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摘要：本文结合实例，就复杂地质情况下深基坑内支撑支护施工方法进行了探讨，以供大家参考。
关键词：深基坑; 内支撑;格构柱
1 工程概况
惠州市惠阳区某工程建筑总面积106187m2, 其中地下室面积14827m2, 地下室3层, 局部设夹层,埋深12.8一16.3m, 地下室平时作为车库使用。地上28层, 为新型高商业性写字楼, 地下室为内筒框剪结构。
本工程为深基坑施工工程, 基坑呈矩形, 平面尺寸为111.5×44.5m,设二道钢筋砼支撑, 相对标高分别为-6m和-10.5m，设计主要采用人工挖孔桩垂直支护档土,桩顶设圈梁一道, 基坑内设钢筋混凝土内支撑梁、腰梁两道, 梁顶标高分别为-5.55m及-10.05m，每道支撑由腰梁、角撑、对撑和支顶柱组成。腰梁沿基坑周边布置, 基坑四角各设二条斜角撑, 基坑中部均匀布设三根对撑。对撑和角撑下共设10 个钢格构支柱。腰梁截面尺寸1000×900mm，配筋40Φ25+8Φ20。
2工程地质情况分析
本工程地处建筑物密集地区, 工程周围环境较为复杂。根据地质勘测报告反映, 场地土质分布为人工填土、冲洪积层、残积层及白垩统砂岩组成, 按工程地质自上而下分布为四个大层, 层序号为A、B、C、D四层。A、B层为人工填土层和冲洪积层；C层为风化残积土，多为紫红色粉质粘土,总的状态趋势上部为可塑一一硬可塑,下部硬可塑一坚硬。近底部夹强风化残留岩块, 岩块厚度分别为0.7m,1.4m,0.8m,本层顶板埋深 5.2～7.1m,平均6.04m , 厚度2.8～12.8m,平均厚度8.56m。D层为上白垩统砂岩, 由紫红色泥质粉砂岩、砂岩、砂砾岩组成,形成了强度各异的岩石, 如强风化岩、中风化岩及微风化岩, 按场地内风化岩石分布及组合特点,自上而下分为两个岩带，即混合风化岩带和微风化岩带。平均厚度6.04m,岩性为紫红色粉砂岩, 砂岩为主夹砂砾岩、岩石呈厚层状, 坚硬、完整。场地地下水较贫乏,地下水水位根据测孔测得有混合地下水位为0.4～7.0m之间。
3施工流程
第一层土方开挖→人工修底→安装第一道腰梁、内支撑梁底模板→绑扎第一道腰梁、支撑梁钢筋→安装梁侧模→浇筑混凝土→养护→第二层土方开挖→人工修底→安装第二道支撑、腰梁底模板→绑扎支撑、腰梁钢筋→安装支撑、腰梁侧模→凝土浇筑→砼养护→开挖第三层基坑土方→人工修底平整、做坑底排水明沟。
4 施工方法
4.1模板安装
梁模板使用18mm厚的胶合板,用100×100的枋木龙骨直接铺设在硬地面上拉线垫平,间距为500mm一根。梁模板安装前,先按图示尺寸放出梁位线,先安装好梁底模板,绑扎好梁的钢筋后再安装梁侧模。梁模板按梁的截面尺寸先加工成形现场拼装,为防止浇注混凝土时模板变形,梁侧板每隔400mm安装一根80×80枋木钉在侧板上加强模板的刚度,梁下口钉上20mm厚的木压脚板固定,上口安装100×100的枋木梆加斜支撑固定。粱模板的上口要拉线调直固定,并要将侧板安装垂直(用平水尺或用线锤吊垂直均可)。
4.2 钢筋制安
(1)拉梁钢筋埋设
①腰梁的构造：设计利用腰梁的箍筋与支护桩的纵向钢筋焊接固定。为了确保腰梁自身的稳定性，克服腰梁的自身下挠，在浇注桩芯混凝土前在腰梁的水平方向沿支护桩每隔一支桩增加预埋2Φ25 的拉梁筋(上下各1根),其长度埋人桩内600mm,为了便于施工，锚入粱的筋长可采用焊接法驳接。腰梁的拉梁钢筋在浇注桩芯混凝土前预埋。
②预埋方法：在安装好桩钢筋笼后用冲击钻在桩护壁(腰梁标高位置)钻一圆孔(孔深不小干25公分>,再将Φ25钢筋插进孔内出露25cm,并與桩钢筋笼绑扎固定, 防止在浇筑桩芯混凝土时脱落,然后浇筑桩芯混凝土。但必须注意,埋人桩身的钢筋锚固长不短于60cm,伸出桩外不短于25cm。
(2)梁钢筋加工与绑扎
钢筋的加工,按图示规格、形状、尺寸进行加工成形,加工好的钢筋要编号挂牌分类堆放。本支撑梁不考虑抗振要求,为便于拆除施工,梁箍筋弯钩弯成90º角。梁钢筋的绑扎,先铺面层钢筋、穿箍筋、穿底箍,用支架支高面筋,并在梁面筋上画出箍筋的距离,然后按标号分散箍筋,逐个绑扎。先绑扎上排面筋,再绑扎底筋,穿梁两侧钢筋最后绑扎,梁筋的绑扎一般用八字扣绑扎法。腰梁两侧,每侧共有20Φ25 钢筋分成两列安装绑扎,对腰梁两侧的二排筋,在安装时应在二排筋内侧两边各增1Φ10@1000构造筋绑扎固定。
在绑扎安装时,受力钢筋的搭接接头位置应互相错开,腰梁受力筋使用焊接法搭接,为了便于拆除,支撑梁的受力筋采用绑扎搭接法,搭接长度为30d,在受力钢筋直径30倍区范围内,同一搭接截面面积焊接法不允许超过钢筋总截面面积的50%,绑扎搭接法在同一截面面积不允许超过钢筋总截面面积的25%,箍筋与受力钢筋交接处应全部绑扣,不准跳扣,腰梁的箍筋要与桩纵筋焊接固定,梁的钢筋骨架绑扎成形后要垫好钢筋保护层,避免浇筑混凝土时露筋。
4.3钢格构柱的安装
格构柱在安装前,先在基础底部放出柱位线,并用20mm厚的木板沿柱外边线钉出柱底框线作临时固定作用,防止柱脚移位。利用8吨汽车吊吊装,格构柱吊人井下后,先校正柱脚加以固定,然后用吊锤吊垂直柱身,并加以固定。固定方法：四边均用1Φ20 钢筋或角钢顶到两边桩护壁与格构柱连接在一起焊牢固,每2m高度固定一道。
4.4混凝土的浇筑
本工程混凝土使用泵送方法浇筑施工,人工配合使用插人式振动器振动密实。混凝土的浇筑需有顺序进行,按照现场施工情况应从南向北推进浇筑。为了争取时间,本工程的混凝土施工计划分做五个区段浇筑,每一道支撑与另一道支撑之间做一个浇筑施工段,当钢筋与模板安装工程完成到该区段时紧跟着浇筑该段的混凝土。施工缝垂直留置,支模封口。
使用插入式振捣器应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实,移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍(一般为:30～40cm)。浇筑混凝土间歇的最长时间应按混凝土的凝结时间及混凝土的硬化条件、气温情况定。必须加强对混凝土淋水养护,安排专人淋水,淋水次数以混凝土表面保持湿润为准,养护时间不少于7天。
5施工体会
(1)在本工程中,人工挖孔桩虽然闭合,但还是起不了完全止水作用。但在地下室开挖过程中起到比较好的稳定挡土作用。
(2)此施工技术噪音少,适宜在居民区而且施工场地狭窄、土质不太好的工程,它对邻近建筑物的影响不大,对居民的生活影响不大。
(3)由于此施工艺可以尽可能使地下室外壁贴近建筑红线进行设计,能够尽可能地增大地下室的面积,还可以避开如地下连续墙工艺或钻孔桩工艺对地下及周边环境的污染的弊端。
(4)此内支撑基坑支护的方法造价与一般的基坑支护相比造价较高。但是对深基坑支护安全保障较为可靠,此工程由地下室施工到完成,基坑边的位移和沉降都较为稳定,达到设计和规范的要求,顺利地完成了地下室的施工,是一种值得推广的深基坑支护施工方法。
(5)在施工前要有充分的思想准备,以应对施工中遇到的问题,充分考虑施工过程中的每一个细节。特别注意基坑的位移和沉降的数据,必要时应与设计人共同研究解决。
关键词：深基坑; 内支撑;格构柱
1 工程概况
惠州市惠阳区某工程建筑总面积106187m2, 其中地下室面积14827m2, 地下室3层, 局部设夹层,埋深12.8一16.3m, 地下室平时作为车库使用。地上28层, 为新型高商业性写字楼, 地下室为内筒框剪结构。
本工程为深基坑施工工程, 基坑呈矩形, 平面尺寸为111.5×44.5m,设二道钢筋砼支撑, 相对标高分别为-6m和-10.5m，设计主要采用人工挖孔桩垂直支护档土,桩顶设圈梁一道, 基坑内设钢筋混凝土内支撑梁、腰梁两道, 梁顶标高分别为-5.55m及-10.05m，每道支撑由腰梁、角撑、对撑和支顶柱组成。腰梁沿基坑周边布置, 基坑四角各设二条斜角撑, 基坑中部均匀布设三根对撑。对撑和角撑下共设10 个钢格构支柱。腰梁截面尺寸1000×900mm，配筋40Φ25+8Φ20。
2工程地质情况分析
本工程地处建筑物密集地区, 工程周围环境较为复杂。根据地质勘测报告反映, 场地土质分布为人工填土、冲洪积层、残积层及白垩统砂岩组成, 按工程地质自上而下分布为四个大层, 层序号为A、B、C、D四层。A、B层为人工填土层和冲洪积层；C层为风化残积土，多为紫红色粉质粘土,总的状态趋势上部为可塑一一硬可塑,下部硬可塑一坚硬。近底部夹强风化残留岩块, 岩块厚度分别为0.7m,1.4m,0.8m,本层顶板埋深 5.2～7.1m,平均6.04m , 厚度2.8～12.8m,平均厚度8.56m。D层为上白垩统砂岩, 由紫红色泥质粉砂岩、砂岩、砂砾岩组成,形成了强度各异的岩石, 如强风化岩、中风化岩及微风化岩, 按场地内风化岩石分布及组合特点,自上而下分为两个岩带，即混合风化岩带和微风化岩带。平均厚度6.04m,岩性为紫红色粉砂岩, 砂岩为主夹砂砾岩、岩石呈厚层状, 坚硬、完整。场地地下水较贫乏,地下水水位根据测孔测得有混合地下水位为0.4～7.0m之间。
3施工流程
第一层土方开挖→人工修底→安装第一道腰梁、内支撑梁底模板→绑扎第一道腰梁、支撑梁钢筋→安装梁侧模→浇筑混凝土→养护→第二层土方开挖→人工修底→安装第二道支撑、腰梁底模板→绑扎支撑、腰梁钢筋→安装支撑、腰梁侧模→凝土浇筑→砼养护→开挖第三层基坑土方→人工修底平整、做坑底排水明沟。
4 施工方法
4.1模板安装
梁模板使用18mm厚的胶合板,用100×100的枋木龙骨直接铺设在硬地面上拉线垫平,间距为500mm一根。梁模板安装前,先按图示尺寸放出梁位线,先安装好梁底模板,绑扎好梁的钢筋后再安装梁侧模。梁模板按梁的截面尺寸先加工成形现场拼装,为防止浇注混凝土时模板变形,梁侧板每隔400mm安装一根80×80枋木钉在侧板上加强模板的刚度,梁下口钉上20mm厚的木压脚板固定,上口安装100×100的枋木梆加斜支撑固定。粱模板的上口要拉线调直固定,并要将侧板安装垂直(用平水尺或用线锤吊垂直均可)。
4.2 钢筋制安
(1)拉梁钢筋埋设
①腰梁的构造：设计利用腰梁的箍筋与支护桩的纵向钢筋焊接固定。为了确保腰梁自身的稳定性，克服腰梁的自身下挠，在浇注桩芯混凝土前在腰梁的水平方向沿支护桩每隔一支桩增加预埋2Φ25 的拉梁筋(上下各1根),其长度埋人桩内600mm,为了便于施工，锚入粱的筋长可采用焊接法驳接。腰梁的拉梁钢筋在浇注桩芯混凝土前预埋。
②预埋方法：在安装好桩钢筋笼后用冲击钻在桩护壁(腰梁标高位置)钻一圆孔(孔深不小干25公分>,再将Φ25钢筋插进孔内出露25cm,并與桩钢筋笼绑扎固定, 防止在浇筑桩芯混凝土时脱落,然后浇筑桩芯混凝土。但必须注意,埋人桩身的钢筋锚固长不短于60cm,伸出桩外不短于25cm。
(2)梁钢筋加工与绑扎
钢筋的加工,按图示规格、形状、尺寸进行加工成形,加工好的钢筋要编号挂牌分类堆放。本支撑梁不考虑抗振要求,为便于拆除施工,梁箍筋弯钩弯成90º角。梁钢筋的绑扎,先铺面层钢筋、穿箍筋、穿底箍,用支架支高面筋,并在梁面筋上画出箍筋的距离,然后按标号分散箍筋,逐个绑扎。先绑扎上排面筋,再绑扎底筋,穿梁两侧钢筋最后绑扎,梁筋的绑扎一般用八字扣绑扎法。腰梁两侧,每侧共有20Φ25 钢筋分成两列安装绑扎,对腰梁两侧的二排筋,在安装时应在二排筋内侧两边各增1Φ10@1000构造筋绑扎固定。
在绑扎安装时,受力钢筋的搭接接头位置应互相错开,腰梁受力筋使用焊接法搭接,为了便于拆除,支撑梁的受力筋采用绑扎搭接法,搭接长度为30d,在受力钢筋直径30倍区范围内,同一搭接截面面积焊接法不允许超过钢筋总截面面积的50%,绑扎搭接法在同一截面面积不允许超过钢筋总截面面积的25%,箍筋与受力钢筋交接处应全部绑扣,不准跳扣,腰梁的箍筋要与桩纵筋焊接固定,梁的钢筋骨架绑扎成形后要垫好钢筋保护层,避免浇筑混凝土时露筋。
4.3钢格构柱的安装
格构柱在安装前,先在基础底部放出柱位线,并用20mm厚的木板沿柱外边线钉出柱底框线作临时固定作用,防止柱脚移位。利用8吨汽车吊吊装,格构柱吊人井下后,先校正柱脚加以固定,然后用吊锤吊垂直柱身,并加以固定。固定方法：四边均用1Φ20 钢筋或角钢顶到两边桩护壁与格构柱连接在一起焊牢固,每2m高度固定一道。
4.4混凝土的浇筑
本工程混凝土使用泵送方法浇筑施工,人工配合使用插人式振动器振动密实。混凝土的浇筑需有顺序进行,按照现场施工情况应从南向北推进浇筑。为了争取时间,本工程的混凝土施工计划分做五个区段浇筑,每一道支撑与另一道支撑之间做一个浇筑施工段,当钢筋与模板安装工程完成到该区段时紧跟着浇筑该段的混凝土。施工缝垂直留置,支模封口。
使用插入式振捣器应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实,移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍(一般为:30～40cm)。浇筑混凝土间歇的最长时间应按混凝土的凝结时间及混凝土的硬化条件、气温情况定。必须加强对混凝土淋水养护,安排专人淋水,淋水次数以混凝土表面保持湿润为准,养护时间不少于7天。
5施工体会
(1)在本工程中,人工挖孔桩虽然闭合,但还是起不了完全止水作用。但在地下室开挖过程中起到比较好的稳定挡土作用。
(2)此施工技术噪音少,适宜在居民区而且施工场地狭窄、土质不太好的工程,它对邻近建筑物的影响不大,对居民的生活影响不大。
(3)由于此施工艺可以尽可能使地下室外壁贴近建筑红线进行设计,能够尽可能地增大地下室的面积,还可以避开如地下连续墙工艺或钻孔桩工艺对地下及周边环境的污染的弊端。
(4)此内支撑基坑支护的方法造价与一般的基坑支护相比造价较高。但是对深基坑支护安全保障较为可靠,此工程由地下室施工到完成,基坑边的位移和沉降都较为稳定,达到设计和规范的要求,顺利地完成了地下室的施工,是一种值得推广的深基坑支护施工方法。
(5)在施工前要有充分的思想准备,以应对施工中遇到的问题,充分考虑施工过程中的每一个细节。特别注意基坑的位移和沉降的数据,必要时应与设计人共同研究解决。