调蓄池基坑支护灌注桩施工工艺研究

调蓄池在雨水流量高峰期可储存雨水，待雨水流量下降并经自然沉淀后可用提升泵将上层清水直接排放到收纳水体，底部污染的雨水则通过市政管道排到污水厂处理后排出，既能规避雨水洪峰，提高雨水利用率，又能控制初期雨水对受纳水体的污染，还能对排水区域间的排水调度起积极作用。目前调蓄池基坑支护中应用灌注桩进行支护的案例越来越多，如何优化灌注桩的施工工艺对节省投资节约工期有重要影响。1、工程概况调蓄池位于江西省九江市南山路以北，十里河以西的现状绿地内，其服务面积为139.7 hm²。合流区有效容积为7100 m³。受场地限制，基坑深13~14.5 m。调蓄池分流区有效容积为2200 m³，调蓄池为矩形8.8m×366.6m×8.65m（有效水深）。采用地下调蓄池，基坑深13~14.5m，与合流制系统调蓄池共用底板。本项目场地处于庐山以西，震旦系－中三叠系组成的褶皱带，邻近九江—德安大断裂（F3）。根据地勘单位提供的地质资料，场地浅地层包括人工填土层、强风化岩砂岩层和中风化砂岩层。人工填土层以碎石为主，块径2~3 cm，最大可达10 cm，层厚0.8~2.5 m；第四系上更新统冲积层主要由石英砂岩、岩屑砂岩组成，见少量硅质岩，直径大于300 mm颗粒占50%，磨圆度较好，呈次圆状，漂卵石间一般有泥砂充填；中风化砂岩层岩体质量等级为Ⅳ级。厚3.8~16.2m；强风化砂岩层岩体风化较强烈，岩质软弱，属极软岩，岩体质量等级为Ⅴ级，厚5.20~17.80m。因调蓄池基坑周边有数栋深基坑建筑，故对基坑支护要求高，经受力分析，决定采用灌注桩+内支撑+锚索+高压旋喷桩止水的支护形式。调蓄池为地下单层箱型钢筋混凝土结构，基坑为长49.2m、宽45.4m的矩形。采用800 @1000钻孔灌注桩、旋喷桩+1道冠梁支撑及锚索支护体系；设计围护桩深度为20m，旋喷桩加固至基坑底板以下2m，坑内设置预应力锚索。灌注桩采用直径800mm的C30混凝土桩，如图1所示。图1 调蓄池平面示意2、灌注桩施工工艺通过研究工程地勘资料和现场情况，确定采用泥浆护壁旋挖钻+潜孔钻辅助成孔工艺，其工艺流程如图2所示。图2 泥浆护壁旋挖钻+潜孔钻辅助成孔工艺流程根据现场情况，在现有场地（高程43.5 m）施工，先对场地浇筑100mm厚、两侧各1000mm宽的定位C15混凝土。桩孔内混凝土采用水下灌注法，水下灌注应连续进行，不得中断。采用1台旋挖钻、2台潜孔钻进行成孔施工，调蓄池从基坑东南角向西侧、北侧施工，逆时针方向从Z83至Z1共83根、顺时针方向从Z84至Z175共92根，如图3所示。图3 钻孔灌注桩插打顺序示意根据规范要求，钻孔灌注桩需跳打钻孔，跳打间距应大于2倍桩径，且相邻孔位钻孔要求间隔时间大于36h，故根据现场实际情况，每隔36h钻机返回与36h前插打的相邻桩位，将跳打剩余的桩位打完，一个循环结束。按施工工艺流程，钻孔前需对桩位进行复测，先采用壁厚10mm、半径450mm的钢护筒，铺设高度高出地面30cm。考虑地层中存在漂砾石层，深度为地表以下10m左右。为确保成桩质量，在漂砾石层中采用全护筒钻进，护筒深10m。现场设2座10m×10m×2m泥浆池，其位置根据现场实际情况设置。施工前应准备数量充足和性能合格的泥浆，待钻孔灌注桩施工完成后，泥浆池内的泥浆统一用泥浆运输车运至指定弃置场。3、结束语通过研究泥浆护壁旋挖钻+潜孔钻辅助成孔灌注桩的施工工艺得到结论如下。（1）在较复杂的地质条件下，普通的灌注桩工艺不能满足施工需要，尤其是在硅质岩中，岩芯长度一般为10~25cm，粒径大于200mm的颗粒占总质量的60%，磨圆度较好，呈次圆状的漂卵石颗粒间由泥砂充填，充填较紧密。在这种地下具有漂卵石层的地质情况下，采用泥浆护壁旋挖钻+潜孔钻辅助成孔灌注桩工艺施工灌注桩，成孔率比普通施工工艺高约80%。（2）本工艺适用于漂砾石层