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摘要:本文针对深基坑工程的施工,结合工程实例进行探讨,并对质量控制提出了具体措施,供广大技术人员参考。
关键词:深基坑施工质量控制
近年城市改造工程逐渐增加,尤其是高层建筑施工,由于基坑开挖深,对邻近建筑物可能会存在一定影响,这也为深基坑支护施工提出了更高要求。
1工程简况
宿迁某工程位于主城区,西侧是道路,东侧及北侧为建筑物,南侧为规划道路,建筑面积3万m²,地下室结构形式为板式筏型,板厚为1.6米,底板垫层标高为-6.55m,场地自然标高为-0.2m,基坑侧壁安全等级为二级。
2设计要求
综合考虑地质、环境、土方等多方因素,基坑采用支护方案为:
2.1基坑不靠近建筑物处放坡开挖,坡面挂网喷浆处理。
2.2基坑靠近建筑物处采用悬臂钻孔桩作为支护结构
2.3基坑内采用明沟加集水坑进行排水,在基坑内做轻型井点降水。
3深基坑支护施工顺序
由于该工程综合考虑现场及成本因素,所涉及的支护工艺比较多。根据工期和施工顺序的要求,先进行灌注桩及深搅桩施工待桩身强度达到80%以后分层进行开挖,并随着土方开挖进行土钉墙施工及喷浆挂网施工,开挖过程中做好降水工作,控制基坑的整体水位。
4钻孔灌注桩施工
该工程靠近建筑物共设计灌注桩57根,考虑辅助工作及滞后商品砼等原因,工程桩施工工期安排20天。
4.1测量放线
4.1.1测量员根据坐标点、水准点和桩位平面布置图,进行轴线和桩位放线,将主要轴线引测点引到轴线外,并标好记号,所放桩位要作好桩号标记。
4.1.2桩位放样完毕后,测量放样人员将结果交于项目负责人后对轴线和桩位进行验收,在项目负责验收合格后进行下道工序。
4.2埋设护筒
4.2.1护筒埋设准确、稳定,护筒中心与桩位中心偏差不得大于5cm。
4.2.2护筒埋设深度1.5m,其高度满足孔内泥浆面高度要求,高出地面或水面50cm。
4.3安装桩机
钻头与桩位转盘中心与钻架上的吊滑轮在同一垂直线上,钻杆位置偏差不得大于2cm。
4.4钻进
4.4.1在松软土层中钻进,应根据泥浆补给情况控制钻进速度,在硬土层和岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。
4.4.2加接钻杆时,应先停止钻进,将钻具提高孔底8-10cm,维持冲洗1-2分钟,清洗孔底,将管道内的钻渣排净,然后停泵加钻杆,钻杆连接应拧紧上牢,防止螺母、螺栓,拧卸工具等掉入孔内。
4.5第一次清孔
4.5.当钻孔深度达到设计深度时应停止钻进,此时稍提钻杆,使钻头距孔底10-20cm处空转,并保持泥浆正循环,将相对密度1.05-1.1的不含杂质的新浆压入钻杆,把钻孔内悬浮较多的泥浆置换孔外。
4.5.2保持距孔底5cm以内的泥浆相对密度应小于1.25。
4.6第二次清孔
第一次清孔达到设计要求后,由于要安放钢筋笼及导管,准备浇注水下砼,这段时间间隙长,孔底又会产生新的沉渣,所以应待安放钢筋笼及导管就绪后,再利用导管二次清孔。清孔标准是孔深达到设计要求,复测沉渣厚度在10cm以内,此时清孔就算完成,立即进行浇注水下砼工作。
4.7灌注水下砼,拔出护筒。
4.8钢筋制作
4.8.1钢筋笼应分节制作,长度为9m,主筋搭接要求双面焊,焊接长度大于5d,总长度通过底层长度调节。每节焊接时,在同一截面内钢筋接头数小于主筋总数的50%,两相邻接头错开距离不小于35d且大于50cm。
4.8.2钢筋笼每3.0m设置一组砼保护块,规格为直径5cm,以保证钢筋笼主筋保护层厚度不小于5cm。
4.9水下砼的灌注
4.9.1砼是C30商品砼,要求砼必须且具备良好的和易性,砼坍落度宜为18-20cm。
4.9.2灌注过程中,应经常测量砼面上升情况,准确计算导管埋深及拆管长度,且导管埋入砼面2m。
4.9.3严格控制桩顶标高,保证桩头质量,超灌高度50cm。
4.9.4在灌注过程中,应做好该桩灌注记录,计算实际灌注量。成桩后,充盈系数应控制在1.1-1.3,严禁小于1.0。
4.9.5成桩后,要及时整理好桩全部资料,报请监理核实验收,把该桩试块放置好,待脱模后,在试块上标注桩号、制作日期和砼强度等级,在现场养护3天后,送到检测部门标养进行测试。
4.10桩头的保护
当砼灌注完毕后,桩头保护的好坏可直接影响桩顶砼的强度,因此现场灌注完毕后要注意:
4.10.1拔护筒与桩孔回填要在砼初凝之后进行,避免孔口坍落度及回填的大块土石贯入桩头砼内而影响桩顶砼质量。
4.10.2回填前,孔口要加盖钢筋网罩等物,严防产生不安全因素。
5雙头深层搅拌桩施工
5.1桩机就位:检查钻杆长度,钻头直径,连接好输浆管路,将桩机移到指定位置对好桩位,由现场质检人员检查确认无误后开始开机作业。
5.2喷搅下沉:开启深层搅拌机主电机,桩机钻杆垂直下沉,下沉速度0.5-0.7米/分,下沉过程中,工作电流不大于额定值,遇较硬地层不能下沉时,随时观察设备运行及地层变化情况,钻头下沉至设计深度。
5.3、搅拌提升:深层搅拌机下沉到达设计深度,在桩端搅拌喷浆30s后匀速搅拌提升。提升过程中始终保持送浆连续,中间不得间断。如有间断应进行处理。同时在输浆管冲水下沉的部位应略停加强搅拌喷浆。
5.4二次搅拌下沉:重复前次作业。每根桩均要进行二搅二喷。
5.5移位:桩机移至下一桩位,重复进行上述步骤的施工。
6降水施工
6.1深井布置概况
管井降水施工采用机械成孔。管井井径Ф800,下入Ф360/300水泥井管,孔内填1~5mm绿豆砂。抽水井周围必须充填较好的中粗石英砂或绿豆砂,成井后立即抽水。施工管井时必须避开墙柱等主体结构;坑中坑部位(如积水坑)视情况增加轻型井点降水。
6.2深井施工工艺
定井位→埋护口管→安装转机→成孔→清孔→下井管→填绿豆沙→安装水泵→抽水→降水井止水封井。
7支撑、圈梁方案
7.1土方开挖前,先开挖出支护桩,凿清支护桩上浮浆至设计桩顶标高,调直出露钢筋并满足出露钢筋的长度。
7.2按设计要求绑扎钢筋,按规范要求满足搭接长度。
7.3钢筋砼支撑与圈梁应同时浇筑,砼支撑浇筑时不得设缝,为防止砼支撑收缩变形,砼中加水泥用量的2%JM3系列膨胀剂。
7.4圈梁、钢筋砼支撑保护层厚度为35mm。
7.5钢筋砼支撑截面尺寸:+8mm,-5mm;支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差:10mm,支撑两端的标高差不大于20mm及支撑长度的1/600,支撑扰曲度的1/1000,立柱垂直度不大于基坑开挖深度深度的1/300,支撑与立柱的轴线偏差不大于50mm,支撑水平轴线偏差不大于30mm。
8基坑监测
为了确保基坑正常开挖,确保周边道路、管线及建筑物的安全,基坑开挖前、开挖过程中,积极配合基坑监测单位做好监测工作,及时搜集监测资料,用于土方开挖及地下室施工的信息化指导。
9结语
深基坑支护施工与周围环境密切相关,只有严格按照规范要求及设计规范施工,密切观测才能保证自身建筑及周围建筑施工完全。同时根据场地条件的不同,只有施工顺序组织合理,才能更大体现经济效益。
[作者简介]池永(1973—),男,高级工程师。
臧亚洲(1952—),男,工程师。
李彦(1968-),男,工程师。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:深基坑施工质量控制
近年城市改造工程逐渐增加,尤其是高层建筑施工,由于基坑开挖深,对邻近建筑物可能会存在一定影响,这也为深基坑支护施工提出了更高要求。
1工程简况
宿迁某工程位于主城区,西侧是道路,东侧及北侧为建筑物,南侧为规划道路,建筑面积3万m²,地下室结构形式为板式筏型,板厚为1.6米,底板垫层标高为-6.55m,场地自然标高为-0.2m,基坑侧壁安全等级为二级。
2设计要求
综合考虑地质、环境、土方等多方因素,基坑采用支护方案为:
2.1基坑不靠近建筑物处放坡开挖,坡面挂网喷浆处理。
2.2基坑靠近建筑物处采用悬臂钻孔桩作为支护结构
2.3基坑内采用明沟加集水坑进行排水,在基坑内做轻型井点降水。
3深基坑支护施工顺序
由于该工程综合考虑现场及成本因素,所涉及的支护工艺比较多。根据工期和施工顺序的要求,先进行灌注桩及深搅桩施工待桩身强度达到80%以后分层进行开挖,并随着土方开挖进行土钉墙施工及喷浆挂网施工,开挖过程中做好降水工作,控制基坑的整体水位。
4钻孔灌注桩施工
该工程靠近建筑物共设计灌注桩57根,考虑辅助工作及滞后商品砼等原因,工程桩施工工期安排20天。
4.1测量放线
4.1.1测量员根据坐标点、水准点和桩位平面布置图,进行轴线和桩位放线,将主要轴线引测点引到轴线外,并标好记号,所放桩位要作好桩号标记。
4.1.2桩位放样完毕后,测量放样人员将结果交于项目负责人后对轴线和桩位进行验收,在项目负责验收合格后进行下道工序。
4.2埋设护筒
4.2.1护筒埋设准确、稳定,护筒中心与桩位中心偏差不得大于5cm。
4.2.2护筒埋设深度1.5m,其高度满足孔内泥浆面高度要求,高出地面或水面50cm。
4.3安装桩机
钻头与桩位转盘中心与钻架上的吊滑轮在同一垂直线上,钻杆位置偏差不得大于2cm。
4.4钻进
4.4.1在松软土层中钻进,应根据泥浆补给情况控制钻进速度,在硬土层和岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。
4.4.2加接钻杆时,应先停止钻进,将钻具提高孔底8-10cm,维持冲洗1-2分钟,清洗孔底,将管道内的钻渣排净,然后停泵加钻杆,钻杆连接应拧紧上牢,防止螺母、螺栓,拧卸工具等掉入孔内。
4.5第一次清孔
4.5.当钻孔深度达到设计深度时应停止钻进,此时稍提钻杆,使钻头距孔底10-20cm处空转,并保持泥浆正循环,将相对密度1.05-1.1的不含杂质的新浆压入钻杆,把钻孔内悬浮较多的泥浆置换孔外。
4.5.2保持距孔底5cm以内的泥浆相对密度应小于1.25。
4.6第二次清孔
第一次清孔达到设计要求后,由于要安放钢筋笼及导管,准备浇注水下砼,这段时间间隙长,孔底又会产生新的沉渣,所以应待安放钢筋笼及导管就绪后,再利用导管二次清孔。清孔标准是孔深达到设计要求,复测沉渣厚度在10cm以内,此时清孔就算完成,立即进行浇注水下砼工作。
4.7灌注水下砼,拔出护筒。
4.8钢筋制作
4.8.1钢筋笼应分节制作,长度为9m,主筋搭接要求双面焊,焊接长度大于5d,总长度通过底层长度调节。每节焊接时,在同一截面内钢筋接头数小于主筋总数的50%,两相邻接头错开距离不小于35d且大于50cm。
4.8.2钢筋笼每3.0m设置一组砼保护块,规格为直径5cm,以保证钢筋笼主筋保护层厚度不小于5cm。
4.9水下砼的灌注
4.9.1砼是C30商品砼,要求砼必须且具备良好的和易性,砼坍落度宜为18-20cm。
4.9.2灌注过程中,应经常测量砼面上升情况,准确计算导管埋深及拆管长度,且导管埋入砼面2m。
4.9.3严格控制桩顶标高,保证桩头质量,超灌高度50cm。
4.9.4在灌注过程中,应做好该桩灌注记录,计算实际灌注量。成桩后,充盈系数应控制在1.1-1.3,严禁小于1.0。
4.9.5成桩后,要及时整理好桩全部资料,报请监理核实验收,把该桩试块放置好,待脱模后,在试块上标注桩号、制作日期和砼强度等级,在现场养护3天后,送到检测部门标养进行测试。
4.10桩头的保护
当砼灌注完毕后,桩头保护的好坏可直接影响桩顶砼的强度,因此现场灌注完毕后要注意:
4.10.1拔护筒与桩孔回填要在砼初凝之后进行,避免孔口坍落度及回填的大块土石贯入桩头砼内而影响桩顶砼质量。
4.10.2回填前,孔口要加盖钢筋网罩等物,严防产生不安全因素。
5雙头深层搅拌桩施工
5.1桩机就位:检查钻杆长度,钻头直径,连接好输浆管路,将桩机移到指定位置对好桩位,由现场质检人员检查确认无误后开始开机作业。
5.2喷搅下沉:开启深层搅拌机主电机,桩机钻杆垂直下沉,下沉速度0.5-0.7米/分,下沉过程中,工作电流不大于额定值,遇较硬地层不能下沉时,随时观察设备运行及地层变化情况,钻头下沉至设计深度。
5.3、搅拌提升:深层搅拌机下沉到达设计深度,在桩端搅拌喷浆30s后匀速搅拌提升。提升过程中始终保持送浆连续,中间不得间断。如有间断应进行处理。同时在输浆管冲水下沉的部位应略停加强搅拌喷浆。
5.4二次搅拌下沉:重复前次作业。每根桩均要进行二搅二喷。
5.5移位:桩机移至下一桩位,重复进行上述步骤的施工。
6降水施工
6.1深井布置概况
管井降水施工采用机械成孔。管井井径Ф800,下入Ф360/300水泥井管,孔内填1~5mm绿豆砂。抽水井周围必须充填较好的中粗石英砂或绿豆砂,成井后立即抽水。施工管井时必须避开墙柱等主体结构;坑中坑部位(如积水坑)视情况增加轻型井点降水。
6.2深井施工工艺
定井位→埋护口管→安装转机→成孔→清孔→下井管→填绿豆沙→安装水泵→抽水→降水井止水封井。
7支撑、圈梁方案
7.1土方开挖前,先开挖出支护桩,凿清支护桩上浮浆至设计桩顶标高,调直出露钢筋并满足出露钢筋的长度。
7.2按设计要求绑扎钢筋,按规范要求满足搭接长度。
7.3钢筋砼支撑与圈梁应同时浇筑,砼支撑浇筑时不得设缝,为防止砼支撑收缩变形,砼中加水泥用量的2%JM3系列膨胀剂。
7.4圈梁、钢筋砼支撑保护层厚度为35mm。
7.5钢筋砼支撑截面尺寸:+8mm,-5mm;支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差:10mm,支撑两端的标高差不大于20mm及支撑长度的1/600,支撑扰曲度的1/1000,立柱垂直度不大于基坑开挖深度深度的1/300,支撑与立柱的轴线偏差不大于50mm,支撑水平轴线偏差不大于30mm。
8基坑监测
为了确保基坑正常开挖,确保周边道路、管线及建筑物的安全,基坑开挖前、开挖过程中,积极配合基坑监测单位做好监测工作,及时搜集监测资料,用于土方开挖及地下室施工的信息化指导。
9结语
深基坑支护施工与周围环境密切相关,只有严格按照规范要求及设计规范施工,密切观测才能保证自身建筑及周围建筑施工完全。同时根据场地条件的不同,只有施工顺序组织合理,才能更大体现经济效益。
[作者简介]池永(1973—),男,高级工程师。
臧亚洲(1952—),男,工程师。
李彦(1968-),男,工程师。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。