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摘要:随着社会经济的快速发展,我国的城市化进程逐渐加快,出现了越来越多的不同高层建筑,急剧的加快了基坑工程数量的上升。因此,为了保障建筑工程的施工质量,杜绝安个隐患,文中结合了实际的工作经验,从施工的管理角度和施工技术力面阐述了若干关于基坑的问题。
关键词:建筑工程、基坑、施工技术
中图分类号: TU198 文献标识码: A
下面我们以实际工程案例简单阐述基坑工程施工技术。
1、工程概况
某综合实验楼工程位于市区繁华地段,本工程地上27层,地下2层,总建筑面积48959m2 。本基坑周长约285m,占地而积约5078 m2,开挖深度为8.3m,中南部消防水池区域挖深9.3m,电梯井区域挖深10.3m。
2、地质条件概况
场地地形平坦,属剥蚀残丘地貌单元,勘察期间测得各钻孔地面高程 7.66~8.94m,场地上覆第四系人工填土(Qm1)(层厚0.80~2.90m),其下为第四系冲洪积(Qa1+p1)含淤泥砾砂(层厚3.10~4.60m)、粉质瓢土(层厚2.50~9.90m)、瓢土(层厚2.70~8.70m)及砾砂(层厚2.10~9.40m),第四系残积(Qe1)砾质瓢性土(层厚3.80~18.60m),下伏燕山期花岗岩风化带。
3、基坑支护设计概况
1)基坑安全等级本基坑安全等级为二级。
2)支护结构形式上部1:1.5放坡3m,下部旋挖灌注桩+预应力锚索支护,双排水泥土搅拌桩比水;梯井局部挖深区域采用钢板桩支护。
3)旋挖支护桩概述本工程支护桩设计采用旋挖灌注桩,支护桩设计桩径为1 000mm,桩距1.3m,预计单桩长度约1~15m,总桩数共计222根。
4)水泥搅拌桩概述本工程水泥搅拌桩桩径为550mm,桩距0.35mx0.35m,桩长约为9.3~11.4m(要求穿透砂层及淤泥质土层1.0m)。搅拌桩共计1971根,合计约18409m。
5)预应力锚索概述本工程预应力锚索设计抗拔力为400~500kN,锁定值为250~300kN,锚索长30~35m,间距1.5m,锚索杆体采用3x7φ5钢绞线,成孔直径150mm,自由段6m,锚索共计190根。
4、工程重难点分析及解决措施
4. 1支护桩施工重难点分析及解决措施
4.1.1重难点分析
1)本工程支护桩工程量较大,灌注桩总桩数达222根,而支护桩施工工期为20d,施工工期较短。在工程量大、工期短的情况下,如何确保支护桩的施工效率及质量是本工程的施工重点,也是本工程的难点。
2)本工程支护桩需穿过填土、淤泥及砂层等软弱土层,成孔后容易發生孔壁坍塌、径缩等孔内事故,从而影响成桩的质量及施工效率,如何采取有效措施护壁措施确保成桩后孔壁稳固,是本工程的施工难点。
4. 1. 2解决措施
1)投入目前最先进的灌注桩施工设备—旋挖桩机进行灌注桩施工。旋挖桩机具有设备扭矩大、成孔效率高、移动方便等优点。按照场区地质条件,并结合以往的施工经验,共投入4台旋挖桩机、配套的桩机操作人员21人,即满足施工进度的需要。本工程支护桩成孔时,直接采用旋挖斗将孔内土体挖出孔口,并转堆装车外运,成孔过程中只需在孔口补入泥浆护壁,因而,泥浆的排放量将减少70%以上,不仅便于施工场地布置和管理,而且能减少泥浆排放对周边环境的影响。
2)针对本工程上部填土、淤泥、砂等软弱土层较厚的特点,采取以下的护壁措施:①加长孔口钢护筒各桩开孔前,用旋挖机下入4m的钢护筒,根据地质资料,场区人工填土层大部分厚度<3m,因此,下入4m的钢护筒后,可穿过上部最容易塌孔的人工填土层。②施工前采用专用泥粉,制备足够的优质泥浆,钻进过程中,及时在孔口补入泥浆,利用优质泥浆护壁。由于孔口有4m的护筒确保上部孔壁不会发生坍塌,只要控制好泥浆的参数、保持泥浆的液而高度,下部的砂层、淤泥等土层在泥浆自重形成的侧压力的作用下,可保证不会发生坍塌和颈缩等孔内事故。③旋挖机钻进过程中,旋挖斗对孔壁有一定的回转挤压作用,而且,会自然在孔壁形成“泥皮”,也能起到较好的护壁作用。④采用旋挖机成孔,孔底的渣土直接用旋挖斗挖出孔外,能保证桩底沉渣的厚度满足设计要求。
4. 2搅拌桩施工的重难点分析及解决措施
4. 2. 1重难点分析
搅拌桩桩数多、间距密,施工时桩位复核难度较大,桩端需穿过砂层进入相对隔水层,最大桩长约为12m,场区部分地段有中密状的砂层,搅拌桩施工难度相对较大。由于本工程水泥搅拌桩长度较大,如何控制成桩的垂直度,确保桩间的搭接比水效果,是本工程的施工难点及重点。
4.2.2解决措施
1)本工程投入深层搅拌桩机均为目前国内施工能力较强的搅拌桩机,最大施工深度可达22m,并且桩机的功率较大,给进压力及扭矩均较大,能适合本工程地层复杂、桩长较大的需要。
2)采用双吊锤控制搅拌桩的垂直度,桩机机架沿正交的两个方向各设置1个吊锤,校正垂直度时通过机架上的2个吊锤可直观、准确地确定桩的倾向及倾角,便于快速纠正。
3)由专门的测量小组负责桩位的测放及复核,沿搅拌桩中心线每隔10m测设1个控制桩,控制桩设在施工范围以外,施工过程中对破坏的桩位采用全站仪直接测放复核或通过各段的控制桩拉钢尺复核。
4)采用流量泵控制泵浆量,通过试验确定每米水泥渗入量,采用流量泵进行注浆,确保每米的注浆量均匀。
5)采用四搅四喷的成桩工艺,即一次搅拌喷浆下沉到底,提升、搅拌喷浆至孔口,再次搅拌喷桩下沉到底,提升搅拌喷浆至桩顶。施工过程中严格控制提升的速度,提升速度<85cm/min。
4. 3预应力锚索施工的重难点分析及解决措施
4. 3. 1重难点分析
1)本工程预应力锚索工程量大,施工工期紧,如何保证在短期内顺利完成本工程的预应力锚索施工,并保证锚索的抗拔力满足设计要求,是本工程施工的重点及难点。
2)本工程地层较复杂,合理选择成孔、护壁工艺,确保锚索成孔的质量及效率是本工程预应力锚索施工的关键所在。
4. 3. 2解决措施
投入4台锚索钻机进行锚索施工。严格控制泥浆浓度防比塌孔,洗孔采用清水洗孔,严格控制泥皮厚度,确保锚索抗拔力。依据近期在工地试验中的发现,泥浆浓度控制和泥皮厚度控制直接影响了锚固体与土层的摩擦力。
4. 5测量定位的重难点分析及解决措施
4. 5. 1重难点分析
本工程搅拌桩的数量多,桩间距密,搅拌桩施工过程中邻近的桩位会产生破坏,施工放线难度高。
4.5.2解决措施
1)采用全站仪,加强建筑物的整体平而控制及局部桩基定位措施。搅拌桩各排中心线均以基准线引出,在施工范围以外设置桩中心线控制点,每隔一段(约10m)引出相应的桩位控制桩,控制桩用5mmX5mmx40mm,长50cm的木方。
2)桩位复核,桩机移机就位前对各桩位进行复核,桩位复核可采用全站仪测放,或由各段的桩位控制桩直接拉钢尺测定。
总之,进行建筑基坑工程的施工中,为了全面的了解周围环境对基坑安全性的影响以及本身的安全性,需要预测基坑的开挖与后续的施工工况的变形和受力的趋势和数值,保证相邻建筑物和基坑支护结构的安全,及时反馈异常情况,能够及时的进行必要的应急措施,甚至修改设计参数、调整施工工艺等,同时作为工作经验的积累,为基坑工程的设计水平和整体的施工水平的提高提供依据。所以,在施工过程中系统、全面的监测基坑周围土体、基坑支护结构和相邻建筑物十分重要的。
参考文献:
[1]单海燕.刘志平.浅谈建筑工程中基坑施工技术措施.[J].珠江水运.2011.
[2]徐爱东.浅谈建筑深基坑工程施工技术.[J].科技创新与应用.2012.
关键词:建筑工程、基坑、施工技术
中图分类号: TU198 文献标识码: A
下面我们以实际工程案例简单阐述基坑工程施工技术。
1、工程概况
某综合实验楼工程位于市区繁华地段,本工程地上27层,地下2层,总建筑面积48959m2 。本基坑周长约285m,占地而积约5078 m2,开挖深度为8.3m,中南部消防水池区域挖深9.3m,电梯井区域挖深10.3m。
2、地质条件概况
场地地形平坦,属剥蚀残丘地貌单元,勘察期间测得各钻孔地面高程 7.66~8.94m,场地上覆第四系人工填土(Qm1)(层厚0.80~2.90m),其下为第四系冲洪积(Qa1+p1)含淤泥砾砂(层厚3.10~4.60m)、粉质瓢土(层厚2.50~9.90m)、瓢土(层厚2.70~8.70m)及砾砂(层厚2.10~9.40m),第四系残积(Qe1)砾质瓢性土(层厚3.80~18.60m),下伏燕山期花岗岩风化带。
3、基坑支护设计概况
1)基坑安全等级本基坑安全等级为二级。
2)支护结构形式上部1:1.5放坡3m,下部旋挖灌注桩+预应力锚索支护,双排水泥土搅拌桩比水;梯井局部挖深区域采用钢板桩支护。
3)旋挖支护桩概述本工程支护桩设计采用旋挖灌注桩,支护桩设计桩径为1 000mm,桩距1.3m,预计单桩长度约1~15m,总桩数共计222根。
4)水泥搅拌桩概述本工程水泥搅拌桩桩径为550mm,桩距0.35mx0.35m,桩长约为9.3~11.4m(要求穿透砂层及淤泥质土层1.0m)。搅拌桩共计1971根,合计约18409m。
5)预应力锚索概述本工程预应力锚索设计抗拔力为400~500kN,锁定值为250~300kN,锚索长30~35m,间距1.5m,锚索杆体采用3x7φ5钢绞线,成孔直径150mm,自由段6m,锚索共计190根。
4、工程重难点分析及解决措施
4. 1支护桩施工重难点分析及解决措施
4.1.1重难点分析
1)本工程支护桩工程量较大,灌注桩总桩数达222根,而支护桩施工工期为20d,施工工期较短。在工程量大、工期短的情况下,如何确保支护桩的施工效率及质量是本工程的施工重点,也是本工程的难点。
2)本工程支护桩需穿过填土、淤泥及砂层等软弱土层,成孔后容易發生孔壁坍塌、径缩等孔内事故,从而影响成桩的质量及施工效率,如何采取有效措施护壁措施确保成桩后孔壁稳固,是本工程的施工难点。
4. 1. 2解决措施
1)投入目前最先进的灌注桩施工设备—旋挖桩机进行灌注桩施工。旋挖桩机具有设备扭矩大、成孔效率高、移动方便等优点。按照场区地质条件,并结合以往的施工经验,共投入4台旋挖桩机、配套的桩机操作人员21人,即满足施工进度的需要。本工程支护桩成孔时,直接采用旋挖斗将孔内土体挖出孔口,并转堆装车外运,成孔过程中只需在孔口补入泥浆护壁,因而,泥浆的排放量将减少70%以上,不仅便于施工场地布置和管理,而且能减少泥浆排放对周边环境的影响。
2)针对本工程上部填土、淤泥、砂等软弱土层较厚的特点,采取以下的护壁措施:①加长孔口钢护筒各桩开孔前,用旋挖机下入4m的钢护筒,根据地质资料,场区人工填土层大部分厚度<3m,因此,下入4m的钢护筒后,可穿过上部最容易塌孔的人工填土层。②施工前采用专用泥粉,制备足够的优质泥浆,钻进过程中,及时在孔口补入泥浆,利用优质泥浆护壁。由于孔口有4m的护筒确保上部孔壁不会发生坍塌,只要控制好泥浆的参数、保持泥浆的液而高度,下部的砂层、淤泥等土层在泥浆自重形成的侧压力的作用下,可保证不会发生坍塌和颈缩等孔内事故。③旋挖机钻进过程中,旋挖斗对孔壁有一定的回转挤压作用,而且,会自然在孔壁形成“泥皮”,也能起到较好的护壁作用。④采用旋挖机成孔,孔底的渣土直接用旋挖斗挖出孔外,能保证桩底沉渣的厚度满足设计要求。
4. 2搅拌桩施工的重难点分析及解决措施
4. 2. 1重难点分析
搅拌桩桩数多、间距密,施工时桩位复核难度较大,桩端需穿过砂层进入相对隔水层,最大桩长约为12m,场区部分地段有中密状的砂层,搅拌桩施工难度相对较大。由于本工程水泥搅拌桩长度较大,如何控制成桩的垂直度,确保桩间的搭接比水效果,是本工程的施工难点及重点。
4.2.2解决措施
1)本工程投入深层搅拌桩机均为目前国内施工能力较强的搅拌桩机,最大施工深度可达22m,并且桩机的功率较大,给进压力及扭矩均较大,能适合本工程地层复杂、桩长较大的需要。
2)采用双吊锤控制搅拌桩的垂直度,桩机机架沿正交的两个方向各设置1个吊锤,校正垂直度时通过机架上的2个吊锤可直观、准确地确定桩的倾向及倾角,便于快速纠正。
3)由专门的测量小组负责桩位的测放及复核,沿搅拌桩中心线每隔10m测设1个控制桩,控制桩设在施工范围以外,施工过程中对破坏的桩位采用全站仪直接测放复核或通过各段的控制桩拉钢尺复核。
4)采用流量泵控制泵浆量,通过试验确定每米水泥渗入量,采用流量泵进行注浆,确保每米的注浆量均匀。
5)采用四搅四喷的成桩工艺,即一次搅拌喷浆下沉到底,提升、搅拌喷浆至孔口,再次搅拌喷桩下沉到底,提升搅拌喷浆至桩顶。施工过程中严格控制提升的速度,提升速度<85cm/min。
4. 3预应力锚索施工的重难点分析及解决措施
4. 3. 1重难点分析
1)本工程预应力锚索工程量大,施工工期紧,如何保证在短期内顺利完成本工程的预应力锚索施工,并保证锚索的抗拔力满足设计要求,是本工程施工的重点及难点。
2)本工程地层较复杂,合理选择成孔、护壁工艺,确保锚索成孔的质量及效率是本工程预应力锚索施工的关键所在。
4. 3. 2解决措施
投入4台锚索钻机进行锚索施工。严格控制泥浆浓度防比塌孔,洗孔采用清水洗孔,严格控制泥皮厚度,确保锚索抗拔力。依据近期在工地试验中的发现,泥浆浓度控制和泥皮厚度控制直接影响了锚固体与土层的摩擦力。
4. 5测量定位的重难点分析及解决措施
4. 5. 1重难点分析
本工程搅拌桩的数量多,桩间距密,搅拌桩施工过程中邻近的桩位会产生破坏,施工放线难度高。
4.5.2解决措施
1)采用全站仪,加强建筑物的整体平而控制及局部桩基定位措施。搅拌桩各排中心线均以基准线引出,在施工范围以外设置桩中心线控制点,每隔一段(约10m)引出相应的桩位控制桩,控制桩用5mmX5mmx40mm,长50cm的木方。
2)桩位复核,桩机移机就位前对各桩位进行复核,桩位复核可采用全站仪测放,或由各段的桩位控制桩直接拉钢尺测定。
总之,进行建筑基坑工程的施工中,为了全面的了解周围环境对基坑安全性的影响以及本身的安全性,需要预测基坑的开挖与后续的施工工况的变形和受力的趋势和数值,保证相邻建筑物和基坑支护结构的安全,及时反馈异常情况,能够及时的进行必要的应急措施,甚至修改设计参数、调整施工工艺等,同时作为工作经验的积累,为基坑工程的设计水平和整体的施工水平的提高提供依据。所以,在施工过程中系统、全面的监测基坑周围土体、基坑支护结构和相邻建筑物十分重要的。
参考文献:
[1]单海燕.刘志平.浅谈建筑工程中基坑施工技术措施.[J].珠江水运.2011.
[2]徐爱东.浅谈建筑深基坑工程施工技术.[J].科技创新与应用.2012.