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【摘要】深基坑支护工程是一种综合性很强的系统工程。随着经济的迅猛发展,深基坑支护工程在广泛应用于现代工程建设,本文举例说明,对某基坑工程支护现场的复合土钉墙的施工方法和工艺做了研究探讨。
【关键词】复合土钉墙;支护;施工;工艺
一、传统土钉墙与复合土钉墙比较分析
随着建筑建设的快速发展,基坑支护工作的任务也越来越重。传统的土钉墙造价经济,且具有施工方便、迅捷、节能和稳定等优点,在一般的基坑开挖工作中得到了良好的应用与发展。但是随着基坑开挖的深度不断加深和扩大,单独的土钉墙已无法满足深基坑的支护需求。复合土钉墙支护具有轻型,机动灵活,适用范围广、造价低、工期短、安全可靠等特点,支护能力强,可作超前支护,并兼备支护、截水等效果。虽然在人工填土、粘性土和弱胶结砂土的基坑支护或边坡加固等工作中土钉墙非常实用,但是对于一些含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层和淤泥质土等这些没有自稳能力的淤泥和饱和软弱土层来说就需要复合土钉墙支护了。在实际工程中,组成复合土钉墙的各项技术可根据工程需要进行灵活的有机结合,形式多样,是一项技术先进、施工简便、经济合理、综合性能突出的基坑支护技术。本文介绍的是深层水泥搅拌桩配合土钉锚杆的基坑支护方法。
二、施工工艺举例分析
1、工程概况
某项目地下1层,地上11~33层,总建筑面积9.5万m2,框剪结构。地下室层高4.5m,场内自然地坪标高-0.20,基坑实际开挖深度约6.3m,项目周围有市政道路、酒店和在建工地。
2、工程地质条件
地基土按其工程地质性质自上而下为:①人工填土分布于整个场地表层,厚1.2~2.6m,松散状,稍湿;②粉砂厚1.0~2.3m,松散、饱和;③淤泥质土分布于整个场地,厚3.0~5.0m,流塑,属高压缩性土层;④粉质粘土厚0.90~3.0m,呈软塑~可塑,属高压缩性土层;⑤粉细砂分布广,厚1.2~3.5,松散,饱和;⑥淤泥质土分布广,厚0.9~3.5m,流塑,属高压缩性土层。通过地质勘查报告,本工程基底坐落在淤泥质土和粉质粘土之间,地下水位在1.6~2.2m之间。本场地多为弱透水层,局部为强透水层,含水量比较丰富,地下水靠大气降水及地表水补给,排泄方式为蒸发及向下渗透。经过综合各种方案的比较,本工程地下室基坑最终决定采用深层搅拌桩加土钉墙护坡支护方案。
3、深层水泥搅拌桩
本工程的水泥搅拌桩分布在基坑四周,距离基坑边2.0m,在水泥搅拌桩围蔽范围内设5个φ600降水井,井深8.5m;在围蔽范围外设3个φ600观察井,井深8.5m,观察坑内降基坑上部1.8m采用放坡(1∶1)加1排土钉支护,下部4.5m采用水泥搅拌桩加4排土钉支护。土钉选用材料为φ48×3.5mm国标钢管,长度9000~12000mm,与水平夹角12~15°。
⑴施工工艺流程。测量放线→桩机就位→预搅下沉→配置浆液→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉→配置浆液→重复喷浆搅拌提升→桩机移位。
⑵施工过程质量控制要点。水泥搅拌桩采用325号普通硅酸水泥,水灰比0.45~0.55。①水泥搅拌桩上下各搅拌2次,钻孔的上升和下沉速度0.5~0.8m/min,最大不超过1.0m/min,以保证原状土充分破碎,有利于水泥浆与土均匀拌合。②搅拌桩成桩均匀,无缩颈和断层,送浆前台与后台供浆联络信号必须连续明确,一旦因故中断供浆,必须立即通知前台,为防止断桩和缺浆,浆搅拌机应下沉至停浆点一下0.5m,待恢复供浆时再喷浆提升。③发现管道堵塞,应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆,等10~20s恢复向上提升搅拌,以防断桩发生。④桩与桩之间的搭接时间不应超过12h,否则,应对最后一根桩进行空钻,留出榫头以待下一批搭接。⑤为确保水泥搅拌桩的成桩质量,水泥搅拌桩施工前,应详细熟悉设计和周围环境情况。
4、锚杆支护及土方开挖
⑴施工工艺流程。土方开挖→修整坡面→土钉成孔→放置锚杆→注浆→放置钢筋网片→喷混凝土→下层土开挖。此循环到设计标高为止。
⑵施工过程质量控制要点。①土方开挖:分段进行开挖,每20~30m划分为一个施工段。基坑上部-2.0m以上应按土钉墙放坡系数1∶1分段开挖土方,人工修坡后,形成作业面,严禁超挖。②用钻机按设计角度成孔,孔径100mm,呈梅花型布置,达到成孔深度后及时下锚筋并注浆成锚。③第一次注浆选用水泥砂浆,强度不得低于M20,配合比为水泥∶砂∶水=1∶0.5∶0.45,水泥使用32.5级普通硅酸盐水泥,注浆压力0.2~0.50MPa直至浆液从口部溢出。间隔2h以后再次注浆,第二次注浆选用纯水泥砂浆,水灰比0.45,注浆压力为1.5~2.0MPa,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1~2min,即可结束注浆。④绑扎钢筋网、喷射混凝土:为保证保护层厚度先喷射混凝土一层,厚40,再铺设双向钢筋网6.5@200,相邻网片搭接长度为300,再次喷射混凝土,直到达到设计所要求的厚度,喷射顺序自下而上。⑤基坑开挖过程中,应随时准备砂袋,如发现基坑侧壁变形位移大于0.3%,则应立即停止开挖,堆填砂袋,防止基坑继续变形,并立刻进行支护。
三、结束语
作为近年来新兴起的新型支护结构,复合土钉墙根据具体的工程条件,将土钉支护与深层搅拌桩、旋喷桩、微型桩、钢管或预应力锚杆等结构结合起来,形成一种复合基坑支护技术,复合土钉支护克服了传统土钉支护技术不能控制边坡变形的缺陷,具有安全可靠、造价低、工期短、使用范围广等特点,获得了越来越广泛的工程应用。
参考文献
[1]谢伯康.浅谈深基坑支护工程中土钉墙的构造与施工方法[J].硅谷.2011(15)
[2]吴清波,任韶甫.复合土钉墙在深基坑支护中的应用[J].河南水利与南水北调.2012(05)
【关键词】复合土钉墙;支护;施工;工艺
一、传统土钉墙与复合土钉墙比较分析
随着建筑建设的快速发展,基坑支护工作的任务也越来越重。传统的土钉墙造价经济,且具有施工方便、迅捷、节能和稳定等优点,在一般的基坑开挖工作中得到了良好的应用与发展。但是随着基坑开挖的深度不断加深和扩大,单独的土钉墙已无法满足深基坑的支护需求。复合土钉墙支护具有轻型,机动灵活,适用范围广、造价低、工期短、安全可靠等特点,支护能力强,可作超前支护,并兼备支护、截水等效果。虽然在人工填土、粘性土和弱胶结砂土的基坑支护或边坡加固等工作中土钉墙非常实用,但是对于一些含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层和淤泥质土等这些没有自稳能力的淤泥和饱和软弱土层来说就需要复合土钉墙支护了。在实际工程中,组成复合土钉墙的各项技术可根据工程需要进行灵活的有机结合,形式多样,是一项技术先进、施工简便、经济合理、综合性能突出的基坑支护技术。本文介绍的是深层水泥搅拌桩配合土钉锚杆的基坑支护方法。
二、施工工艺举例分析
1、工程概况
某项目地下1层,地上11~33层,总建筑面积9.5万m2,框剪结构。地下室层高4.5m,场内自然地坪标高-0.20,基坑实际开挖深度约6.3m,项目周围有市政道路、酒店和在建工地。
2、工程地质条件
地基土按其工程地质性质自上而下为:①人工填土分布于整个场地表层,厚1.2~2.6m,松散状,稍湿;②粉砂厚1.0~2.3m,松散、饱和;③淤泥质土分布于整个场地,厚3.0~5.0m,流塑,属高压缩性土层;④粉质粘土厚0.90~3.0m,呈软塑~可塑,属高压缩性土层;⑤粉细砂分布广,厚1.2~3.5,松散,饱和;⑥淤泥质土分布广,厚0.9~3.5m,流塑,属高压缩性土层。通过地质勘查报告,本工程基底坐落在淤泥质土和粉质粘土之间,地下水位在1.6~2.2m之间。本场地多为弱透水层,局部为强透水层,含水量比较丰富,地下水靠大气降水及地表水补给,排泄方式为蒸发及向下渗透。经过综合各种方案的比较,本工程地下室基坑最终决定采用深层搅拌桩加土钉墙护坡支护方案。
3、深层水泥搅拌桩
本工程的水泥搅拌桩分布在基坑四周,距离基坑边2.0m,在水泥搅拌桩围蔽范围内设5个φ600降水井,井深8.5m;在围蔽范围外设3个φ600观察井,井深8.5m,观察坑内降基坑上部1.8m采用放坡(1∶1)加1排土钉支护,下部4.5m采用水泥搅拌桩加4排土钉支护。土钉选用材料为φ48×3.5mm国标钢管,长度9000~12000mm,与水平夹角12~15°。
⑴施工工艺流程。测量放线→桩机就位→预搅下沉→配置浆液→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉→配置浆液→重复喷浆搅拌提升→桩机移位。
⑵施工过程质量控制要点。水泥搅拌桩采用325号普通硅酸水泥,水灰比0.45~0.55。①水泥搅拌桩上下各搅拌2次,钻孔的上升和下沉速度0.5~0.8m/min,最大不超过1.0m/min,以保证原状土充分破碎,有利于水泥浆与土均匀拌合。②搅拌桩成桩均匀,无缩颈和断层,送浆前台与后台供浆联络信号必须连续明确,一旦因故中断供浆,必须立即通知前台,为防止断桩和缺浆,浆搅拌机应下沉至停浆点一下0.5m,待恢复供浆时再喷浆提升。③发现管道堵塞,应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆,等10~20s恢复向上提升搅拌,以防断桩发生。④桩与桩之间的搭接时间不应超过12h,否则,应对最后一根桩进行空钻,留出榫头以待下一批搭接。⑤为确保水泥搅拌桩的成桩质量,水泥搅拌桩施工前,应详细熟悉设计和周围环境情况。
4、锚杆支护及土方开挖
⑴施工工艺流程。土方开挖→修整坡面→土钉成孔→放置锚杆→注浆→放置钢筋网片→喷混凝土→下层土开挖。此循环到设计标高为止。
⑵施工过程质量控制要点。①土方开挖:分段进行开挖,每20~30m划分为一个施工段。基坑上部-2.0m以上应按土钉墙放坡系数1∶1分段开挖土方,人工修坡后,形成作业面,严禁超挖。②用钻机按设计角度成孔,孔径100mm,呈梅花型布置,达到成孔深度后及时下锚筋并注浆成锚。③第一次注浆选用水泥砂浆,强度不得低于M20,配合比为水泥∶砂∶水=1∶0.5∶0.45,水泥使用32.5级普通硅酸盐水泥,注浆压力0.2~0.50MPa直至浆液从口部溢出。间隔2h以后再次注浆,第二次注浆选用纯水泥砂浆,水灰比0.45,注浆压力为1.5~2.0MPa,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1~2min,即可结束注浆。④绑扎钢筋网、喷射混凝土:为保证保护层厚度先喷射混凝土一层,厚40,再铺设双向钢筋网6.5@200,相邻网片搭接长度为300,再次喷射混凝土,直到达到设计所要求的厚度,喷射顺序自下而上。⑤基坑开挖过程中,应随时准备砂袋,如发现基坑侧壁变形位移大于0.3%,则应立即停止开挖,堆填砂袋,防止基坑继续变形,并立刻进行支护。
三、结束语
作为近年来新兴起的新型支护结构,复合土钉墙根据具体的工程条件,将土钉支护与深层搅拌桩、旋喷桩、微型桩、钢管或预应力锚杆等结构结合起来,形成一种复合基坑支护技术,复合土钉支护克服了传统土钉支护技术不能控制边坡变形的缺陷,具有安全可靠、造价低、工期短、使用范围广等特点,获得了越来越广泛的工程应用。
参考文献
[1]谢伯康.浅谈深基坑支护工程中土钉墙的构造与施工方法[J].硅谷.2011(15)
[2]吴清波,任韶甫.复合土钉墙在深基坑支护中的应用[J].河南水利与南水北调.2012(05)