对建筑基坑工程支护的施工技术的探讨

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mirror722
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要 :建筑工程基坑虽时临时性的,但若不采用合理的支护体系有可能导致严重的后果,所以科学合理地组织建筑开挖工程与基坑支护施工,是施工企业提高施工工程质量及施工进度的重要保障。
  关键词 :深基坑;支护;施工技术
  随着我国建筑业的快速发展,建筑高度越来越高,建筑基础设计越来越深。要求施工单位科学合理地组织建筑开挖工程与基坑支护施工,这是提高施工工程质量与施工进度的保障。本文通过笔者的相关工作经验,结合工程实例,探讨了基坑支护工程施工技术。
  1工程概况
  某商业办公楼基坑面积为11000㎡。基坑深度为7m,周边环境为:南、东、北三面距离基坑边约15~30m都是人行道边西面,距离基坑边90m范围内是本项目绿化广场。
  2 支护方案简介
  (1)采用Φ550深层水泥土搅拌桩防水,单排桩中心水平间距350,桩间搭接200,南面位较高,经图纸会审,南边桩中心水平间距改为300,搭接250,其中东北角4-4剖面用三排桩,桩中心间距400,桩间搭接150,桩长约8.0~16.0m,4-4剖面前后两排桩中另施工Φ130孔,Φ90×4钢管超前支护桩,桩长12m,间距0.80m。
  (2)各剖面上部均放坡1.2m,坡度1:1,平台宽度2.0m,坡面喷砼处理。
  (3)各支护剖面均设置5排锚杆,最低条离基坑底面600高,上面锚杆垂直间距1200,水平间距1300,锚杆长度10~18m,钢筋用Φ22~28。
  (4)基坑南面考虑可能在锚杆锚固土层有比较厚的填土,在下部三排锚杆倾角加大5度,并适应增加了锚杆的长度。
  (5)东北角在坑底面位置有比较厚的淤泥,此处另在顶部压顶梁处增设水平型钢角支撑,支撑用240a。水平支撑的中部加设条Φ250的6厚钢管立柱,立柱支承于Φ350小直径钻孔桩内。
  (6)喷射砼面板厚度120,设计强度C20。
  3 本工程地质概况
  本工程场地地质特征是:1)上覆填土为杂填土,平均厚度约2.2m,与耕土合并后的平均厚度约2.9m;2)粉土在场地内近半数钻孔有揭露,在南面分布稍多;3)仅4个钻孔揭露有淤泥或淤泥质土;4)残积层、全风化及强风化层厚度变化大,基坑开挖底面落在可塑状的冲洪积成因粉质粘土层和残积成因的粉质粘土层上;5)场地上层滞水含量不丰富,土层呈弱透水性。地质各土层厚度列表1如下:
  表1 地质各土层厚度
  土层 厚度
  杂填土 厚度0.8~3.2m,平均2.11m
  耕土 厚度0.5~1.0m,平均0.63m
  粉土 厚度0.5~3.2m,平均1.49m
  淤泥、淤泥质土 厚度0.6~1.70m,
  粉质粘土 层面埋深2.1~6m,厚度0.7~6.3m,平均厚度3.17m
  粉质粘土残积层 层面埋深3.8~12.2m,厚度1~12.3m,平均厚度4.47m
  全风化层 层面埋深7.4~19.5m,厚度0.8~5.0m,平均厚度2.33m
  强风化层 层面埋深6.6~28.5m,厚度0.7~15.5m,平均厚度3.01m
  中风化层 层面埋深7.7~32.6m,厚度0.6~10.9m,平均厚度3.94m
  微风化层 层面埋深11.0~35.1m,
  根据地质勘察报告可知,场地钻孔稳定水位埋深在0.55-1.8m间,由于临近珠江,其水位变化受河流水位急潮汐的影响。
  4 主要施工参数
  4.1深层搅拌桩
  (1)桩长:根据地质剖面确定,最长不超过16m,约桩长8~16m;
  (2)桩径:Φ550mm;
  (3)桩排数:一排,东北角三排;
  (4)桩芯距:350mm,东北角400mm、南边300mm。
  (5)水泥掺入量:12~15%,东北角18%。
  (6)水泥强度等级:P.032.5;
  (7)水灰比:0.50~0.55;
  (8)严格控制搅拌桩垂直度和桩搭接长度,要求垂直度偏差小于0.5%桩长。
  4.2钢管超前支护桩
  (1)成孔口径:Φ130;
  (2)桩长:12m;
  (3)桩距:800mm;
  (4)桩体材料:Φ90*4焊管;
  (5)注浆材料:水灰比为0.50的P.032.5水泥净浆;
  (6)钢管制作:管体每隔1m对称错开钻Φ8孔,局部开“V”字形缺口。
  4.3非预应力锚杆
  (1)开挖坡面:顶部1.2m,1:1放坡开挖,中下部垂直开挖;
  (2)锚杆位置:喷锚面自上而下布置5道锚杆,横向间距1.3m,纵向间距1.2m;
  (3)锚杆口径:110m;
  (4)锚杆倾角:150~200C;
  (5)锚杆长度:10~18m;
  (6)锚杆拉杆材料:Φ22、Φ25、Φ28Ⅱ级螺纹钢;
  (7)锚杆注浆材料:水灰比为0.45的P.032.5水泥沙浆;
  (8)喷锚面钢筋网:Φ8@200×200;
  (9)加强筋:采用2Φ14螺纹钢筋按锚杆位置双向布置;
  (10)喷射砼强度:C20;
  (11)喷射砼厚度:120mm;
  4.4型钢角支撑
  (1)支撑用240a;
  (2)水平支撑的中部加设条Φ250的6厚钢管立柱。立柱支承于Φ350小直径钻孔桩内。
  5基坑支护的施工
  5.1施工顺序
  轴线控制网建立
  ↓
  深层搅拌桩施工
  ↓←基坑顶截水沟及压顶梁施工
  鋼管超前支护桩施工
  ↓
  钢管立柱钻孔桩施工
  ↓
  钢管立柱施工
  ↓
  钢支撑施工
  ↓
  基坑土方开挖及锚杆、锚喷混凝土施工
  ↓
  修整坑底土方,砌筑坑底排水沟
  ↓
  竣工
  5.2基坑降水与排水
  (1)基坑降水采用18口Φ300mm降水井封闭式降水,降水井井底标高-9.0m(相对标高),地下室施工期间降水井内水位不高于-7.0m(相对标高)。
  (2)坡顶排水沟结合地势布置,纵坡0.2%-0.5%入市政排水系统。基坑内沿坡底边线布设砖砌排水沟,基坑转角处设砖砌集水井,及时将水抽出地面。
  (3)基坑顶西北角设1口沉淀池,场地内排水经此沉淀后,方可排人市政管道
  5.3主要施工方法
  5.3.1水泥土搅拌桩的施工流程
  (1)桩机定位:搅拌桩机到达指定桩位后,进行对中、调平。
  (2)当搅拌机桩机对位后,启动电机下沉钻头,可用4档下沉,在下沉过程中,应边送浆边钻进切土。
  (3)浆液制备:按设计确定的浆液配方投料,搅拌水泥制浆。在送浆前必须不停地搅拌,防止浆液离析。
  (4)提升注浆搅拌:待搅拌机钻头下沉到设计深度后,边搅拌边提升钻头,提升速度用Ⅱ档。
  (5)重复下沉:当搅拌机钻头提升到设计桩顶标高时,重复下沉搅拌,使浆液与土体搅拌均匀,下沉速度为Ⅳ档。
  (6)重复提升:待钻头下沉到设计深度时,边喷浆、边搅拌、边提升,直至钻头提升至地面,控制提升速度Ⅱ档。
  (7)冲洗系统:冲洗灰浆泵和输浆管系统,直至返出清水,并清除此之外钻头上粘附的软土,检查钻头,如有磨损时应及时更换。
  (8)移桩机到新桩位,重复1~7步骤。
  5.3.2钢管超前支护桩的施工流程
  (1)钻机就位、对中:桩位复核无误后,立即就钻机就位,钻机就位后应调整其平整度,垫底下应垫枕木,确保平衡,同时钻机钻头应对中桩中心,检查无误方可开孔。
  (2)钻孔:本工程钢管桩设计长度为12m,采用XY-100型地质钻机钻孔,选用直径为Φ130的合金钻头,成孔过程配以泥浆循环,将孔内渣质及时排出,提高钻进速度,泥浆比重控制在1.2左右。根据设计要求一直钻至设计深度后方可终孔。
  (3)清孔:钻至设计深度后,进行清孔工作,采用大泵量的清水进行清孔,将孔内残渣清洗干净,直至孔口流出清水为止。
  (4)钢管制作:本工程钢管直径为Φ90,切割钢管采用气割法,管焊接采用对中焊接,接口焊缝应满焊,不得有漏焊现象。根据设計要求,管体每隔1m对称错开Φ8孔,底部开“V”字形缺口。
  (5)钢管安放:钢管安放采用吊机吊入孔内,先将钢管慢慢吊起,立直稳定后,对中孔位,入孔时应有两人同时扶住钢管,再慢慢放入孔,钢管应置于孔的中间。
  (6)灌浆:注浆设备为BW150灌浆泵,灌浆材料为32.5R普通硅酸盐水泥净浆,采用压密注浆工艺,注浆压力为0.5Mpa,水灰比为0.50,浆体强度不低于20Mpa。插入孔内注浆管应用4分铁管,距孔底100mm,由下自上注浆,一直至孔口流出水泥浆为止。灌浆完毕,立即拔出灌浆管,清洗灌浆设备。待水泥浆体凝固收缩后,桩孔内应及时进行补浆。
  5.3.3锚杆的施工流程
  (1)钻机就位:待平整好场地,吊入钻机就位,钻机下面应垫枕木,保证其平整度。采用罗盘测量钻杆角度,控制误差在±2度以内。钻机安装要求牢固,施工中不得产生移位现象。
  (2)钻孔、清孔:成孔直径为Φ110,钻孔用相应钻头钻进,局部地段套管跟进至1~3m,起定位、导向作用。钻孔采用回转钻进方式,钻进时采用清水循环护孔,反复循环,对孔口流出的泥浆不断清除残渣。在填土层地段应加大泥浆比重,以防塌孔,钻孔达到设计深度后,继续超钻20~30mm,钻孔完毕后,反复用泥浆循清孔,以清除孔内泥渣等残留物。
  (3)锚杆制作:钻孔完毕,在清孔的过程中,应组织工人制作锚杆。按设计要求制作锚杆,杆体采用Φ22、Φ25、Φ28螺纹钢,为了使锚杆处于钻孔中心,应在锚杆杆件上安设定位器架,每隔2.0m设置一个。
  (4)安放锚杆:安放锚杆时,应防止杆人本扭曲压弯,注浆管随锚杆一同放入孔内,管端距孔底为50~100mm杆体放入角度与钻孔倾角保持一致,安放好后杆体始终处于钻孔中心。下锚时在注浆管与锚头齐平处作一标记,下锚时抓住锚索和注浆管一起缓缓送入,以防止注浆管脱落,下锚完毕,再次检查注浆管与锚头是否齐平,如发现注浆管拉出,应拔出锚杆,重新下锚。
  (5)再次清孔:下锚完毕后,改用大泵量清水清孔,置换出孔内泥浆,直至孔口流出清水为止。
  (6)注浆:清孔完毕后,连接好灌浆泵和预埋的灌浆管,同时按设计要求制备好水泥浆,进行灌浆。采用底部注浆工艺,压力灌入水灰比为0.40~0.50的32.5R普通硅酸盐水泥净浆,注浆压力为0.4~0.6Mpa。水泥浆应过筛,整个灌浆过程必须连续。一边灌浆一边拔出灌浆管,拔管过程中必须保证灌浆管始终埋在水泥浆内,一直到孔口流出水泥浆为止,方可终止注浆。为提高水泥早期强度,可加入0.03%的三乙醇胺。灌浆完毕后,拔出注浆管。灌浆完毕,应立即清洗灌浆设备。
  (7)安装泄水管:为减少水压力,应在边坡上安装泄水管,采用直径Φ50的PVC管,长度为50cm,插入土层35cm,插入端用过滤布包扎完好,按3000×3000mm安装。
  5.3.4喷射混凝土
  (1)采用分段分片依次进行,同一分段内喷射顺序自下而上,一次喷射厚度为30mm。
  (2)喷射时,喷头与受喷面应垂直,保持600~1000mm的距离;施工过程中要控制好水灰比,保持混凝土表面平整、湿润、无干斑或滑移流淌现象。
  (3)喷射混凝土的回弹率小于15%。
  (4)混凝土终凝2h后,采用喷水养护,养护时间为7d。
  (5)喷射混凝土中的钢筋网在喷射第1层混凝土后铺设,钢丝网与土钉或其他锚定装置连接牢固,喷射混凝土时钢筋网不得晃动。
  6 基坑支护的验收
  (1)锚杆的抗拔力试验锚杆取64根做抗拔力试验。经业主、监理、设计等单位对基坑支护进行随机抽样检验,符合设计要求。
  (2)位移观测本基坑主要进行基坑周边水平位移与沉降的监测,共设9个监测点。在土方开挖期间,每开挖1层土方,观测位移和沉降≥2次。支护完成后,每周观测≥1次,如遇有暴雨等自然灾害,加密观测次数。根据最后观测的数据,最大水平位移2.0mm,小于支护结构最大水平位移允许值0.0025h=28mm。可见,整个基坑围护是成功的。
  (3)喷射混凝土面层厚度的检查根据规范要求:取30组,90个点,由业主、监理、施工等单位参加的对所有完成面的喷射混凝土的厚度采取凿孔法进行检查,结果符合设计和规范要求。
  7 结束语
  通过工程实例要求施工方根据不同的土质条件和施工技术、设备水平,选择合理,经济的支护结构方案,才能更好提高施工效率,保证工程质量及施工进度。本工程采取了先进的施工工艺、性能良好的设备和完善的技术保证措施,保证了工程的竣工和工期的要求。
  
  注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
  
  
其他文献
小秋的妈妈是个魔法师, 她有一顶神奇的帽子, 可以用来实现每个人的愿望. 这天夜里非常凉, 小秋偷来妈妈的魔法帽, 悄悄对它说: “我想要一座闪闪发光的金色城堡.” 于是, 家
期刊
摘要:由于电力设备本体的耐用性或使用条件不同等原因,引起设备能耗高、生产效率低、自动化水平差等许多技术问题,因而电力企业需要加强技术改造管理。本文阐述了企业项目管理存在的问题,结合企业改造项目管理的实际情况,设计了符合当地电网的技术改造项目管理方案,从而更能保证项目实施进度和项目实施质量。   关键词:城市电网;技术改造,管理方案,设计与应用  引 言  随着供电企业对电力设备的不断改造,提高了固
期刊
随着消费市场竞争的日趋加剧与客户争夺成本的提高,培育和维护忠诚的客户群体己经成为企业市场制胜的重要策略。如何建立和保持客户忠诚己经成为客户关系管理理论界和企业界关
随着GPS技术的飞速进步和应用普及,它在城市测量中的作用已越来越重要。当前,利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统(Continuous Operational Reference System,缩写为CORS)已成为城市GPS应用的发展热点之一。CORS系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定
期刊
摘要:高压输电线路是电力系统的重要组成部分,也是电力工业的大动脉。随着我国国民经济的发展与电力需求的不断增长,电力生产的安全问题也越来越突出,而 110kV 输电线路工程中的基础施工是一个复杂而重要的过程。因此,如何依据施工图设计,保证施工的质量和进度,是 110KV输电线路施工中工作的重点,而实际的高压输电线路的施工面临着施工环境的多样性,也给输电线路提出了严峻的考验,本文就对 110kV 输电
期刊
有一位魔法师, 他有一顶神奇的帽子.有一次演出, 魔法师把空空的帽子戴到头上, 只见无数彩色的发光气球从帽子里冒出来, 缓缓地飘到半空中. 接着, 他摘下帽子, 只听见 “啪啪
期刊
期刊
兔子姐姐:rn你好! 我是一名五年级的女生, 我现在感觉好烦好烦!rn英语是我的弱项, 我经常考试都只有60多或者70多分. 爸爸和妈妈不断跟我说: “要把英语学好, 英语很重要……
期刊