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浅谈基坑施工技术

2015-10-21杨建波

建筑工程技术与设计 2015年21期
关键词:深基坑

杨建波

摘要:作者结合工程实例,根据工程实际情况,采用排桩+锚杆的联合支护结构体系,就施工中注意的事项进行了详细阐述 实践证明,工程结构施工效果良好,安全可靠,取得了良好的社会经济效益。

关键词:深基坑;排桩+锚杆联合支护施工技术

1.工程概况

某工程占地面积250000m2,拟建 1 幢地上 22层主楼和 1 幢4层裙楼相连的建筑物,设 3 层地下室,地坪标高-0.5 m,设计地下室底板标高-14.1 m,基坑开挖深度约为 14.5 m。通过该工程的施工,使我们认识到在深大基坑施工中,要注意围护桩的规范施工,避免发生漏桩或桩施工间距过大,而影响基坑支护结构的安全,如果发生桩移位过大,应采取相应的支护方案。根据地基勘察,场地地层自上而下依次为:①杂填土厚0.7~2.5 m;②粉质黏土厚 0.5~3.10 m;③淤泥质粉质黏土厚6.3~10.2 m;④粉质黏土厚 3.0~9.60 m;⑤含碎石粉质黏土厚4.6~9.6 m;⑥全风化凝灰岩厚 1.1~7.3 m;⑦强风化凝灰岩厚0.8~8.0 m;⑧中风化凝灰岩层顶埋深 28.8~37.0 m,选取中风化凝灰岩为桩基持力层。场地地下水属孔隙性潜水,埋深为0.3~1.25 m,水位动态变化受大气降水影响明显。本场地土的类型为中软土,建筑场地类别为Ⅱ类。

2.基坑支护设计方案

本工程基坑采用单排Φ800 mm@950 mm 钻孔灌注桩,结合 3 层钢筋混凝土内支撑作为围护结构的受力体系。止水止土采用双排Φ600 mm@400 mm 的水泥搅拌桩。钻孔灌注桩混凝土强度等级 C25,桩位水平偏差<50 mm,沉渣厚<100 mm,桩身钢筋笼配筋 16Φ5,Φ4@2000 加强筋及Φ8@200 螺旋筋,施工时采用跳打方式。Φ600 mm 水泥搅拌桩采用 32.5 级普通硅酸盐水泥,水泥用量 75 kg/m,水灰比 0.5~0.6。基坑内支撑立柱由4根-140×10和-100×10的缀条焊接而成,角钢为Q325钢,焊条为E43XX 型,双面焊接,且立柱插入支墩桩3 000 mm。围护结构施工及土方开挖顺序:

2.1施工水泥搅拌桩后施工围护桩;

2.2土方开挖至-2.00 m 标高后,施工护坡、排水沟、压顶梁及第 1 层支撑;

2.3待第 1 层支撑和压顶梁达到设计强度的 80%后,分层分区开挖至-6.55 m 标高,施工第 2 层支撑及围檀梁,依次施工至基坑底,基坑底地梁和底板垫层部分土体人工开挖,边开挖边施工垫层。

3.施工中措施:

(一) 基坑质量控制的关键环节 基坑土质量控制包含两个基本内容:

(1)使混凝土达到设计要求的质量标准。(2)在满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本,这两条要求实际上是尽量降低泥土的标准差。

(二)实际上控制标准差应从以下几个方面人手。

(1)设计合理的凝土配合比。合理的凝土配合比由实验室通过实验确定,除满足确定、耐久性要求和节约原材料外,应该具有施工要求的和易性。(2)正确按设计配合比施工按施工配合比施工,首先要及时测定砂、石含水率,将设计配合比换算为施工配合比。

4.施工工艺及注意事项

4.1在围护结构施工前,应查明场地范围内的地下管线的位置、埋深、管线材质以及基础形式,保证管线的安全和正常使用。

4.2基坑開挖阶段,围护结构周围12m 内地面超载不得大于20Kpa;起吊机械及载重车辆的轮缘离槽边应大于2.0m。

4.3锚索钻孔过程中应对锚固区段的位置和岩土分层厚度进行验证。钻孔用水应使用清水,不得使用膨润土循环泥浆护壁。锚固段钻孔内不得积有沉渣 粘土等,孔壁必须顺直不得坍塌和松动。钻孔深度应超过锚杆设计长度0.5 ~ 1.0m,防止土屑不能完全冲洗出而影响锚杆的有效锚固长度。

4.4锚索的灌浆应严格控制浆体的水灰比,把握灌浆的质量 锚索的张拉应待锚固体强度达到设计强度的75%以上方可进行。

4.5预应力锚索施工

4.5.1钻孔结构

钻孔按设计要求以 Φ150mm 口径钻至终孔,钻孔角度、孔深按设计要求。

4.5.2腰梁施工施工方法参照压顶冠梁进行。

4.5.3锚索钻孔应满足下列要求

锚孔水平、垂直方向孔距误差不大于50mm 钻孔角度允许偏差为 3°;锚孔深不小于设计深度。

4.5.4注浆

采用32.5R 普通硅酸盐水泥, 结石体要求具有良好抗裂能力。采用二次注浆工艺, 第一次自孔底上行进行注浆,注浆压力为 0.5MPa;第二次注浆须等第一次注浆浆液初凝后终凝前进行,注浆压力为 1.5MPa。浆液硬化后不能充满锚固体时,应进行补浆。注浆量不得小于计算量,其充盈系数不小于1.1。

4.5.5张拉与锁定

压顶圈梁与腰梁强度达到设计强度在85%后方可进行锚索张拉。锚索张拉应按顺序进行,并应考虑相邻锚索的影响。锚索在张拉之前,应取 10% ~ 20%的设计荷载对锚索先行张拉一次,使各部位接触紧固,杆体完全平直,保证张拉数据准确。在锁定过程中张拉荷载一般都有回缩,故应张拉至1.1 ~ 1.2Nt( 设计锁定荷载) ,以保证锚索的预应力满足设计要求。

4.6基坑开挖施工前,基坑四周地面必须硬化,防止地表水渗入基坑,特别是不得在基坑边设置厕所、冲凉房等易漏水设施。

4.7在施工过程中,必须建立严格的监测网,对施工全过程的基坑安全及周边环境进行严密监测。并将结果提供给业主、施工单位、监理单位、设计单位,根据监测反馈信息、地层岩性的变化及施工条件,及时调整设计和施工,以确保基坑、周围建筑和管线的安全,具体监测项目、频率及要求等见设计图纸。

4.8钻孔灌注桩施工

4.8.1成孔

应保证桩的垂直度,其垂直度偏差不大于 1%。

4.8.2钢筋笼的制作与安装

纵向主筋接头采用单面焊, 其焊接长度为 35d,但同一截面内纵筋接头面积不得超过 50%; 分段制作的钢筋笼,其接头应采用焊接。箍筋采用螺旋式,加强筋与纵筋采用逐点点焊, 箍筋与纵筋为隔点点焊。钢筋笼外侧应采用有效措施,以保证桩的保护层厚度和钢筋笼位置对中。

4.8.3混凝土浇灌

混凝土须具有良好的和易性,坍落度为180 ~220mm,水泥用量不少于360kg /m3。混凝土中含砂率为40 ~ 45%,选用中粗砂,碎石的最大粒径不大于 40mm。灌注第一斗混凝土时,导管下端离孔底宜控制在300mm 左右,且第一斗混凝用量应使投入后进入长度达80cm 以上,在以后的灌注过程中,导管埋深不宜少于2m。保证混凝土浇注时的连续性。

5.结语

基坑工程是地下工程施工中内容丰富而富于变化的领域,是土木工程和岩土工程中最为复杂的技术领域之一。基坑工程主要包括围护体系设计及施工和土方开挖两部分。不合理的土方开挖方式、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位,围护结构过大变形,甚至引起围护体系失稳导致破坏。基坑工程是系统工程,在施工过程中应加强监测,力求实行信息化施工。

参考文献:

[1].汪军.基坑支护结构设计原则和结构选型.中国西部科技.2009(1)

[2].姚卫超,朱晓平.建筑基坑支护技术研究.科协论坛(下半月).2007(1)

[3].王成典.试述深基坑支护的施工工艺及其选择方式.黑龙江科技信息.2009(9)

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