建筑工程深基坑支护技术探讨

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:FY830126
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  摘要:随着我国城市建设的高速发展,建筑工程的大量涌现,其基础也越来越深。建筑基坑支护工程虽属临时性工程,但其技术复杂性,有的却远甚于永久性的基础结构或上部结构,稍有不慎,不仅将危及基坑本身安全,还会殃及临近的构筑物和各种地下设施,造成巨大损失,而且基坑开挖的区域是将来地下结构施工的区域,因此基坑支护工程是保障深基础顺利施工的关键。必须保证深基坑支护工程的质量,才能给地下结构和上部结构的施工创造一个良好的条件,进而保障整幢建筑物的工程质量。
  关键词:建筑工程:基坑支护;施工技术;管理措施
  Abstract: With the rapid development of city construction in China, the emergence of a large number of construction projects, the foundation is more and more deep. Some are far more than the permanent infrastructure and superstructure, slightly careless, will not only endanger the safety of foundation pit itself, but also affected structures and underground facilities nearby, and the excavation area is the future construction of underground structure the area. So the foundation pit engineering is the key to ensure the smooth construction of the deep foundation. Must ensure that the deep foundation pit engineering quality, to the construction of underground structure and the upper structure to create a good condition, which can ensure the whole building engineering quality.
  Keywords: Construction: foundation pit; construction technology; management measures
  中圖分类号: TU74 文献标识码:A文章编号:
  
  1深基坑工程的特点
   (1)基坑工程是与众多因素相关的综合技术,如场地勘察.基坑设计、施工、监测。现场管理,相邻场地施工的相互影响等。
  (2)建筑趋向高层化,基坑工程正向大深度、大面积方向发展,有的长度和宽度多达百余米,给支撑系统带来较大的难度。
  (3)随着旧城改造的推进,基坑工程经常香:已建或在建的、密集的或紧靠重要市政设施的建筑群中施工,场地狭窄,邻近常有必须保护的永久性建筑和市政公用设施,不能放坡开挖,对基坑稳定和位移控制的要求很严。相邻场地的基坑施工,其打桩、降水、挖土等各施工环节都会产生相互影响与制约,增加协调工作的难度。
  (4)工程地质条件越来越差,城市建设不像水电站、核电站等重要设施那样,可以在广阔地域中选择优越的建设场地,只能根据城市规划需要,随遇而安。因此地质条件往往较差。在某些沿海经济开发区较尤为突出。在较土、高水位及其他复杂条件下开挖基坑,很容易产生土体滑移、基坑失稳、桩体变位、坑底隆起、支挡结构严重漏水、流土以致破损等病害,对周围边建筑物、地下构筑物及管线的安全造成很大威胁。
  (5)基坑工程施工周期长,从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程,常需经历多次降雨、周边堆载、振动等,对基坑稳定性不利。
  (6)基坑支护型式具有多样性,同时也各有其适用范围和优缺点,相同的地质条件可以采用几种不同的支护结构型式,可以从各方面相互比较,从中选取最合适的作为基坑支护。
  (7)基坑工程事故多,无论地质条件的优劣、无论基坑的深浅,都经常发生事故,给国家造成巨大的经济损失,影响居民安定生活。
  2基坑支护施工技术
  2.1护坡桩施工
  根据本工程场地特点和施工要求无污染、无噪音、施工速度快等诸多特点,施工护坡桩时采用“钻孔压浆桩”技术,其为水泥浆护壁,直接投放碎石并多次布浆成桩的无砂混凝土桩,施工时应严格按照行业标准《钻孔压浆桩工程的施工及验收规程》、施工方案、国家有关规范及设计要求、施工现场所提供的结构轴线、位置控制点施放桩位点,并必须经监理工程师复核鉴认后方可进行施工。其施工工艺简介如下:用螺旋钻杆钻到预定深度后,通过钻杆的芯管自孔底由下向上向孔内压入已制备好的以水泥浆为主的浆液,使浆液升至地下水或无塌孔危险的位置以上,提出全部钻杆后,向孔内投放钢筋笼和骨料,最后在自孔底向上多次高压补浆而成。由于该工艺是连续一次成孔,多次自下而上高压注浆成桩,能在流砂、卵石、地下水易塌孔等复杂的地质条件下顺利成孔成桩,它具有以下优点:
  (1)在多种复杂地质条件下能顺利成孔成桩,长臂螺旋钻钻至设计深度后,及时高压注浆(注浆压力5~8MPa),高压浆的作用可把孔壁周围的地下水排至孔外,加上水泥浆的重力作用,从而保证孔壁不坍塌而顺利成孔。
  (2)施工速度快,在一般粘性土和砂质土层中,直径Φ800,长10~20m的桩,一台钻机一天成桩15~20根。
  (3)无噪音、无振动、无排污、文明施工,钻孔压浆桩是直接在提钻过程中用高压水泥浆护壁,不需要大量泥浆池,也不会产生泥浆,施工近乎干作业,施工现场文明。
  2.2土层锚杆施工
  土层锚杆施工方法为用锚杆钻机钻至预定深度,开始注水泥浆护壁(若不塌孔则可干成孔),然后穿钢绞线,多次补浆即完成。待达到要求强度后张拉锁定。具体施工流程如下:
  (1)锚杆施工由现场施工测量人员按设计要求放出锚杆位置;锚杆机就位后,检查锚水平位置、标高、钻杆倾角,经检查无误后方可钻进;
  (2)钻孔过程中若遇障碍物或异常情况应及时停钻,待情况查明并采取措施后再继续钻进。钻至设计深度后空钻出土,拔出钻杆;下锚索前检查锚索并做隐蔽工程检查记录;
  (3)锚杆倾角15°,钻至设计深度后,及时下拉杆及密封孔口,并进行2~3次压力灌浆,压力为1~3Mpa,以保证浆液饱满;
  (4)注浆材料及配比根据设计要求确定,注浆浆液搅拌要均匀,随搅随用,浆液应在初凝前用完,并严防石块、杂物等混入浆液,水泥浆搅拌必须严格按配比进,注浆由孔底开始,直至水泥浆溢出孔口后停止注浆;
  (5)锚杆水平方向孔距误差不应大于50mm,垂直方向孔距误差不应大于100mm。钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆长度的3%。
  (6)土层锚杆均为预应力锚杆,锚杆施加预应力前,应先做锚杆抗拔试验2~3根,以验证锚杆设计的可靠性,并绘制Q-S曲线,试验系数为1.2;
  (7)锚杆张拉前,应对张拉设备进行标定。锚固体与台座混凝土强度均应大于15.0MPa时,方可进行张拉。锚杆张拉应按一定程序进行,锚杆张拉顺序,应考虑临近锚杆的相互影响。锚杆正式张拉之前,应取0.1~0.2设计轴向拉力值Nl,对锚杆预张拉1~2次,使其各部位的接触紧密,杆体完全平直;
  (8)预应力为锚杆抗拔力值的70%,张拉后锁定。
  (9)锚杆质量控制标准同土钉墙中相关内容。
  2.3土钉墙施工
  土钉喷锚支护具有无噪音,不单独占用工期等诸多优点,具体按如下方法施工:
  (l)分层分段施工
  为配合土方开挖与喷锚施工同步进行,在基坑西侧大面积开挖的同时,可根据东侧土钉墙施工的需要,先开挖东侧6m的工作面,便于土钉墙西侧土方同步施工。开挖深度满足土钉施工要求,不得超过相应土钉层距0.3米,沿基坑水平向不超过15米为一施工段,不宜太长,开挖时,若边壁局部有坍塌,必须进行补救,靠近坑壁侧要注意不得超挖,以保证边坡安全和稳定。
  (2)土钉制作
  为使土钉顺利送入土中,在土钉上每隔2米处焊接对中支架,形成锥形滑撬。同时保证土钉在孔居中位置,防止出现偏心,以提高抗拔力。
  (3)土钉成孔
  土钉施工成孔采用洛阳铲成孔,孔径保证大于100mm,成孔过程中注意控制倾角及孔径。成孔后对孔深、孔径、倾角进行检查验收,做好施工记录及隐蔽工程检查记录。成孔孔位可根据实际情况进行局部调整,成孔角度,在遇到障碍物时,可适当调整。
  (4)土钉送入土
  钉施工应按设计要求安装对中支架,土钉插入孔深不得低于设计长度的95%,以保证钢筋保护层厚度。对复检合格的钢筋按设计要求制作杆体,钢筋焊接满足双面焊5d,单面焊10d,并按要求加焊定位支架。入孔前做隐蔽工程检查记录。土钉送入孔中后,随即进行压力注浆,注浆压力达到0.5Mpa时,注浆管插到距孔底250~500mm,持续5分钟,为保证注浆饱满,在孔口设止浆塞,使水泥浆能够有效渗入土体孔隙中。
  (5)坑边修坡
  在挖土过程中及时进行侧壁的修补,保证坡度满足施工要求,同时此项工艺直接关系到面层喷射混凝土的质量和材料耗用量,因此要严格按要求施工。
  (6)钢筋网片施工
  在修好的坡面上及时进行绑扎网片固定在坡面的短钢筋上,上下左右根对根绑扎搭接,并不少于两点焊接,钢筋网片借助L字型锚头及压筋压焊在土钉端部形成一体。钢筋网与下层钢筋搭接长度为25d,钢筋网与土钉锚固装置要连接牢固,喷射混凝土时钢筋不得晃动,钢筋网片按设计要求制作,网片搭接长度满足300mm,网片距坡面40~50mm,网片外侧按设计要求加焊加强筋。
  (7)喷射混凝土施工
  面层豆石混凝土用混凝土喷射机施喷,压缩空气机施喷气压2~5Kg/cm2,靠底边300mm高度的开挖面可先不喷,利于下一步开挖面上的钢筋设置与搭接。喷射施工过程中严格计量配比;喷射作业应分段进行,同一分段内喷射顺序应自上而下,每次喷射厚度50mm;喷射时喷头与受喷面应保持垂直,且保持0.6~1.0米距离;喷射混凝土终凝2小时后要洒水养护3~7天。
  (8)质量控制标准
  ①主控项目:锚杆长度偏差±30mm;锚杆锁定力符合设计要求。②一般项目:孔位允许偏差±100mm;孔深应大于设计深度,孔径应大于设计直径;鉆孔倾角偏差±10;浆体强度符合设计要求;注浆量大于理论计算量;土钉墙面厚度偏差±10mm;墙体强度符合设计要求。③钢筋网搭接长度应大于300mm,其它钢筋搭接与绑扎执行《钢筋焊接与验收规程》(JGJ18-2003)。
  3结语
  基坑工程的设计和施工技术日益进步,建筑基坑工程的设计理论,计算方法得到不断改进,基坑支护工程的施工工艺取得长足的进步,但是,建筑基坑支护工程的施工技术管理发展缓慢。因此,加强基坑支护施工技术管理工作仍是建筑基坑工程的一个重点。
  参考文献:
  【l】建筑基坑支护技术规程.2009
  【2】建筑工程项目推广应用新技术手.中国现代工程技术出版社.2006.
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