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摘要:本文笔者结合工程实例论述了工程概况、场地岩土工程条件及设计情况,然后对深基坑支护施工的工艺及相关技术进行探讨,并提出深基坑支护施工的应对措施。
关键词:基坑支护;土方施工;土钉锚钉;基坑监测
伴随着经济的发展,我国的建筑事业发展迅速,我国的深基坑支护技术也在逐渐走向成熟与完善。在工程施工過程中,深基坑支护进行的是否顺利,基坑支护的成功与否,对整个建筑工程的安全以及质量有着重要的影响。如何选用更经济合理,更安全可靠的支护方法,是一个值得深入研究的问题。
一、工程概况
某高层办公建筑总面积为18587.89 m2。其中地上二十二层,建筑面积16375.2m2,剪力墙结构;地下室一层,建筑面积2212.69m2,框架剪力墙结构。地下室基坑的开挖深度为5.2m,基坑内电梯井处最大开挖深度为6.6米。
二、地质条件
1工程周边环境
工程施工场地窄小,北面为城市道路,有地下管线,距离地下室外墙面为8米,东、南、西三面毗邻已有多层建筑,距离地下室外墙面为3.5-5米不等。
2工程地质
根据勘测资料显示,该场地土层分布如下:①杂填土带厚度在3.1~10.9米之间,为不良土质,分布全部场地。②淤泥质土,厚度在0.7-0.8米,分布大部分场地。③圆砾,层厚约1.70~8.10米,分布全部分场地。④粉质粘土,层厚约0.2 ~1.20米,分布全部分场地。⑤全风化泥岩,层厚0.3~2.8米,分布全部分场地。⑥强风化泥岩,层厚2.20~6.50米,分布全部分场地。⑦中风化泥岩,层厚2.6~12.20米,分布全部分场地。⑧中风化粉质砂岩,分布全部分场地,中~巨厚层。
该工程深基坑在不良土质范围内,且地表水丰富,土层不稳定,而且该工程毗邻已有多层建筑,为了保证毗邻建筑和基坑的安全,必须进行基坑支护。
三、选择合适的支护方案
采用合适的基坑支护技术,可以稳定边坡,控制基坑变形,保证基坑、毗邻建筑物和地下管线的安全使用。
本工程施工单位根据基坑支护设计图纸,编制出深基坑支护专项方案,通过与业主、设计、勘察、监理单位共同协商,并经专家论证,最终决定使用如下方案:东、南、西三面毗邻已有多层建筑、采用抗滑桩(旋挖钻孔灌注桩)方式支护,桩间用钢筋混凝土挡墙相连,每根桩用预应力钢铰线锚索加固,桩顶用压顶梁连成整体。北面采用放坡开挖,土钉墙结构护坡。均是比较成熟的工法。
四、基坑支护施工的技术分析
基坑的开挖方法有两大类,一类是放坡开挖,适合用于施工场地宽旷,挖掘深度较浅,土质较好的区域,施工费用较低。另一类是有支护开挖,是采用放坡开挖不适用的情况下,必须采用有支护体系的开挖,施工费用较高。基坑支护要结合工程项目不一样的具体情况,使用不一样的挖掘以及支护措施。
为了确保地下工程施工过程中人员和物资的安全,确保地下工程主体结构的安全,确保附近的区域安全,基坑支护技术受到人们的高度关注。由于地下工程挖掘深度趆来趆深,挖掘面积趆来趆大,还存在很多的不明确的要素,使得基坑支护变得趆来趆困难。基坑支护技术涵盖了土方挖掘、边坡支护、降水排水、监测监控等相关的内容。牵扯到土力学、结构力学、水文地质等方方面面,这就要依靠我们切实的探索和分析建设经验来确保其稳步前进。以下结合本工程进行详细的分析
1工艺流程
2土方施工
土方施工属于本工程的关键线路,土方开挖的进度直接影响到支护的施工进度。本工程土方外运量达到104万方,工程在市中心,周边还有道路在进行施工,交通通行压力很大。土方开挖和支护施工需要互相配合才能快速完成所有的施工任务。通过对支护施工的分析,从支护桩的施工开始至第一道冠梁施工,至少需要3个月的时间,为了加快整个项目土方外运工作,在支护桩施工期间,沿基坑周围一圈预留30米宽的工作面,开挖中间区域的土方。等支护桩施工完毕后,沿基坑一圈预留10米的工作面,其它土方及时进行外运,同时进一步降低中间核心区域的土方标高。等冠梁施工完成后,按照支护施工的顺序,分段分层进行土方开挖。
3钻机定位成孔及灌注混凝土
采用一台旋挖钻机进行定位成孔,由于场地地表水丰富,部分桩孔有地下水,为了确保成孔质量,采用泥浆护壁成孔。成孔经验孔合格后安装钢筋笼,并及时灌注桩芯混凝土,采用的是预拌商品混凝土进行水下灌注。由开桩间距较小,采用的是跳挖。完成全部灌注桩后进行养护,经检测成桩质量并验收合格后进行压顶梁的施工。抗滑支护桩强度达到要求后即进行基坑开挖,基坑分层开挖,每层为2米,每开挖好一层,立即进行钢筋混凝土挡墙的施工,挡墙钢筋采用后植筋方法进行锚固,经抗拔试验合格。抗滑桩的锚索在土方开挖到锚点标高时及时进行。
本工程工设计有746条支护桩,桩径为1.2米,间距为1.5~1.8米。基坑西南角有道理施工,道路施工时将周围管线进行了改道,造成周围管线没有准确的施工图纸。地下管线距离支护桩距离很近,根据管线图纸显示,局部会和支护结构交叉重叠。为了确保地下管线的安全,在施工前邀请相关管线单位到施工现场召开地下管线协调会。对地下管线位置进行明确,并进行现场交底。局部区域要求管线产权单位进行改迁。对于地下管线不清的区域,聘请专业的物探单位进行现场勘察。根据物探资料,安排人工进行探挖,确保地下管线的安全。
施工现场的西北角有排水明渠,造成前期无法进行支护桩的施工,首层冠梁也无法进行贯通。为了加快施工进度,经过与业主协商沟通,我司先在明沟处预埋2根直径1.2米预制混凝土管,引流地表水。将施工场地进行回填,平整后进行支护桩的施工。相关单位进行箱涵施工时,可以将回填的场地作为施工料场。促进了整个项目的进展。
4土钉锚钉的安装以及孔内注浆
土钉墙支护中,土钉采用1Ф25钢筋,长度为5.0m。孔道内采用C30水泥砂浆灌注,用425号普通硅酸盐水泥作为胶结材料,水灰比为0.45~0.5:在注浆导管底端插入孔底之后,开始注浆,注浆方式采用气压式注浆的方式,等到孔口溢出水泥浆后撤离导管,导管的撤离速度均匀缓慢,确保孔中气体全部逸出。
5锚固端处理与喷射混凝土板墙
面层的钢筋布置好之后,在锚钉端头焊接一块钢板,采用穿孔塞的方式进行焊接,该钢板的型号为50mm×150mm,厚6mm。其次在钢板外侧焊上连接钢筋,使钢筋网与锚钉之间互相焊接形成一个整体。在进行混凝土喷射前,首先做好混凝土的配合比的试配工作,确定速凝剂以及早强剂的最佳用量,混凝土强度为C25,厚度控制在100mm。
6排水系统
由于该工程地表水丰富,晴雨天均有大量地表水渗入基坑,因此在基坑顶四周构筑截水沟和在基坑底四周构筑排水沟排水,将水导入沉沙井,然后抽水至城市排水管网系统。
7基坑监测
在基坑施工的整个过程中,委托了有资质的监测机构进行监测,监测基坑支护结构的变形情况,测量毗邻建筑的变形量及裂隙发展,观察地表开裂状况等,并及时反馈到项目部。从检测数据显示,本工程基坑支护效果良好,达到原定目标要求。
五、总结
对于高层建筑的深基坑支护施工来说,确保其科学性和合理性是它的重点内容,深基坑施工质量的好坏与整个建筑主体的质量存在必然的联系,保证工程质量、效率、安全是深基坑支护施工的重点问题。所以,在实际的施工当中,一定要综合所有的实际情况,确保基坑支护施工工作的万无一失。
关键词:基坑支护;土方施工;土钉锚钉;基坑监测
伴随着经济的发展,我国的建筑事业发展迅速,我国的深基坑支护技术也在逐渐走向成熟与完善。在工程施工過程中,深基坑支护进行的是否顺利,基坑支护的成功与否,对整个建筑工程的安全以及质量有着重要的影响。如何选用更经济合理,更安全可靠的支护方法,是一个值得深入研究的问题。
一、工程概况
某高层办公建筑总面积为18587.89 m2。其中地上二十二层,建筑面积16375.2m2,剪力墙结构;地下室一层,建筑面积2212.69m2,框架剪力墙结构。地下室基坑的开挖深度为5.2m,基坑内电梯井处最大开挖深度为6.6米。
二、地质条件
1工程周边环境
工程施工场地窄小,北面为城市道路,有地下管线,距离地下室外墙面为8米,东、南、西三面毗邻已有多层建筑,距离地下室外墙面为3.5-5米不等。
2工程地质
根据勘测资料显示,该场地土层分布如下:①杂填土带厚度在3.1~10.9米之间,为不良土质,分布全部场地。②淤泥质土,厚度在0.7-0.8米,分布大部分场地。③圆砾,层厚约1.70~8.10米,分布全部分场地。④粉质粘土,层厚约0.2 ~1.20米,分布全部分场地。⑤全风化泥岩,层厚0.3~2.8米,分布全部分场地。⑥强风化泥岩,层厚2.20~6.50米,分布全部分场地。⑦中风化泥岩,层厚2.6~12.20米,分布全部分场地。⑧中风化粉质砂岩,分布全部分场地,中~巨厚层。
该工程深基坑在不良土质范围内,且地表水丰富,土层不稳定,而且该工程毗邻已有多层建筑,为了保证毗邻建筑和基坑的安全,必须进行基坑支护。
三、选择合适的支护方案
采用合适的基坑支护技术,可以稳定边坡,控制基坑变形,保证基坑、毗邻建筑物和地下管线的安全使用。
本工程施工单位根据基坑支护设计图纸,编制出深基坑支护专项方案,通过与业主、设计、勘察、监理单位共同协商,并经专家论证,最终决定使用如下方案:东、南、西三面毗邻已有多层建筑、采用抗滑桩(旋挖钻孔灌注桩)方式支护,桩间用钢筋混凝土挡墙相连,每根桩用预应力钢铰线锚索加固,桩顶用压顶梁连成整体。北面采用放坡开挖,土钉墙结构护坡。均是比较成熟的工法。
四、基坑支护施工的技术分析
基坑的开挖方法有两大类,一类是放坡开挖,适合用于施工场地宽旷,挖掘深度较浅,土质较好的区域,施工费用较低。另一类是有支护开挖,是采用放坡开挖不适用的情况下,必须采用有支护体系的开挖,施工费用较高。基坑支护要结合工程项目不一样的具体情况,使用不一样的挖掘以及支护措施。
为了确保地下工程施工过程中人员和物资的安全,确保地下工程主体结构的安全,确保附近的区域安全,基坑支护技术受到人们的高度关注。由于地下工程挖掘深度趆来趆深,挖掘面积趆来趆大,还存在很多的不明确的要素,使得基坑支护变得趆来趆困难。基坑支护技术涵盖了土方挖掘、边坡支护、降水排水、监测监控等相关的内容。牵扯到土力学、结构力学、水文地质等方方面面,这就要依靠我们切实的探索和分析建设经验来确保其稳步前进。以下结合本工程进行详细的分析
1工艺流程
2土方施工
土方施工属于本工程的关键线路,土方开挖的进度直接影响到支护的施工进度。本工程土方外运量达到104万方,工程在市中心,周边还有道路在进行施工,交通通行压力很大。土方开挖和支护施工需要互相配合才能快速完成所有的施工任务。通过对支护施工的分析,从支护桩的施工开始至第一道冠梁施工,至少需要3个月的时间,为了加快整个项目土方外运工作,在支护桩施工期间,沿基坑周围一圈预留30米宽的工作面,开挖中间区域的土方。等支护桩施工完毕后,沿基坑一圈预留10米的工作面,其它土方及时进行外运,同时进一步降低中间核心区域的土方标高。等冠梁施工完成后,按照支护施工的顺序,分段分层进行土方开挖。
3钻机定位成孔及灌注混凝土
采用一台旋挖钻机进行定位成孔,由于场地地表水丰富,部分桩孔有地下水,为了确保成孔质量,采用泥浆护壁成孔。成孔经验孔合格后安装钢筋笼,并及时灌注桩芯混凝土,采用的是预拌商品混凝土进行水下灌注。由开桩间距较小,采用的是跳挖。完成全部灌注桩后进行养护,经检测成桩质量并验收合格后进行压顶梁的施工。抗滑支护桩强度达到要求后即进行基坑开挖,基坑分层开挖,每层为2米,每开挖好一层,立即进行钢筋混凝土挡墙的施工,挡墙钢筋采用后植筋方法进行锚固,经抗拔试验合格。抗滑桩的锚索在土方开挖到锚点标高时及时进行。
本工程工设计有746条支护桩,桩径为1.2米,间距为1.5~1.8米。基坑西南角有道理施工,道路施工时将周围管线进行了改道,造成周围管线没有准确的施工图纸。地下管线距离支护桩距离很近,根据管线图纸显示,局部会和支护结构交叉重叠。为了确保地下管线的安全,在施工前邀请相关管线单位到施工现场召开地下管线协调会。对地下管线位置进行明确,并进行现场交底。局部区域要求管线产权单位进行改迁。对于地下管线不清的区域,聘请专业的物探单位进行现场勘察。根据物探资料,安排人工进行探挖,确保地下管线的安全。
施工现场的西北角有排水明渠,造成前期无法进行支护桩的施工,首层冠梁也无法进行贯通。为了加快施工进度,经过与业主协商沟通,我司先在明沟处预埋2根直径1.2米预制混凝土管,引流地表水。将施工场地进行回填,平整后进行支护桩的施工。相关单位进行箱涵施工时,可以将回填的场地作为施工料场。促进了整个项目的进展。
4土钉锚钉的安装以及孔内注浆
土钉墙支护中,土钉采用1Ф25钢筋,长度为5.0m。孔道内采用C30水泥砂浆灌注,用425号普通硅酸盐水泥作为胶结材料,水灰比为0.45~0.5:在注浆导管底端插入孔底之后,开始注浆,注浆方式采用气压式注浆的方式,等到孔口溢出水泥浆后撤离导管,导管的撤离速度均匀缓慢,确保孔中气体全部逸出。
5锚固端处理与喷射混凝土板墙
面层的钢筋布置好之后,在锚钉端头焊接一块钢板,采用穿孔塞的方式进行焊接,该钢板的型号为50mm×150mm,厚6mm。其次在钢板外侧焊上连接钢筋,使钢筋网与锚钉之间互相焊接形成一个整体。在进行混凝土喷射前,首先做好混凝土的配合比的试配工作,确定速凝剂以及早强剂的最佳用量,混凝土强度为C25,厚度控制在100mm。
6排水系统
由于该工程地表水丰富,晴雨天均有大量地表水渗入基坑,因此在基坑顶四周构筑截水沟和在基坑底四周构筑排水沟排水,将水导入沉沙井,然后抽水至城市排水管网系统。
7基坑监测
在基坑施工的整个过程中,委托了有资质的监测机构进行监测,监测基坑支护结构的变形情况,测量毗邻建筑的变形量及裂隙发展,观察地表开裂状况等,并及时反馈到项目部。从检测数据显示,本工程基坑支护效果良好,达到原定目标要求。
五、总结
对于高层建筑的深基坑支护施工来说,确保其科学性和合理性是它的重点内容,深基坑施工质量的好坏与整个建筑主体的质量存在必然的联系,保证工程质量、效率、安全是深基坑支护施工的重点问题。所以,在实际的施工当中,一定要综合所有的实际情况,确保基坑支护施工工作的万无一失。