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摘要:本文介绍了深基坑施工过程中采用的施II艺流程、质量控制措施和需要注意的事项,实践表明采用此种深基坑联合支护体系具有工期较短、技术可靠、较低成本等优势,所以对该方法进行总结,方便类似项目进行参考。
关键词:基坑;联合支护技术;建筑工程
前言:
本工程建筑总面积为110874.6㎡,地上面积86920.8㎡,地下建筑面积23953.8㎡,最高层高为18层,建筑平面布置形状呈L形,地下共2层,坑底最深相对标高6.5m;基础为钢筋砼筏板基础。
南侧紧邻交通主干道,地下室结构边线距道路最短距离约为2.7m,主干道对面即大型居住社区,东侧和西侧的两条道路为规划道路,机械和材料运输十分困难,环保要求标准很高。日间交通拥堵,施工车辆进出场地受限,仅能晚上进出。场地狭长,造成材料加工堆场和物资设备仓库只能在红线外单独承租场地设置。任何环境投诉都将直接影响施工进度。地下土层含水率高,地基浅层水对混凝土有腐蚀性。
一、基坑支护体系方案
1.1基坑支护设计
本工程以基坑开挖深度为6.5m进行基坑支护计算和设计,由于现场环境复杂,基坑靠近既有交通主干道为施工重点,采用双排悬臂桩支护;其他位置采用桩锚支护。基坑周围止水形式为独立止水帷幕,南侧紧邻主干道路位置采用双排止水帷幕止水。因开挖土层含水率高,为了避免基坑顶部边缘产生坍塌及减少横向荷载和纵向剪切力,在桩锚支护段布置冠梁及腰梁用以提高围护桩的支撑力。
1.2基坑止水排水设计
在土钉墙施工的同时沿基槽底四周人工开挖30×30cm盲沟排水,排水沟设置在距坡脚50~100cm处,每隔20~30m设置一个集水井,并用潜水泵抽排水到基坑外的护坡顶明沟,明沟尺寸30×30cm,每隔30m设置集水坑收集沟内排水统一排放到指定的市政管道。
1.3本工程基坑支护施工顺序
在工程桩施工部位对支护体系不产生破坏的前提下,东面正常锚桿桩施工,土方开挖每层1.5m,分层开挖,南面钻孔灌注桩施工、土方开挖、各剖面根据土方进度施工至坑底、盲沟及降水井施工,西侧和北侧止水桩,放坡混凝土喷面、截水沟及背面冠梁连续施工。
二、基坑支护体系施工
2.1钻孔灌注桩
2.1.1施工工艺流程
平整场地后搭设平台,用全站仪对桩位精确放样,钢护筒制作完成后埋设,钻机即刻就位,泥浆池拌制护壁泥浆,钻机钻孔验收合格后清孔,钢筋骨架加工完成后吊放钢筋笼,安放钢筋骨架和调放导管,二次清孔完成后灌注水下砼,灌注完成拔除钢护筒进入下一循环。
2.2控制要点
2.2.1钢筋笼制作
入场钢筋提供出场合格证等质量证明文件,进场后进行见证取样,严格按照设计要求制作钢筋笼,钢筋笼受拉钢筋搭接数量同一截面不得超过总根数的50%。
2.2.2成孔
钻孔时依据设计图确定桩长和钻孔深度,并且做好标注。底座必须保持平稳,避免发生倾斜位移,钻头中心对准桩芯位置,误差小于等于20mm。垂直度主要以钻机自身的垂直监测控制,辅助经纬仪人工测斜。
2.2.3水下混凝土灌注施工
灌注混凝土桩身需要保持连续作业,根据砼初凝时间控制桩浇筑时间,灌注桩混凝土水灰比宜在0.5~0.55,塌落度18~22cm.,导管应始终埋入混凝土中0.8-1.3m,并保持距埋入混凝土面1m以下。
2.2.4拔套筒
砼浇筑完成后刚性护筒应该立刻拔出,灌注的桩顶砼标高应比原设计标高高出1.0m,等到桩身强度达到设计强度70%后采用人工,凿除至设计标高。
2.3注意事项
2.3.1灌注混凝土施工应连续地进行,提前各好导管拆卸机具,缩短拆除导管时间,防止塌孔发生。
2.3.2当灌注的砼面高度将要到达钢筋笼底面时注意放缓灌注速度,当孔内砼顶面距钢筋笼底部1m时,控制砼灌注速度,保持在0.2m/min左右,防止钢筋笼上浮。
三、土钉墙施工
土钉墙沿基坑内侧周边分层、分段均衡挖土,并进行土钉墙支护施工。先进行土开挖后定位放线,然后制作钢花管锚杆机械打插,注浆完成后进行钢筋网挂网喷射砼养护,依次循环直到基坑底标高。
3.1施工中需注意以下事项
3.1.1场地清理
因为该地块为拆迁区域,开挖时需要对原有基础进行机械破碎清除,先将土方开挖至土钉标高下0.5m,用挖机按照1:0.8刷坡后由人工进行修平,使坡面满足设计要求。
3.1.2土钉墙土钉相关参数
土钉采用40X25X3mm角钢作为倒刺焊接在48X3.5钢花管管壁而成。进入土体的一端端切削成尖状,沿钢花管管长螺旋状布设注浆孔,对向打孔,孔径8mm,孔与孔间距500mm;采用L25×3角钢螺旋状布设,间距500mm。斜向钢花管入射角度18度,竖向间距1.2m,距土钉墙上口线,坡脚线各70cm。钻入土后土钉端头应在坡面外预留长度大于10cm,方便与横向214加强钢筋进行焊接。
四、冠梁施工
4.1冠梁施工工艺流程
首先测量放线,然后开挖沟槽凿除桩头,进行桩头清理浇筑冠梁、连梁底部垫层施工后对冠梁、连梁进行绑扎钢筋,立模板并进行砼浇注,最后拆模养护。
测量得到每个混凝土搅拌桩的桩顶标高,计算需要截除的桩头高度后进行切割凿除砼,将桩头钢筋剥离出来后人工修整并对桩身进行完整性检测,按照设计图纸进行钢筋绑扎,接头采用直螺纹套筒连接,两根钢筋端部扯丝数量不少于11丝。冠梁模板采用6mm厚钢质组合模板,模板纵横向设置刚性加筋肋,模板间用螺栓连接,验收合格后分层浇筑砼,浇筑完成需及时对砼进行覆盖洒水养护,砼强度未达到要求(砼设计强度50%以上)前不得拆模。为方便后期基坑监测预警,按照设计和规范要求需在冠梁上设置好监测元件。
4.2质量控制措施及注意事项
冠梁混凝土按照内实外美要求,立模前需认真清洗模板并且涂刷脱模剂,为保证混凝土外表光泽度一致禁止脱模剂混用。用水准仪对模板调平,并且保证模板按照己放样点位立模。模板安装和加固完成后需用线锤最后对模板垂直度进行校正。为了避免模板受力不均砼浇筑应从中间向两侧浇筑,砼每层厚度不大于40cm。混凝土自由倾落高度大于2m时需采用串筒、溜槽,以防止混凝土泵送时因高度过高出现离析现象。振捣棒作业时避免碰撞钢筋、模板、芯管、预埋件等,振捣棒插入下层混凝土的深度不小于50~100mm,在振捣过程中为了使砼均匀受振,应不断上下抽动,振捣棒拔出时应缓慢,分层振捣间隔不得超过90分钟。
五、土方开挖
5.1土方开挖施工
根据设计要求,支护桩、护壁砼强度、锚杆注浆养护强度达到设计要求(或砼强度达到设计强度75%以上)方可进行基坑土方开挖。开挖前必须先将基坑水位降到开挖面50cm以下,土方开挖必须严格按照设计图纸施工,以分区、分块、分层、对称、平衡为原则,综合现场实际情况布置多台挖机从上到下依次进行。
5.2注意事项
在开挖过程中随时检查槽壁和边坡状态,做好基坑(槽)支撑准备,防止发生坍塌。不得挖至设计标高以下,在距离槽底标高50cm处抄出水平线,钉木桩后改为人工将暂留土层铲修平整并进行质量验收。
结束语:
本工程采用钻孔灌注桩、冠梁、土钉墙、钢丝网喷射混凝土相结合的联合支护体系,最大限度地利用现有场地条件和边坡土体的自稳能力,使深基坑处于最佳受力状态,对临近周边道路和建筑未造成影响。特别是在复杂周边环境的前提下因所需施工工艺较为成熟、成本不高。实践表明该联合支护体系施工效果良好,具有较好的经济和社会效益。
关键词:基坑;联合支护技术;建筑工程
前言:
本工程建筑总面积为110874.6㎡,地上面积86920.8㎡,地下建筑面积23953.8㎡,最高层高为18层,建筑平面布置形状呈L形,地下共2层,坑底最深相对标高6.5m;基础为钢筋砼筏板基础。
南侧紧邻交通主干道,地下室结构边线距道路最短距离约为2.7m,主干道对面即大型居住社区,东侧和西侧的两条道路为规划道路,机械和材料运输十分困难,环保要求标准很高。日间交通拥堵,施工车辆进出场地受限,仅能晚上进出。场地狭长,造成材料加工堆场和物资设备仓库只能在红线外单独承租场地设置。任何环境投诉都将直接影响施工进度。地下土层含水率高,地基浅层水对混凝土有腐蚀性。
一、基坑支护体系方案
1.1基坑支护设计
本工程以基坑开挖深度为6.5m进行基坑支护计算和设计,由于现场环境复杂,基坑靠近既有交通主干道为施工重点,采用双排悬臂桩支护;其他位置采用桩锚支护。基坑周围止水形式为独立止水帷幕,南侧紧邻主干道路位置采用双排止水帷幕止水。因开挖土层含水率高,为了避免基坑顶部边缘产生坍塌及减少横向荷载和纵向剪切力,在桩锚支护段布置冠梁及腰梁用以提高围护桩的支撑力。
1.2基坑止水排水设计
在土钉墙施工的同时沿基槽底四周人工开挖30×30cm盲沟排水,排水沟设置在距坡脚50~100cm处,每隔20~30m设置一个集水井,并用潜水泵抽排水到基坑外的护坡顶明沟,明沟尺寸30×30cm,每隔30m设置集水坑收集沟内排水统一排放到指定的市政管道。
1.3本工程基坑支护施工顺序
在工程桩施工部位对支护体系不产生破坏的前提下,东面正常锚桿桩施工,土方开挖每层1.5m,分层开挖,南面钻孔灌注桩施工、土方开挖、各剖面根据土方进度施工至坑底、盲沟及降水井施工,西侧和北侧止水桩,放坡混凝土喷面、截水沟及背面冠梁连续施工。
二、基坑支护体系施工
2.1钻孔灌注桩
2.1.1施工工艺流程
平整场地后搭设平台,用全站仪对桩位精确放样,钢护筒制作完成后埋设,钻机即刻就位,泥浆池拌制护壁泥浆,钻机钻孔验收合格后清孔,钢筋骨架加工完成后吊放钢筋笼,安放钢筋骨架和调放导管,二次清孔完成后灌注水下砼,灌注完成拔除钢护筒进入下一循环。
2.2控制要点
2.2.1钢筋笼制作
入场钢筋提供出场合格证等质量证明文件,进场后进行见证取样,严格按照设计要求制作钢筋笼,钢筋笼受拉钢筋搭接数量同一截面不得超过总根数的50%。
2.2.2成孔
钻孔时依据设计图确定桩长和钻孔深度,并且做好标注。底座必须保持平稳,避免发生倾斜位移,钻头中心对准桩芯位置,误差小于等于20mm。垂直度主要以钻机自身的垂直监测控制,辅助经纬仪人工测斜。
2.2.3水下混凝土灌注施工
灌注混凝土桩身需要保持连续作业,根据砼初凝时间控制桩浇筑时间,灌注桩混凝土水灰比宜在0.5~0.55,塌落度18~22cm.,导管应始终埋入混凝土中0.8-1.3m,并保持距埋入混凝土面1m以下。
2.2.4拔套筒
砼浇筑完成后刚性护筒应该立刻拔出,灌注的桩顶砼标高应比原设计标高高出1.0m,等到桩身强度达到设计强度70%后采用人工,凿除至设计标高。
2.3注意事项
2.3.1灌注混凝土施工应连续地进行,提前各好导管拆卸机具,缩短拆除导管时间,防止塌孔发生。
2.3.2当灌注的砼面高度将要到达钢筋笼底面时注意放缓灌注速度,当孔内砼顶面距钢筋笼底部1m时,控制砼灌注速度,保持在0.2m/min左右,防止钢筋笼上浮。
三、土钉墙施工
土钉墙沿基坑内侧周边分层、分段均衡挖土,并进行土钉墙支护施工。先进行土开挖后定位放线,然后制作钢花管锚杆机械打插,注浆完成后进行钢筋网挂网喷射砼养护,依次循环直到基坑底标高。
3.1施工中需注意以下事项
3.1.1场地清理
因为该地块为拆迁区域,开挖时需要对原有基础进行机械破碎清除,先将土方开挖至土钉标高下0.5m,用挖机按照1:0.8刷坡后由人工进行修平,使坡面满足设计要求。
3.1.2土钉墙土钉相关参数
土钉采用40X25X3mm角钢作为倒刺焊接在48X3.5钢花管管壁而成。进入土体的一端端切削成尖状,沿钢花管管长螺旋状布设注浆孔,对向打孔,孔径8mm,孔与孔间距500mm;采用L25×3角钢螺旋状布设,间距500mm。斜向钢花管入射角度18度,竖向间距1.2m,距土钉墙上口线,坡脚线各70cm。钻入土后土钉端头应在坡面外预留长度大于10cm,方便与横向214加强钢筋进行焊接。
四、冠梁施工
4.1冠梁施工工艺流程
首先测量放线,然后开挖沟槽凿除桩头,进行桩头清理浇筑冠梁、连梁底部垫层施工后对冠梁、连梁进行绑扎钢筋,立模板并进行砼浇注,最后拆模养护。
测量得到每个混凝土搅拌桩的桩顶标高,计算需要截除的桩头高度后进行切割凿除砼,将桩头钢筋剥离出来后人工修整并对桩身进行完整性检测,按照设计图纸进行钢筋绑扎,接头采用直螺纹套筒连接,两根钢筋端部扯丝数量不少于11丝。冠梁模板采用6mm厚钢质组合模板,模板纵横向设置刚性加筋肋,模板间用螺栓连接,验收合格后分层浇筑砼,浇筑完成需及时对砼进行覆盖洒水养护,砼强度未达到要求(砼设计强度50%以上)前不得拆模。为方便后期基坑监测预警,按照设计和规范要求需在冠梁上设置好监测元件。
4.2质量控制措施及注意事项
冠梁混凝土按照内实外美要求,立模前需认真清洗模板并且涂刷脱模剂,为保证混凝土外表光泽度一致禁止脱模剂混用。用水准仪对模板调平,并且保证模板按照己放样点位立模。模板安装和加固完成后需用线锤最后对模板垂直度进行校正。为了避免模板受力不均砼浇筑应从中间向两侧浇筑,砼每层厚度不大于40cm。混凝土自由倾落高度大于2m时需采用串筒、溜槽,以防止混凝土泵送时因高度过高出现离析现象。振捣棒作业时避免碰撞钢筋、模板、芯管、预埋件等,振捣棒插入下层混凝土的深度不小于50~100mm,在振捣过程中为了使砼均匀受振,应不断上下抽动,振捣棒拔出时应缓慢,分层振捣间隔不得超过90分钟。
五、土方开挖
5.1土方开挖施工
根据设计要求,支护桩、护壁砼强度、锚杆注浆养护强度达到设计要求(或砼强度达到设计强度75%以上)方可进行基坑土方开挖。开挖前必须先将基坑水位降到开挖面50cm以下,土方开挖必须严格按照设计图纸施工,以分区、分块、分层、对称、平衡为原则,综合现场实际情况布置多台挖机从上到下依次进行。
5.2注意事项
在开挖过程中随时检查槽壁和边坡状态,做好基坑(槽)支撑准备,防止发生坍塌。不得挖至设计标高以下,在距离槽底标高50cm处抄出水平线,钉木桩后改为人工将暂留土层铲修平整并进行质量验收。
结束语:
本工程采用钻孔灌注桩、冠梁、土钉墙、钢丝网喷射混凝土相结合的联合支护体系,最大限度地利用现有场地条件和边坡土体的自稳能力,使深基坑处于最佳受力状态,对临近周边道路和建筑未造成影响。特别是在复杂周边环境的前提下因所需施工工艺较为成熟、成本不高。实践表明该联合支护体系施工效果良好,具有较好的经济和社会效益。