(jiān)測數(shù)據(jù)即時(shí)修正施工參數(shù)，起到監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工的作用。3. 加強(qiáng)預(yù)測預(yù)報(bào)工作，及時(shí)處理異常情況。防患于未然，杜絕人為突發(fā)事件。4）事后監(jiān)測控制施工階段頻率廣深橋加固施工階段12次/日隧道施工階段1次/1日隧道竣工后一年內(nèi)階段1次/24月穩(wěn)壓封樁階段不間斷三、總結(jié) 經(jīng)過業(yè)主大力的支持和設(shè)計(jì)部門的協(xié)助以及施工單位的積極配合，在幾個(gè)同事努力下，該工程無論在質(zhì)量上還是在工期上都取得了較好的效果。在此工程施工過程中本人總結(jié)了幾點(diǎn)所謂的經(jīng)驗(yàn)僅作拋磚引玉之談：第一要做好做足前期工作；第二施工單位送上來的方案要自己