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摘要:本文将围绕工程实例,浅析特殊地质及结构的围护结构的施工质量控制措施,就方案优化、质量管理经验及方法等进行简单的分析及探讨。
关键词:围护;质量;控制;经验
中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:
1 工程描述
本工程为纪念环工程,主要功能为骨灰存放处(骨灰堂),建筑主体为钢筋混凝土框架结构,建筑面积11687.64平方米,建筑高度15.5米(女儿墙至最低室外处),本建筑±0.000相当于绝对标高45.050米,建筑层数为地上二层,属多层建筑。本围护结构与其它围护相反,相当于坑外建房子;特点为利用原有自然小山包作形似坟茔,切除部分山体后,绕山包建筑圆环形建筑。本工程采用抗滑桩+预应力锚索作为永久性支护结构,永久性边坡周长约321.6m。具体结构平面详见下图:
2 结构形式及施工质量控制措施
2.1 支护桩结构
基坑围护桩采用旋挖机挖孔桩,以6层中风化凝灰岩~凝灰角砾岩作为桩端持力层,基坑支护桩为旋挖机挖孔桩,设计桩数136根, 桩径d=1100mm,@=1400,由136根旋挖桩围成一个封闭圆,桩端持力层均为中风化页岩。桩的混凝土强度等级为C30,保护层厚度70㎜。施工时当挖至设计标高后由岩土专业人员及施工监理对每个桩进行验收,确认巳进入6层中风化岩的深度满足设计要求后,清碴排水验收后,随即浇筑200㎜厚C30混凝土封底。成一个孔立即浇一个孔,不得搁置等待。当两桩相距较近时,应先挖较深的桩,且保护证两桩间的高差不大于两者之间的距离。后挖的桩须等先挖的桩混凝土强度达到50%以上方可施工。
2.1.1 施工要求:
(1)旋挖挖孔桩工艺流程:开挖—旋进—清孔—安装钢筋笼—灌注桩身砼。
(2)挖孔桩采取间隔采取间隔施工,成一个孔清一个孔随浇筑一个孔。
(3)开挖过程中如遇地下水,则需利用其作为工程井进行抽水,以疏排地下水。
(4)终孔时必须清理好护壁杂物,浮土,清除积水。
2.1.2 检测要求:
(1)旋挖挖孔桩施工完成后应采用低应变动测法检测桩身完整性,检测数量不宜少于总桩数的30%,且不得少于20根。
(2)挖孔桩当根据低应变动测法判定的桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时,应采用钻芯法补充检测,检测数量不宜少于总桩数的2%,且不得少于3根。
(3)灌注桩需抽取不小于10%进行超声波检测。
2.2 锚索结构
因本工程支护形式为护山体,不能像一般支护结构那样设置支撑,因此设计锚索对支护桩进行拉结;锚索总计115根,其中1-1剖面区锚索为26m,计25根;2-2剖面区锚索为20m,计46根;3-3剖面区锚索为27.5m,计44根。
2.2.1 施工要求:
(1)锚索的施工顺序为:测量、放线定位—钻机钻至设计深度—插入钢筋—压力灌浆—养护—施工圈梁—焊锚具—待圈梁砼强度达到龄期时锚索预应力张拉—锚头锁定。
(2)锚索施工前应先施工3跟锚索,进行基本试验,待试验结果满足设计要求后方可施工。
(3)锚索钻孔直径180mm,锚筋选用S15.2(1*7),锚索钻孔倾角为30°和35°交错,钻孔前应按标高定位,定位偏差不宜大于20mm,钻孔深度应达到设计要求;在土质松散的土中钻孔时应用套管保护孔壁以避免坍孔。
(4)锚索注浆采用二次注浆工艺:第一次注浆工艺材料选用水泥砂浆,第二次注浆选用纯水泥浆。施工前应进行配比试验,初定水泥砂浆配合比为水泥:砂:水=1:0.6:0.45,注浆压力0.2~0.5MPa直至浆液从孔中溢出。第二次注浆选用纯水泥浆,水灰比0.45,注浆压力不低于2.0MPa,使浆液冲破封口薄膜及初凝砂浆,浆液注入到砂浆和土体之间,达到注浆压力1—2分钟且孔口有冒浆现象时,即可结束注浆。在水泥结石体强度达到5.0MPa后进行第二次注浆。注浆压力和注浆时间可根据锚固段的体积确定,并分段依次由下而上进行。锚固体养护至龄期后的抗压强度不得低于30MPa。
(5)注浆设备应有足够的浆液生产能力和所需的额定压力,采用的注浆管应能在1h内完成单根锚杆的连续注浆。注浆开始或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。
(6)当锚固段强度大于20MPa并达到设计强度等级的75%后方可进行张拉;锚索张拉顺序应考虑对邻近锚索的影响;正式张拉前必须对锚索进行预张拉二次,每次张拉力为50KN,使锚索各部位接触紧密;锚索张拉荷载要分级逐步施加,不能一下加至锁定荷载;锚索锁定值详见剖面图。
(7)在松散土层中成孔施工时,需预先采取措施(如:自带套管)防止塌孔。
(8)强风化岩中由于存在較多裂隙,需有效控制注浆工艺,既保证锚固体质量,同时避免过量注浆。
(9)永久性锚索的应按照要求做好防腐处理。
2.2.2 锚索基本试验要求:
(1)试验目的:锚杆基本试验是锚杆性能的全面试验,目的是确定锚杆的极限承载力和锚杆参数的合理性,为锚杆设计、施工提供依据。
(2)锚索基本试验数量为3根,若土层条件差异较大,需增加基本试验锚杆组数。
(3)基本试验要求、试验步骤及试验成果整理应按照《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》附录X中要求进行。
(4)锚索基本试验结果需提供给设计单位,以便对锚索设计参数 复核。
2.2.3 检测要求
锚索应按有关规范要求选取总数5%且不小于5根,进行锚杆验收试验。
2.3 框格梁结构
在支护桩施工至2-2截面时,出现旋挖桩机无法挖除坚硬的岩层而导致无法达到设计桩底标高,针对此情况,勘察单位、施工方、监理方及设计院等相关单位多次至现场进行实地勘察,根据实际情况及验算结果,最终确定在支护桩无法施工的部位采取土钉结合框格梁的支护方案,框格梁大小为高500mm、宽400mm,横向间距为3000mm,竖向间距为1600-3000mm,在框格梁施工过程中,部分岩层需要凿除,在凿除过程中,实施小面积区域凿除方案,以免影响山体结构,造成岩层垮塌。
2.4 土方开挖施工
因本工程开挖土方深度达到八米,局部十米,按照住建部下发的87号文的相关要求,本工程土方开挖方案组织了专家论证,并根据专家意见进行了修改与完善。结合现场的实际情况,本工程土方分三次进行:
第一次土方开挖为山体土方的切削施工,采用一部EX-100挖机,挖至+52.8米标高处。
第二次土方开挖在桩基工程完成后进行,采用一部EX-100挖机。沿12轴与30轴分东西两大块同时进行,挖至+50.0米标高处。
第三次土方开挖在基坑支护工程完成后并达到设计要求后进行。
土方开挖应注意事项
2.4.1 开挖过程中由项目部派专人在现场控制挖土标高,挖土机按施工流程开挖。在土方工程开挖前,须请业主主持召开相关部门参加的会议,审核挖土方案。同时进一步复核桩位情况,做好心中有底,建立数据表格。
2.4.2 挖土前,须将挖土时间、行走路线等情况通报业主。清洗运土车的污水必须经过沉淀后,才能排出施工场地。
2.4.3 坑底保留300mm厚土层由人工铲平,工人紧跟挖机工作,由挖机将土方带走。机械挖土的同时,配置足够的劳动力负责修整边坡、底边,确保挖土质量。对于挖深部位,严禁回填土,须回石子、黄砂。
2.4.4 挖土时在基坑周边设集水井,用水泵作明排水。在工地大门口设洗车台,土方车在出大门前必须冲洗干净,并且在门外满铺草包。当土方开挖至坑底时,根据施工作业面,可紧跟做垫层砼。严禁挖机碰撞桩基。
5、挖山体土方时,应派专人密切观察山体动态。防止在施工时发生山体滑坡,保证施工作业安全。
3 施工成果
本围护结构在施工过程中,严格按照相关试验要求对支护桩及锚索进行了检测试验,试验结果全部合格;并对山体进行了基坑监测,每周进行基坑监测数据分析,监测结果在规范及设计要求内,确保了基坑的稳定安全,在后期土方开挖及主题施工过程中,现场施工人员及监理人员对围护结构加强了观察,及时分析了监测数据,未出现允许范围外的倾斜及山体滑坡现象,顺利完成了土方开挖及主体结构的施工。
关键词:围护;质量;控制;经验
中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:
1 工程描述
本工程为纪念环工程,主要功能为骨灰存放处(骨灰堂),建筑主体为钢筋混凝土框架结构,建筑面积11687.64平方米,建筑高度15.5米(女儿墙至最低室外处),本建筑±0.000相当于绝对标高45.050米,建筑层数为地上二层,属多层建筑。本围护结构与其它围护相反,相当于坑外建房子;特点为利用原有自然小山包作形似坟茔,切除部分山体后,绕山包建筑圆环形建筑。本工程采用抗滑桩+预应力锚索作为永久性支护结构,永久性边坡周长约321.6m。具体结构平面详见下图:
2 结构形式及施工质量控制措施
2.1 支护桩结构
基坑围护桩采用旋挖机挖孔桩,以6层中风化凝灰岩~凝灰角砾岩作为桩端持力层,基坑支护桩为旋挖机挖孔桩,设计桩数136根, 桩径d=1100mm,@=1400,由136根旋挖桩围成一个封闭圆,桩端持力层均为中风化页岩。桩的混凝土强度等级为C30,保护层厚度70㎜。施工时当挖至设计标高后由岩土专业人员及施工监理对每个桩进行验收,确认巳进入6层中风化岩的深度满足设计要求后,清碴排水验收后,随即浇筑200㎜厚C30混凝土封底。成一个孔立即浇一个孔,不得搁置等待。当两桩相距较近时,应先挖较深的桩,且保护证两桩间的高差不大于两者之间的距离。后挖的桩须等先挖的桩混凝土强度达到50%以上方可施工。
2.1.1 施工要求:
(1)旋挖挖孔桩工艺流程:开挖—旋进—清孔—安装钢筋笼—灌注桩身砼。
(2)挖孔桩采取间隔采取间隔施工,成一个孔清一个孔随浇筑一个孔。
(3)开挖过程中如遇地下水,则需利用其作为工程井进行抽水,以疏排地下水。
(4)终孔时必须清理好护壁杂物,浮土,清除积水。
2.1.2 检测要求:
(1)旋挖挖孔桩施工完成后应采用低应变动测法检测桩身完整性,检测数量不宜少于总桩数的30%,且不得少于20根。
(2)挖孔桩当根据低应变动测法判定的桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时,应采用钻芯法补充检测,检测数量不宜少于总桩数的2%,且不得少于3根。
(3)灌注桩需抽取不小于10%进行超声波检测。
2.2 锚索结构
因本工程支护形式为护山体,不能像一般支护结构那样设置支撑,因此设计锚索对支护桩进行拉结;锚索总计115根,其中1-1剖面区锚索为26m,计25根;2-2剖面区锚索为20m,计46根;3-3剖面区锚索为27.5m,计44根。
2.2.1 施工要求:
(1)锚索的施工顺序为:测量、放线定位—钻机钻至设计深度—插入钢筋—压力灌浆—养护—施工圈梁—焊锚具—待圈梁砼强度达到龄期时锚索预应力张拉—锚头锁定。
(2)锚索施工前应先施工3跟锚索,进行基本试验,待试验结果满足设计要求后方可施工。
(3)锚索钻孔直径180mm,锚筋选用S15.2(1*7),锚索钻孔倾角为30°和35°交错,钻孔前应按标高定位,定位偏差不宜大于20mm,钻孔深度应达到设计要求;在土质松散的土中钻孔时应用套管保护孔壁以避免坍孔。
(4)锚索注浆采用二次注浆工艺:第一次注浆工艺材料选用水泥砂浆,第二次注浆选用纯水泥浆。施工前应进行配比试验,初定水泥砂浆配合比为水泥:砂:水=1:0.6:0.45,注浆压力0.2~0.5MPa直至浆液从孔中溢出。第二次注浆选用纯水泥浆,水灰比0.45,注浆压力不低于2.0MPa,使浆液冲破封口薄膜及初凝砂浆,浆液注入到砂浆和土体之间,达到注浆压力1—2分钟且孔口有冒浆现象时,即可结束注浆。在水泥结石体强度达到5.0MPa后进行第二次注浆。注浆压力和注浆时间可根据锚固段的体积确定,并分段依次由下而上进行。锚固体养护至龄期后的抗压强度不得低于30MPa。
(5)注浆设备应有足够的浆液生产能力和所需的额定压力,采用的注浆管应能在1h内完成单根锚杆的连续注浆。注浆开始或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。
(6)当锚固段强度大于20MPa并达到设计强度等级的75%后方可进行张拉;锚索张拉顺序应考虑对邻近锚索的影响;正式张拉前必须对锚索进行预张拉二次,每次张拉力为50KN,使锚索各部位接触紧密;锚索张拉荷载要分级逐步施加,不能一下加至锁定荷载;锚索锁定值详见剖面图。
(7)在松散土层中成孔施工时,需预先采取措施(如:自带套管)防止塌孔。
(8)强风化岩中由于存在較多裂隙,需有效控制注浆工艺,既保证锚固体质量,同时避免过量注浆。
(9)永久性锚索的应按照要求做好防腐处理。
2.2.2 锚索基本试验要求:
(1)试验目的:锚杆基本试验是锚杆性能的全面试验,目的是确定锚杆的极限承载力和锚杆参数的合理性,为锚杆设计、施工提供依据。
(2)锚索基本试验数量为3根,若土层条件差异较大,需增加基本试验锚杆组数。
(3)基本试验要求、试验步骤及试验成果整理应按照《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》附录X中要求进行。
(4)锚索基本试验结果需提供给设计单位,以便对锚索设计参数 复核。
2.2.3 检测要求
锚索应按有关规范要求选取总数5%且不小于5根,进行锚杆验收试验。
2.3 框格梁结构
在支护桩施工至2-2截面时,出现旋挖桩机无法挖除坚硬的岩层而导致无法达到设计桩底标高,针对此情况,勘察单位、施工方、监理方及设计院等相关单位多次至现场进行实地勘察,根据实际情况及验算结果,最终确定在支护桩无法施工的部位采取土钉结合框格梁的支护方案,框格梁大小为高500mm、宽400mm,横向间距为3000mm,竖向间距为1600-3000mm,在框格梁施工过程中,部分岩层需要凿除,在凿除过程中,实施小面积区域凿除方案,以免影响山体结构,造成岩层垮塌。
2.4 土方开挖施工
因本工程开挖土方深度达到八米,局部十米,按照住建部下发的87号文的相关要求,本工程土方开挖方案组织了专家论证,并根据专家意见进行了修改与完善。结合现场的实际情况,本工程土方分三次进行:
第一次土方开挖为山体土方的切削施工,采用一部EX-100挖机,挖至+52.8米标高处。
第二次土方开挖在桩基工程完成后进行,采用一部EX-100挖机。沿12轴与30轴分东西两大块同时进行,挖至+50.0米标高处。
第三次土方开挖在基坑支护工程完成后并达到设计要求后进行。
土方开挖应注意事项
2.4.1 开挖过程中由项目部派专人在现场控制挖土标高,挖土机按施工流程开挖。在土方工程开挖前,须请业主主持召开相关部门参加的会议,审核挖土方案。同时进一步复核桩位情况,做好心中有底,建立数据表格。
2.4.2 挖土前,须将挖土时间、行走路线等情况通报业主。清洗运土车的污水必须经过沉淀后,才能排出施工场地。
2.4.3 坑底保留300mm厚土层由人工铲平,工人紧跟挖机工作,由挖机将土方带走。机械挖土的同时,配置足够的劳动力负责修整边坡、底边,确保挖土质量。对于挖深部位,严禁回填土,须回石子、黄砂。
2.4.4 挖土时在基坑周边设集水井,用水泵作明排水。在工地大门口设洗车台,土方车在出大门前必须冲洗干净,并且在门外满铺草包。当土方开挖至坑底时,根据施工作业面,可紧跟做垫层砼。严禁挖机碰撞桩基。
5、挖山体土方时,应派专人密切观察山体动态。防止在施工时发生山体滑坡,保证施工作业安全。
3 施工成果
本围护结构在施工过程中,严格按照相关试验要求对支护桩及锚索进行了检测试验,试验结果全部合格;并对山体进行了基坑监测,每周进行基坑监测数据分析,监测结果在规范及设计要求内,确保了基坑的稳定安全,在后期土方开挖及主题施工过程中,现场施工人员及监理人员对围护结构加强了观察,及时分析了监测数据,未出现允许范围外的倾斜及山体滑坡现象,顺利完成了土方开挖及主体结构的施工。