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摘要:随着高层建筑的不断建设,高层建筑的基坑的支护施工技术就越加凸显其重要性。本文介绍了高层建筑深基坑施工的特点,探讨了高层建筑深基坑工程中施工技术及控制措施。
关键词:高层建筑深基坑工程施工技术特点控制措施
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
随着改革开放的发展,城市建设了大批的高层和超高层建筑。开发商为提高建筑用地率,加之国家有关规范,对基础埋置深度和人防工程的要求,多层建筑地下室的设计必不可少。于是,地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。
一、高层建筑深基坑施工的特点
1、建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展;
2、基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度;
3、在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁;
4、深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利;
5、在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加协调工作的难度;
6、支护型式的多样性。迄今為止,支护型式已经发展到数十种。
二、高层建筑深基坑工程中施工技术及控制措施
1、混凝土灌注桩支护施工要点
(1)施工工艺。钻机钻孔前,应做好场地平整,挖设排水沟,设泥浆池制备泥浆,做试桩成孔,设置轴线定位点和水准点,防线定桩位及其复核等施工准备工作。钻孔时,先安装桩架及水泵设备,桩位处挖土埋设孔口护筒,以起定位、保护孔口、存储泥浆等作用,桩架就位后,钻机进行钻孔。钻孔时应在孔中注入泥浆,并始终保持泥浆液面高于地下水位1.0m 以上,以起到护壁、携渣、润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作用。钻孔深度达到设计要求后清孔,该工程采用原土造浆,所以清孔时,钻机空转不进尺,同时注入清水,待孔底残余的泥块已磨浆,排出泥浆比重降至1.1 左右( 以手触泥浆无颗粒感觉),即认为清孔已经合格。清孔完毕后,立即吊放钢筋笼和水下浇注混凝土。钢筋笼埋设前在其上设置定位钢筋环,确保保护层厚度。水下浇注混凝土采用导管法施工。
(2)质量控制。护筒中心要求与桩中心偏差不大于50mm,埋深不小于1m;泥浆比重控制在1.1 ~ 1.2;孔底沉渣厚度不得大于150mm;水下浇注混凝土应连续施工,孔内泥浆用潜水泵回收到贮浆槽里沉淀,导管应始终埋入混凝土中0.8 ~ 1.3m,并始终保持埋入混凝土面以下1m。
2、锚杆支护施工要点
土层锚杆简称土锚杆,它是在地面或深开挖的地下室墙面( 挡土墙、桩或地下连续墙)或未开挖的基坑立壁土层钻孔(或掏孔),达到一定设计深度后或再扩大孔的端部,形成柱状或其他形状,在孔内放入钢筋、钢管或钢丝束、钢绞线或其他抗拉材料,灌入水泥浆或化学浆液,使之与土层结合成为抗拉(拔)力强的锚杆。其特点是:能与土体结合在一起,承受很大的拉力,以保持结构的稳定,可有效地控制建筑物的变形量;施工所需钻孔孔径小,不用大型机械;代替钢横撑作侧壁支护,可大量节省钢材;为地下工程施工提供开阔的工作面。经济效益显著,可节省大量劳力,加快工程进度。
(1)施工准备。第一、锚杆用有出厂合格证及试验报告的钢筋,直径为22mm;水泥浆锚杆体的水泥用42.5 号普通硅酸盐水泥;砂用粒径小于2mm 的中细砂;水用pH 小于4 的水;第二、钻孔机带套管和钻头;灰浆泵、灰浆搅拌机等;第三、开挖边坡,按锚杆尺寸取2 根进行钻孔、穿筋、灌浆、锚定等工艺试验,并作抗拔试验,检验锚杆质量,以检验施工工艺和施工设备的适应性;第四、进行技术交底,搞清锚杆排数、孔位高低、孔距、孔深、锚杆及锚固件型式,清点锚杆及锚固件数量;第五、进行施工放线,定出挡土墙、桩基线和各个锚杆孔的孔位,锚杆的倾斜角。
(2)施工工艺( 水作业钻进法)。土方开挖→测量、放线定位→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→打开水源→钻孔→提出内钻杆→冲洗→钻至设计深度→反复提内钻杆→插钢筋→压力灌浆→养护→裸露主筋防锈→上横梁→焊锚具→锚头锁定。
(3)质量控制。第一、钻孔要保证位置正确,要随时注意调整好锚孔位置( 上下左右及角度),防止高低参差不齐和相互交错;第二、钻进后要反复提插孔内钻杆,并用水冲洗孔底沉渣直至出清水,再接下节钻杆;第三、钢筋使用前要检查各项性能,检查有无油污、锈蚀等情况,如有不合格的,应进行更换或处理;第四、注浆管使用前,要检查有无破裂堵塞,接口处要处理牢固,防止压力加大时开裂跑浆;第五、拉杆应由专人制作,钻孔完毕应尽快地安设拉杆,以防塌孔;第六、在灌浆前将管口封闭,接上压浆管,即可进行注浆,浇注锚固体;第七、灌浆是土层锚杆施工中的一道关键工序,必须认真进行,并做好记录,灌浆材料用水泥浆,水灰比为0.45,水泥浆液的抗压强度应大于25MPa,塑性流动时间应在22s 以下,可用时间应为30 ~ 60min,整个浇注过程须在4min 内结束;第八、灌浆压力在0.4 ~ 2MPa 之间,宜采用封闭式压力灌浆和二次压力灌浆,有效提高锚杆抗拔力;第九、注浆前用水引路、润湿,检查输浆管道,注浆后及时用水清洗搅浆、压浆设备及灌浆管等,注浆后自然养护不少于7d;第十、遵循分段开挖、分段支护的原则,施工中对锚杆或土钉位置,钻孔直径、深度及角度,锚杆或土钉插入长度,注浆配比、压力及注浆量,喷锚墙面厚度及强度、锚杆或土钉应力等进行检查。
3、锚喷护壁施工工艺及质量控制措施
(1)制锚:锚杆体为Φ22 钢筋,钢筋搭焊长度≥ 5d,双面焊。
(2)开挖:喷锚网支护的特点是边开挖边支护,分层分段开挖。
(3)钻孔:用空气冲击钻成孔,孔径大于14cm,孔深允许误差-20cm,打设角一般为3°~ 8°,孔位遇障碍物时允许变动。
(4)注浆:配比为水︰水泥=1 ︰ 0.45,并加三乙醇胺0.3‰,注浆压力大于0.5MPa,水泥为42.5 号普通硅酸盐水泥。
(5)修坡面:注浆后进行修坡面,使坡面平整,严格控制坡面到地下室墙体距离。
(6)编网及焊接:网筋Φ6@300×300,加网孔间距50mm×50mm 钢丝网,网筋搭焊长度≥ 10cm,多于3 个焊点。
(7)喷射混凝土护面:普通42.5 号水泥、中砂、碎石(粒径小于15cm),配合比︰水泥︰砂︰石︰水=1 ︰ 2 ︰ 2 ︰ 0.4,混凝土强度C20,喷射前坡面作喷射厚度标记,喷射混凝土面层厚度为5cm,喷射混凝土面层每天浇水养护2 ~ 3 次,养护7 天。
(8)开挖下层:开挖下层土方时间与上层喷射混凝土强度、注浆强度、地质条件,边壁位移量有关,一般上层混凝土面层喷射24 ~ 36h 后方可进行下层开挖。
4、砖砌挡土墙施工要点
(1)施工工艺。平放线( 绑扎构造柱钢筋)→试摆砖→立皮数杆→组砌、清理→构造柱模板安装、浇混凝土→圈梁和压梁模板安装、钢筋绑扎、浇混凝土。
(2)质量控制。材料质量符合要求,灰缝横平竖直,砂浆饱满,厚薄均匀,砌块上下错缝,内外搭砌,接茬牢固,墙面平整垂直;水平及竖向灰缝宽度一般为10mm,控制在8 ~ 12mm,水平灰缝砂浆饱满度不低于80%,竖向灰缝砂浆饱满。
参考文献:
[1] 王朱康.关于深基坑施工技术的探讨[J].四川建材,2009(6).
[2] 张雪,秦跃民.深基坑支护施工技术[J].兰州工业高等专科学校学报,2003,10(4):48~50.
关键词:高层建筑深基坑工程施工技术特点控制措施
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
随着改革开放的发展,城市建设了大批的高层和超高层建筑。开发商为提高建筑用地率,加之国家有关规范,对基础埋置深度和人防工程的要求,多层建筑地下室的设计必不可少。于是,地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。
一、高层建筑深基坑施工的特点
1、建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展;
2、基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度;
3、在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁;
4、深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利;
5、在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序相互制约影响,增加协调工作的难度;
6、支护型式的多样性。迄今為止,支护型式已经发展到数十种。
二、高层建筑深基坑工程中施工技术及控制措施
1、混凝土灌注桩支护施工要点
(1)施工工艺。钻机钻孔前,应做好场地平整,挖设排水沟,设泥浆池制备泥浆,做试桩成孔,设置轴线定位点和水准点,防线定桩位及其复核等施工准备工作。钻孔时,先安装桩架及水泵设备,桩位处挖土埋设孔口护筒,以起定位、保护孔口、存储泥浆等作用,桩架就位后,钻机进行钻孔。钻孔时应在孔中注入泥浆,并始终保持泥浆液面高于地下水位1.0m 以上,以起到护壁、携渣、润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作用。钻孔深度达到设计要求后清孔,该工程采用原土造浆,所以清孔时,钻机空转不进尺,同时注入清水,待孔底残余的泥块已磨浆,排出泥浆比重降至1.1 左右( 以手触泥浆无颗粒感觉),即认为清孔已经合格。清孔完毕后,立即吊放钢筋笼和水下浇注混凝土。钢筋笼埋设前在其上设置定位钢筋环,确保保护层厚度。水下浇注混凝土采用导管法施工。
(2)质量控制。护筒中心要求与桩中心偏差不大于50mm,埋深不小于1m;泥浆比重控制在1.1 ~ 1.2;孔底沉渣厚度不得大于150mm;水下浇注混凝土应连续施工,孔内泥浆用潜水泵回收到贮浆槽里沉淀,导管应始终埋入混凝土中0.8 ~ 1.3m,并始终保持埋入混凝土面以下1m。
2、锚杆支护施工要点
土层锚杆简称土锚杆,它是在地面或深开挖的地下室墙面( 挡土墙、桩或地下连续墙)或未开挖的基坑立壁土层钻孔(或掏孔),达到一定设计深度后或再扩大孔的端部,形成柱状或其他形状,在孔内放入钢筋、钢管或钢丝束、钢绞线或其他抗拉材料,灌入水泥浆或化学浆液,使之与土层结合成为抗拉(拔)力强的锚杆。其特点是:能与土体结合在一起,承受很大的拉力,以保持结构的稳定,可有效地控制建筑物的变形量;施工所需钻孔孔径小,不用大型机械;代替钢横撑作侧壁支护,可大量节省钢材;为地下工程施工提供开阔的工作面。经济效益显著,可节省大量劳力,加快工程进度。
(1)施工准备。第一、锚杆用有出厂合格证及试验报告的钢筋,直径为22mm;水泥浆锚杆体的水泥用42.5 号普通硅酸盐水泥;砂用粒径小于2mm 的中细砂;水用pH 小于4 的水;第二、钻孔机带套管和钻头;灰浆泵、灰浆搅拌机等;第三、开挖边坡,按锚杆尺寸取2 根进行钻孔、穿筋、灌浆、锚定等工艺试验,并作抗拔试验,检验锚杆质量,以检验施工工艺和施工设备的适应性;第四、进行技术交底,搞清锚杆排数、孔位高低、孔距、孔深、锚杆及锚固件型式,清点锚杆及锚固件数量;第五、进行施工放线,定出挡土墙、桩基线和各个锚杆孔的孔位,锚杆的倾斜角。
(2)施工工艺( 水作业钻进法)。土方开挖→测量、放线定位→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→打开水源→钻孔→提出内钻杆→冲洗→钻至设计深度→反复提内钻杆→插钢筋→压力灌浆→养护→裸露主筋防锈→上横梁→焊锚具→锚头锁定。
(3)质量控制。第一、钻孔要保证位置正确,要随时注意调整好锚孔位置( 上下左右及角度),防止高低参差不齐和相互交错;第二、钻进后要反复提插孔内钻杆,并用水冲洗孔底沉渣直至出清水,再接下节钻杆;第三、钢筋使用前要检查各项性能,检查有无油污、锈蚀等情况,如有不合格的,应进行更换或处理;第四、注浆管使用前,要检查有无破裂堵塞,接口处要处理牢固,防止压力加大时开裂跑浆;第五、拉杆应由专人制作,钻孔完毕应尽快地安设拉杆,以防塌孔;第六、在灌浆前将管口封闭,接上压浆管,即可进行注浆,浇注锚固体;第七、灌浆是土层锚杆施工中的一道关键工序,必须认真进行,并做好记录,灌浆材料用水泥浆,水灰比为0.45,水泥浆液的抗压强度应大于25MPa,塑性流动时间应在22s 以下,可用时间应为30 ~ 60min,整个浇注过程须在4min 内结束;第八、灌浆压力在0.4 ~ 2MPa 之间,宜采用封闭式压力灌浆和二次压力灌浆,有效提高锚杆抗拔力;第九、注浆前用水引路、润湿,检查输浆管道,注浆后及时用水清洗搅浆、压浆设备及灌浆管等,注浆后自然养护不少于7d;第十、遵循分段开挖、分段支护的原则,施工中对锚杆或土钉位置,钻孔直径、深度及角度,锚杆或土钉插入长度,注浆配比、压力及注浆量,喷锚墙面厚度及强度、锚杆或土钉应力等进行检查。
3、锚喷护壁施工工艺及质量控制措施
(1)制锚:锚杆体为Φ22 钢筋,钢筋搭焊长度≥ 5d,双面焊。
(2)开挖:喷锚网支护的特点是边开挖边支护,分层分段开挖。
(3)钻孔:用空气冲击钻成孔,孔径大于14cm,孔深允许误差-20cm,打设角一般为3°~ 8°,孔位遇障碍物时允许变动。
(4)注浆:配比为水︰水泥=1 ︰ 0.45,并加三乙醇胺0.3‰,注浆压力大于0.5MPa,水泥为42.5 号普通硅酸盐水泥。
(5)修坡面:注浆后进行修坡面,使坡面平整,严格控制坡面到地下室墙体距离。
(6)编网及焊接:网筋Φ6@300×300,加网孔间距50mm×50mm 钢丝网,网筋搭焊长度≥ 10cm,多于3 个焊点。
(7)喷射混凝土护面:普通42.5 号水泥、中砂、碎石(粒径小于15cm),配合比︰水泥︰砂︰石︰水=1 ︰ 2 ︰ 2 ︰ 0.4,混凝土强度C20,喷射前坡面作喷射厚度标记,喷射混凝土面层厚度为5cm,喷射混凝土面层每天浇水养护2 ~ 3 次,养护7 天。
(8)开挖下层:开挖下层土方时间与上层喷射混凝土强度、注浆强度、地质条件,边壁位移量有关,一般上层混凝土面层喷射24 ~ 36h 后方可进行下层开挖。
4、砖砌挡土墙施工要点
(1)施工工艺。平放线( 绑扎构造柱钢筋)→试摆砖→立皮数杆→组砌、清理→构造柱模板安装、浇混凝土→圈梁和压梁模板安装、钢筋绑扎、浇混凝土。
(2)质量控制。材料质量符合要求,灰缝横平竖直,砂浆饱满,厚薄均匀,砌块上下错缝,内外搭砌,接茬牢固,墙面平整垂直;水平及竖向灰缝宽度一般为10mm,控制在8 ~ 12mm,水平灰缝砂浆饱满度不低于80%,竖向灰缝砂浆饱满。
参考文献:
[1] 王朱康.关于深基坑施工技术的探讨[J].四川建材,2009(6).
[2] 张雪,秦跃民.深基坑支护施工技术[J].兰州工业高等专科学校学报,2003,10(4):48~50.