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【摘 要】 文章结合某基坑工程实例,针对该基坑围护结构的施工特点,分析了改基坑的开挖、降水、高压旋喷桩、C30钢砼压顶梁、土钉墙等施工工艺内容,并对基坑围护结构的施工监测进行了总结。
【关键词】 基坑;围护结构;高压旋喷桩;C30钢砼压顶梁;土钉墙;施工工艺
引言:
基坑围护结构的施工作为高层建筑最基础支撑层面的施工内容,对整个建筑的稳定性、安全性、功能、质量等因素具有直接的影响。基坑工程内部施工环境的隐蔽性与周边环境的复杂性,周围楼号主体结构已施工、塔吊及施工升降机基础等情况为基坑围护结构的施工带来了一定的难度,应当重点考虑邻近楼号及施工道路上的施工动荷载对基坑安全的影响。本文将对基坑围护结构的施工工艺展开具体探讨与论述。
1 工程概况
泰州绿地世纪城(10-1)地块一期地下车库基坑支护工程位于泰州市鼓楼南路西,周山河路北侧,地下室基坑开挖深度为4m(北侧为4.7m),基坑开挖周长约为1170m,基坑开挖面积约为35000m?。基坑场地工程地质条件较好,无暗浜等不良地质作用。
2 围护施工特点分析
基坑地处场地内部,周边距离围墙尚有距离,围墙外为规划道路。基坑周边环境较好,周边环境安全保护等级相对不高。但基坑周边环绕有楼号及施工用临时道路,届时基坑开挖该道路为土方运输和材料运输主要干道。因此基坑围护设计需重点考虑邻近楼号的主体结构安全及施工道路上的施工动荷载对基坑安全的影响。基坑周边不应堆土及堆载,严格控制基坑周边施工荷载和堆载。以防基坑失稳。
3 基坑围护结构施工工艺分析
3.1高压旋喷桩施工工艺
高压旋喷桩是利用钻机,将预先配制好的浆液,通过高压发生装置,使液流获得巨大能量后,高速喷射出来,形成一股能量高度集中的液流,直接冲击破坏土体,喷射过程中,钻杆边旋转、边徐徐提升,从而使浆液与土体充分搅拌混合,便在土中形成一个有一定直径的柱状固结体,使地基得到加固并可起到止水作用。由于高压旋喷射流是高能高速集中和连续作用于土体中,具有冲击切削破坏土体并使浆液与土体搅拌混合的功能。其加固范围就是喷射距离加上渗透部分或压缩部分的长度为半径的圆柱体。钻孔桩桩间采用φ700旋喷桩止水,旋喷桩要求进入基坑下5米,并达到止水效果。旋喷桩在钻孔桩桩芯混凝土达到设计强度70%以后、冠梁施工前进行施工。桩间止水旋喷桩桩径为φ700,间距为1000mm(即每桩间施作一根)。旋喷桩采用CP-1500钻机。旋喷桩止水桩间孔位布置形式如图1所示。
图1 旋喷桩止水帷幕图 图2 高压旋喷桩施工方法示意图
按桩位排列图进行桩位放样,用全站仪测放纵横向控制线及各主要控制点位的桩点,带线控制纵、横向,尽量确定其他各桩位,全站仪测放的控制桩位点需打木桩钉标记,为防止钻孔后控制点失效,必须将控制点向不受施工影响的地方外引。经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设桩位,并用竹签钉紧,一桩一签,保证桩孔中心移位偏差小于20mm。
高压旋喷桩施工方法如图2所示。旋喷桩机就位时机座要平稳,立轴或转盘与孔位对正,倾角与设计误差一般不得大于0.5°。喷射注浆前要检查高压设备和管路系统,设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的密封圈必须良好,各通道和喷嘴内不得有杂物。喷射注浆时要注意准备,开动注浆泵,待估算水泥浆的前锋已经流出喷头后,才开始提升注浆管。自下而上喷射注浆。为了加大固结体尺寸,可以采用提高喷射压力或降低回转与提升速度等措施,也可采用复喷工艺。
3.2 C30钢砼压顶梁施工工艺
3.2.1钢筋工程施工工艺
首先采用机械凿桩顶砼至设计标高,凿除后松动砼应剔除。
所用的钢筋必须保证质量,钢材合格证及复检报告齐全后可进行加工;钢筋全部在现场钢筋加工场地加工制作好,并挂牌标识,然后运至施工现场安装;槽钢/工字钢锚固长度为50cm;钢筋绑扎牢固,以防浇捣砼时因碰撞、振动使绑扣松散、钢筋移位,造成漏筋;绑扎钢筋时,按要求留足保护层,不得有负公差,绑扎铁丝不得接触板。
3.4.2模板工程施工工艺
本工程采用木模板,木模板按计划进入现场后,分规格堆放整齐;所用的木模板要保证质量、无变形,模板在使用前涂刷脱模剂;梁对拉螺丝均设上、下两排;模板应平整,且拼缝严密不漏浆,当拼缝超差时,板缝间应加泡沫胶条;拆除的模板堆放整齐,及时清理维修;拆除后的木模上不允许有朝天钉
3.2.3混凝土工程施工工艺
砼采用C30商品砼,塌落度100~120mm;浇灌砼前,应清除模板内的积水、木屑、铁丝等物;水平施工缝处为使接缝严密,砼浇灌前施工缝处应将其表面浮浆和杂物清除,用水冲洗湿润后铺上一层30~50mm厚的1:1水泥砂浆,并及时浇灌砼;砼应分层浇灌,每层约300~500mm,对称推进,以防模板向一侧便移,相临两层浇筑时间间隔不应超过2h;砼采用机械振捣,振捣时应均匀,一般水平间距300mm,振搗时间以10~30s为宜,以砼泛浆后不冒气泡为止,要做到快插慢拔,不得漏振、欠振和超振;防水结构砼(冠梁)养护好坏影响砼本身的抗渗性能,早期养护更为重要,浇水湿润养护不小于14d;砼试块的留置,每浇注一次且不大于100m3,留置一组抗压试块,在标准养护的条件下养护28d,同条件养护的抗压试块留置1组,下层开挖的时间以同条件养护试块的强度而定。
3.3土钉墙施工工艺
3.3.1土方开挖施工工艺
基坑土方分层分段开挖,人工修坡边坡稳定后,按放土钉,挂钢筋网片,喷射混凝土砼。根据本工程施工总体安排、场地条件和基坑围护平面布置,土钉墙施工必须采用“分段、分层”流水作业,每一作业段长20米左右,分层的深度小于1.5M,严禁超挖,禁止一挖到底。喷射砼作业应当分段进行,同一分段内自上而下喷射;喷射砼时喷头与受喷面应保持垂直,距离0.8-1.5m;喷射砼面层中的钢筋网片钢筋网应与土钉牢固连接。 3.3.2土钉制作安放
土钉采用Φ48X3.0焊接钢管,土钉使用?48x3.0钢管;钢管一端封闭,钢管头部(靠近基坑一端)3m范围内可不设注浆孔,其余部分管壁开直径为5~15mm左右的注浆孔,注浆孔间距700mm。土钉水平安放角度为100呈梅花形布置。
3.3.3绑扎钢筋网施工工艺
钢筋网片由焊接、绑扎而成,因钢筋网片是随土体开挖分层进行的,故下层的竖向钢筋须用焊接接头,单面焊长不小于网筋直径的10倍,横向钢筋可用绑扎接头,其搭接长度不小于300mm。
钢筋网片应牢固固定在边壁上,并符合规定的保护层厚度要求。
3.3.4注浆施工工艺
注浆浆液为纯水泥浆,其水灰比为0.5,通过锚管(Φ48X3.0)进行注浆。注浆之前先检查孔内是否有泥土,如发现有泥土,用压力水进行洗孔,用胶管从管口逐步冲洗到管底,直至管内流出清水为止;最后对锚管注浆,即把注浆管插入孔内注浆,进行加压注浆直至压力达到0.4-0.6MPa。
3.3.5锚钉端部焊接
锚管(Φ48X3.0)端部应与加强筋、钢筋网片及井字垫块等相互焊接,焊接长度不小于30mm,各钢筋的位置由里向外依次是:钢筋网、水平加强筋、端头井字垫块。土钉露出岩土面长度不应大于面层厚度。
3.3.6喷射混凝土施工工艺
喷射混凝土强度等级采用C20,其配合比为:水泥:砂:碎石:水=1:2:2:0.5
水泥采用强度等级32.5普通硅酸盐水泥,碎石料的粒径5-10mm,砂为中粗砂,空压机风量不小于9m3/h,喷头水压不小于0.15MPa。混凝土的喷射顺序应自下而上,从开挖层底部向上施喷。喷头与受喷面距离控制在0.8-1.5m范围内,射流方向垂直指向喷射面,但在钢筋部位应先喷填钢筋和土锚后方,然后再喷其前方以免其后出现空隙。
4 施工监测
本工程采用信息化施工,为确保坡体的整体稳定和局部稳定,施工过程中必须按照设计及相关规范要求进行施工监测,并及时分析监测资料,工程的施工监测内容包括:边坡位移监测、沉降监测、锚索反应力监测。监测结果表明,基坑稳定性良好。
5 结语
本工程采用信息化施工,基坑周边施工荷载和堆载得到了很好的控制,对周边楼号及道路环境的影响较小。监测结果表明,基坑稳定性良好。本文对这一成功案例的分享,期望能为今后此类工程的施工提供一定的借鉴与参考。与此同时,我们也应当认识到,随着行业与专业的发展,新技术、新工艺仍在层出不穷,这就需要我们对工作不断的总结,对专业进行深入的学习,对技术进行不倦的探索。
参考文献:
[1]王林全;高层建筑深基坑围护施工实例探析;郑州大学;2013-11-15
[2]刍议不良地质条件下的深基坑围护设計与施工;江日通;余春堂;城市建筑;2013-02-25
[3]土钉墙支护结构在深基坑围护中的实际应用;薄航月;价值工程;2013-03-28
[4]钱江世纪城深基坑围护工程的设计与施工;陈海明;建筑;2012-07-05
【关键词】 基坑;围护结构;高压旋喷桩;C30钢砼压顶梁;土钉墙;施工工艺
引言:
基坑围护结构的施工作为高层建筑最基础支撑层面的施工内容,对整个建筑的稳定性、安全性、功能、质量等因素具有直接的影响。基坑工程内部施工环境的隐蔽性与周边环境的复杂性,周围楼号主体结构已施工、塔吊及施工升降机基础等情况为基坑围护结构的施工带来了一定的难度,应当重点考虑邻近楼号及施工道路上的施工动荷载对基坑安全的影响。本文将对基坑围护结构的施工工艺展开具体探讨与论述。
1 工程概况
泰州绿地世纪城(10-1)地块一期地下车库基坑支护工程位于泰州市鼓楼南路西,周山河路北侧,地下室基坑开挖深度为4m(北侧为4.7m),基坑开挖周长约为1170m,基坑开挖面积约为35000m?。基坑场地工程地质条件较好,无暗浜等不良地质作用。
2 围护施工特点分析
基坑地处场地内部,周边距离围墙尚有距离,围墙外为规划道路。基坑周边环境较好,周边环境安全保护等级相对不高。但基坑周边环绕有楼号及施工用临时道路,届时基坑开挖该道路为土方运输和材料运输主要干道。因此基坑围护设计需重点考虑邻近楼号的主体结构安全及施工道路上的施工动荷载对基坑安全的影响。基坑周边不应堆土及堆载,严格控制基坑周边施工荷载和堆载。以防基坑失稳。
3 基坑围护结构施工工艺分析
3.1高压旋喷桩施工工艺
高压旋喷桩是利用钻机,将预先配制好的浆液,通过高压发生装置,使液流获得巨大能量后,高速喷射出来,形成一股能量高度集中的液流,直接冲击破坏土体,喷射过程中,钻杆边旋转、边徐徐提升,从而使浆液与土体充分搅拌混合,便在土中形成一个有一定直径的柱状固结体,使地基得到加固并可起到止水作用。由于高压旋喷射流是高能高速集中和连续作用于土体中,具有冲击切削破坏土体并使浆液与土体搅拌混合的功能。其加固范围就是喷射距离加上渗透部分或压缩部分的长度为半径的圆柱体。钻孔桩桩间采用φ700旋喷桩止水,旋喷桩要求进入基坑下5米,并达到止水效果。旋喷桩在钻孔桩桩芯混凝土达到设计强度70%以后、冠梁施工前进行施工。桩间止水旋喷桩桩径为φ700,间距为1000mm(即每桩间施作一根)。旋喷桩采用CP-1500钻机。旋喷桩止水桩间孔位布置形式如图1所示。
图1 旋喷桩止水帷幕图 图2 高压旋喷桩施工方法示意图
按桩位排列图进行桩位放样,用全站仪测放纵横向控制线及各主要控制点位的桩点,带线控制纵、横向,尽量确定其他各桩位,全站仪测放的控制桩位点需打木桩钉标记,为防止钻孔后控制点失效,必须将控制点向不受施工影响的地方外引。经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设桩位,并用竹签钉紧,一桩一签,保证桩孔中心移位偏差小于20mm。
高压旋喷桩施工方法如图2所示。旋喷桩机就位时机座要平稳,立轴或转盘与孔位对正,倾角与设计误差一般不得大于0.5°。喷射注浆前要检查高压设备和管路系统,设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的密封圈必须良好,各通道和喷嘴内不得有杂物。喷射注浆时要注意准备,开动注浆泵,待估算水泥浆的前锋已经流出喷头后,才开始提升注浆管。自下而上喷射注浆。为了加大固结体尺寸,可以采用提高喷射压力或降低回转与提升速度等措施,也可采用复喷工艺。
3.2 C30钢砼压顶梁施工工艺
3.2.1钢筋工程施工工艺
首先采用机械凿桩顶砼至设计标高,凿除后松动砼应剔除。
所用的钢筋必须保证质量,钢材合格证及复检报告齐全后可进行加工;钢筋全部在现场钢筋加工场地加工制作好,并挂牌标识,然后运至施工现场安装;槽钢/工字钢锚固长度为50cm;钢筋绑扎牢固,以防浇捣砼时因碰撞、振动使绑扣松散、钢筋移位,造成漏筋;绑扎钢筋时,按要求留足保护层,不得有负公差,绑扎铁丝不得接触板。
3.4.2模板工程施工工艺
本工程采用木模板,木模板按计划进入现场后,分规格堆放整齐;所用的木模板要保证质量、无变形,模板在使用前涂刷脱模剂;梁对拉螺丝均设上、下两排;模板应平整,且拼缝严密不漏浆,当拼缝超差时,板缝间应加泡沫胶条;拆除的模板堆放整齐,及时清理维修;拆除后的木模上不允许有朝天钉
3.2.3混凝土工程施工工艺
砼采用C30商品砼,塌落度100~120mm;浇灌砼前,应清除模板内的积水、木屑、铁丝等物;水平施工缝处为使接缝严密,砼浇灌前施工缝处应将其表面浮浆和杂物清除,用水冲洗湿润后铺上一层30~50mm厚的1:1水泥砂浆,并及时浇灌砼;砼应分层浇灌,每层约300~500mm,对称推进,以防模板向一侧便移,相临两层浇筑时间间隔不应超过2h;砼采用机械振捣,振捣时应均匀,一般水平间距300mm,振搗时间以10~30s为宜,以砼泛浆后不冒气泡为止,要做到快插慢拔,不得漏振、欠振和超振;防水结构砼(冠梁)养护好坏影响砼本身的抗渗性能,早期养护更为重要,浇水湿润养护不小于14d;砼试块的留置,每浇注一次且不大于100m3,留置一组抗压试块,在标准养护的条件下养护28d,同条件养护的抗压试块留置1组,下层开挖的时间以同条件养护试块的强度而定。
3.3土钉墙施工工艺
3.3.1土方开挖施工工艺
基坑土方分层分段开挖,人工修坡边坡稳定后,按放土钉,挂钢筋网片,喷射混凝土砼。根据本工程施工总体安排、场地条件和基坑围护平面布置,土钉墙施工必须采用“分段、分层”流水作业,每一作业段长20米左右,分层的深度小于1.5M,严禁超挖,禁止一挖到底。喷射砼作业应当分段进行,同一分段内自上而下喷射;喷射砼时喷头与受喷面应保持垂直,距离0.8-1.5m;喷射砼面层中的钢筋网片钢筋网应与土钉牢固连接。 3.3.2土钉制作安放
土钉采用Φ48X3.0焊接钢管,土钉使用?48x3.0钢管;钢管一端封闭,钢管头部(靠近基坑一端)3m范围内可不设注浆孔,其余部分管壁开直径为5~15mm左右的注浆孔,注浆孔间距700mm。土钉水平安放角度为100呈梅花形布置。
3.3.3绑扎钢筋网施工工艺
钢筋网片由焊接、绑扎而成,因钢筋网片是随土体开挖分层进行的,故下层的竖向钢筋须用焊接接头,单面焊长不小于网筋直径的10倍,横向钢筋可用绑扎接头,其搭接长度不小于300mm。
钢筋网片应牢固固定在边壁上,并符合规定的保护层厚度要求。
3.3.4注浆施工工艺
注浆浆液为纯水泥浆,其水灰比为0.5,通过锚管(Φ48X3.0)进行注浆。注浆之前先检查孔内是否有泥土,如发现有泥土,用压力水进行洗孔,用胶管从管口逐步冲洗到管底,直至管内流出清水为止;最后对锚管注浆,即把注浆管插入孔内注浆,进行加压注浆直至压力达到0.4-0.6MPa。
3.3.5锚钉端部焊接
锚管(Φ48X3.0)端部应与加强筋、钢筋网片及井字垫块等相互焊接,焊接长度不小于30mm,各钢筋的位置由里向外依次是:钢筋网、水平加强筋、端头井字垫块。土钉露出岩土面长度不应大于面层厚度。
3.3.6喷射混凝土施工工艺
喷射混凝土强度等级采用C20,其配合比为:水泥:砂:碎石:水=1:2:2:0.5
水泥采用强度等级32.5普通硅酸盐水泥,碎石料的粒径5-10mm,砂为中粗砂,空压机风量不小于9m3/h,喷头水压不小于0.15MPa。混凝土的喷射顺序应自下而上,从开挖层底部向上施喷。喷头与受喷面距离控制在0.8-1.5m范围内,射流方向垂直指向喷射面,但在钢筋部位应先喷填钢筋和土锚后方,然后再喷其前方以免其后出现空隙。
4 施工监测
本工程采用信息化施工,为确保坡体的整体稳定和局部稳定,施工过程中必须按照设计及相关规范要求进行施工监测,并及时分析监测资料,工程的施工监测内容包括:边坡位移监测、沉降监测、锚索反应力监测。监测结果表明,基坑稳定性良好。
5 结语
本工程采用信息化施工,基坑周边施工荷载和堆载得到了很好的控制,对周边楼号及道路环境的影响较小。监测结果表明,基坑稳定性良好。本文对这一成功案例的分享,期望能为今后此类工程的施工提供一定的借鉴与参考。与此同时,我们也应当认识到,随着行业与专业的发展,新技术、新工艺仍在层出不穷,这就需要我们对工作不断的总结,对专业进行深入的学习,对技术进行不倦的探索。
参考文献:
[1]王林全;高层建筑深基坑围护施工实例探析;郑州大学;2013-11-15
[2]刍议不良地质条件下的深基坑围护设計与施工;江日通;余春堂;城市建筑;2013-02-25
[3]土钉墙支护结构在深基坑围护中的实际应用;薄航月;价值工程;2013-03-28
[4]钱江世纪城深基坑围护工程的设计与施工;陈海明;建筑;2012-07-05