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某商住樓工程基坑支護方案與施工技術(shù)的相關(guān)論文
1工程概況
某商住樓工程主體為7棟28層框剪結(jié)構(gòu),設兩層整體地下室,基坑開挖面積43500㎡,開挖深度為9.6~10.6m,建設場地東南側(cè)為拆遷后待建空地,東北側(cè)距基坑最近約4米有一棟6層民宅,南側(cè)距離約50米為湖里試驗小學,西側(cè)為枋湖西路,北側(cè)為枋湖市場。地下室外墻結(jié)構(gòu)南側(cè)距建筑紅線約8.2m,東側(cè)約7.2m,西側(cè)約7.7m,北側(cè)約10m.
本工程邊坡側(cè)壁安全等級為一級,重要性系r=1.1.
2場地地質(zhì)及水文條件
場地為舊拆遷場地,地形平坦。地下室底板標高為黃海高程5.85-4.75m;場地東側(cè)1-1斷面紅線內(nèi)土方已降低1米。
土層力學指標見表1:
地下水類型主要為潛水,主要接受大氣降水、局部地表水下滲及側(cè)向含水層補給,地下水埋深1.7~2.85m,地下水位年變化幅度為2m左右。
3支護結(jié)構(gòu)方案
根據(jù)場地現(xiàn)有條件和地質(zhì)情況,本工程支護結(jié)構(gòu)采用噴錨支護體系和樁錨支護體系結(jié)合,基坑支護安全使用期限為一年。
。1)東北側(cè)6層民房位置設計采用D=1000@1800人工挖孔灌注樁+3道錨索。
。2)西南側(cè)地下室車道處設計采用D=900@2000人工挖孔灌注樁+2道錨索。
。3)南側(cè)、北側(cè)全部及東側(cè)、西側(cè)一部分采用6層鋼筋錨桿的噴錨支護,其中第四道鋼筋錨桿采用預應力鋼絞線錨索。
。4)基坑監(jiān)測預警指標:支護結(jié)構(gòu)最大水平位移接近40mm或水平位移連續(xù)3天不小于2mm/d,且不能收斂;鄰近建筑位移接近30mm,樁鋼筋應力達70%鋼筋強度設計值,錨索拉力達70%錨索拉力設計值;地面沉降差達30mm;地面水平裂縫寬度大于10mm;土體深層水平位移接近40mm;基坑邊坡底部或周圍土體出現(xiàn)可能導致剪切破壞的跡象。
4施工步驟及主要技術(shù)措施
4.1人工挖孔灌注樁施工
由于支護樁間距太小采用跳挖,控制井圈中心線與設計軸線的偏差在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。遇到局部或厚度不大的流塑性淤泥,出現(xiàn)流泥涌砂是地,采取減少模板支護高度(300~500mm)。分段制作鋼筋籠,其接頭采用焊接。澆筑樁身砼時,使用串筒,串筒末端離砼澆灌面不大于2m,分段振搗。灌注砼時,做到孔底無積水及沉渣,滲水量過大(影響砼澆注質(zhì)量時),采用水下灌注砼。
4.2土方開挖施工
開挖前應做好施工專項安全方案及論證,確保安全;油练讲捎梅謱娱_挖,每層挖至土釘或錨索標高下50cm內(nèi),嚴禁超深、超長開挖土方,開挖后及時進行支護施工;上排土釘或錨索注漿體及噴射砼面層達到設計強度70%后,才開挖下層土方和下排土釘或錨索施工。支護樁砼強度達到100%及樁項冠梁砼強度達到80%后才進行土方開挖。
土方開挖順序及速度應根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整。圍護應按動態(tài)設計信息化施工原則執(zhí)行,發(fā)現(xiàn)問題及時通知設計單位。
4.3冠梁、腰梁、基坑邊坡肋梁施工
冠梁施工前先按設計要求截面清理樁頭、樁側(cè),圍護樁嵌入梁內(nèi)深度按70mm;冠梁、腰梁模板安裝時冠梁腰梁鋼筋已綁扎完畢并驗收合格,梁內(nèi)錨索套管經(jīng)檢查埋設符合要求方可安裝模板;冠梁、腰梁施工具體要求符合《砼結(jié)構(gòu)工程施工驗收規(guī)范》GB50204-2002(2011版);基坑邊坡肋梁采用在邊坡內(nèi)開槽,按設計要求綁扎肋梁鋼筋,經(jīng)驗收符合要求,用噴射砼進行施工。
4.4鋼筋錨桿施工
。1)成孔:鋼筋錨桿采用螺旋鉆機成孔。在鉆孔過程中,合理掌握鉆進速度,防止埋鉆、卡鉆、塌孔、掉塊、涌砂和縮頸等各種質(zhì)量通病出現(xiàn),發(fā)生孔內(nèi)事故盡快處理。鉆孔完成后及時安設錨桿并灌漿,為保證注漿質(zhì)量,注漿管隨錨桿綁扎。
(2)鋼筋錨桿制作與安裝。加工土釘錨桿,每2米設Φ6.5對中架,三個對中架沿錨桿四周成120度布設。安裝錨桿前,先認真檢查錨桿的質(zhì)量,插入鉆孔的錨桿要求順直,并應除銹,確保土釘錨桿制作符合要求。安裝時防止桿體扭壓、彎曲,桿體放入角度應與鉆孔角度一致。隨桿應綁扎注漿管。錨桿安裝后應及時注漿,不得隨意敲擊、懸掛重物等。插入錨桿時應將灌漿管與錨桿同時放至鉆孔底部,錨桿插入孔內(nèi)長度不得小于設計規(guī)定的95%.
。3)錨桿注漿。土釘錨桿注漿采用攪拌均勻的水泥凈漿,水灰比0.4-0.5;注漿時應做好孔口閉漿。注漿前應先清孔,將孔內(nèi)殘積及松動的廢土清除干凈,注漿管應插至距孔底250~500.水泥漿自孔底向外灌注,隨著水泥漿的灌入,應逐步地注漿管向外拔出直至孔口,拔管過程中應保證管口始終埋在漿體內(nèi)?卓诿皾{后方可停止注漿,注漿完畢24小時后補漿。
4.5預應力錨索施工
錨索的施工順序為:定位、成孔、錨索制作、錨索就位、注漿、張拉和鎖定。
。1)定位:鉆孔前用挖掘機修整好鉆機操作平臺,平臺開挖是必須控制標高,才能確保鉆機就位準確,鉆機就位后底座要墊平,鉆孔的角度位置應滿足設計要求。
。2)成孔:錨索成孔采用YB-100型地質(zhì)鉆機成孔,直徑150mm,成孔深度比設計深度長30cm,成孔結(jié)束后進行清渣,待孔口返出的泥漿不含砂粒時,清孔方可結(jié)束。成孔過程中如出現(xiàn)涌水涌砂情況時采用原位注漿(摻水玻璃),及時進行封堵。鉆孔時如遇巖石,孔深以入巖深度不小于2m作為控制。
(3)錨索制作。錨索采用三束7Φ5鋼絞線制作而成,鋼絞線強度指標為1860MPa,鋼絞線用定位支架隔離隔開,定位支架采用塑料成品支架。錨桿中間預留一次及二次注漿管,一次注漿軟管隨錨索綁扎,其端部與錨桿端部間距200mm,二次注漿管隨錨索固定,其端部距錨桿端部500mm,采用Φ20硬質(zhì)PVC管,注漿接口采用Φ20鋼管,管口套絲。
二次注漿管在錨索自由段長度內(nèi)不開孔,僅在錨固段長度內(nèi)開孔。二次注漿管最上端為3m長直徑20mm鋼管,鋼管不開孔,3m鋼管以下為直徑20mm硬質(zhì)PVC塑料管,塑料管沿四周鉆3-5mm圓孔,孔距300-500,鉆孔采用膠帶紙密封,密封完畢采用22#鐵絲和錨桿綁扎(見圖一)。
(4)錨索就位:在加工場地加工成型的錨索應在成孔后立即置入孔內(nèi)就位,以免已成孔塌孔后無法置入。
。5)錨索注漿。錨索注漿分兩次進行,第一次為常壓注漿,在錨桿置入孔內(nèi)到達設計深度后進行,先進行清水灌注洗孔,然后進行注漿,注漿壓力為0.5MPa.一次注漿膠管在錨桿制作階段即和錨桿采用膠帶綁扎在一起,一次注漿膠管邊注邊往外拔,注漿完畢拔出孔外,一次注漿水泥用量約10-15Kg/m.第二次注漿在第一次注漿結(jié)束后24~48h進行,注漿壓力2.5MPa-5.0MPa,注漿漿液水灰比0.45-0.55,錨索總注漿水泥用量按大于65Kg/m控制。施工時根據(jù)流量計讀數(shù)檢查,及時對比,發(fā)現(xiàn)注漿量異常及時報告并暫停施工。
。6)錨索張拉、鎖定。錨索張拉鎖在注漿體達90%以上強度后進行,錨具采用OVM系列錨具,用YC-100型穿芯式千斤頂、電動油泵加荷鎖定,并用油壓表的讀數(shù)換算成張拉壓力進行控制。錨索張拉力按錨索拉力設計值的0.5~0.65倍。
4.6噴射砼施工
噴射面鋼筋網(wǎng)采用Φ8@200雙向筋。鋼筋網(wǎng)布設完畢,再布設噴射厚度標志筋及PVC泄水孔。錨桿坡面鋼筋網(wǎng)應壓在插筋鎖緊裝置下面,與坡面的間隙大于20mm,壓筋應與土釘錨桿焊接成一體。
砼噴射采用1臺風量不小于9m3/min空壓機,砼按設計配合比嚴格配制(水泥、石子、砂重量比1∶2∶2)。細骨料采用干凈的中粗沙,粗骨料采用粒徑<15mm碎石,噴射砼水灰比0.4,采用干式噴射工藝。
作業(yè)開始時,先送風后開機,再給料。結(jié)束時,待砼料噴完后,再關(guān)風。噴射時,噴頭處應與受噴面盡量保持垂直且相距0.6m~1.0m的距離。噴射應自下而上進行,噴頭一般按螺旋式軌跡壓半圈均勻緩慢地移動。應先綁扎鋼筋進行初噴砼,厚度不小于40mm,以穩(wěn)定坡面,防止松散土塌落,待錨桿施工完畢再補噴不足厚度,噴射時保持砼表面平整,無干斑或滑移流淌現(xiàn)象。噴射砼終凝2小時后應及時澆水養(yǎng)護,養(yǎng)護期不少于7天。
4.7地面及地下水泄、排措施
基坑四周頂部設截水溝阻止地表水流入坑內(nèi);坑內(nèi)設排水溝和積水井,將地下水排入坑內(nèi)排水溝內(nèi)再由集水坑用水泵排出坑外。
4.8基坑支護結(jié)構(gòu)監(jiān)測
為確;影踩瑧獙Φ叵率一舆M行坡頂水平位移、坡頂外地面沉降監(jiān)測和周邊環(huán)境監(jiān)測。基坑監(jiān)測采用委托有專業(yè)資質(zhì)的單位進行儀器監(jiān)測為主,施工單位日常人工巡視為輔。
5施工中遇到的問題及處理
。1)原設計支護樁采用沖孔灌注樁,因樁位靠近場地圍墻,且樁身根據(jù)受力情況采用非對稱配筋,鋼筋籠吊放入樁孔內(nèi)時不平衡容易扭曲,難以校正,經(jīng)設計單位同意更改為人工挖孔樁。
。2)東側(cè)支護樁南段有5根樁人工挖孔時遇巖石,原設計樁嵌固深度為5m,但樁底嵌固深2m左右時遇巖石,難以鑿打至設計深度,且臨近6層民房,不能采取爆破方式挖除。設計單位采取孔底植筋方式補強(見圖二)。
。3)基坑東北角的噴錨施工時,因此部位土層含水率較大。錨桿施工后檢測發(fā)現(xiàn)第六排錨桿拔拉試驗檢測值為設計拉力值的70%,經(jīng)與設計聯(lián)系采用加密錨桿方式處理,原設計第一排錨桿間距為1500mm更改為750mm,第二至六排錨桿間距由1800mm改為900mm.經(jīng)處理后監(jiān)測未發(fā)現(xiàn)坡頂位移、土體深層側(cè)向位移和地面沉降位移變形等異,F(xiàn)象。
6工程效果
整個施工過程中經(jīng)歷了多場暴雨和多次臺風的考驗,基坑整體支護工況完好;又ёo結(jié)構(gòu)共布設22個位移觀測點,24沉降觀測點,4個圍護錨索、樁鋼筋應力監(jiān)測點。該工程進行水平位移監(jiān)測35次、沉降監(jiān)測33次,最大累計位移25mm,最大累計沉降量為18mm,錨索、樁鋼筋應力值均小于設計值的70%,確保了地下室工程施工的順利進行,達到了預期的目的和效果。
7結(jié)語
通過精心施工,嚴格的質(zhì)量控制,使支護工程即滿足了設計要求,又滿足了施工安全的要求,尤其是確保了周圍建筑物、道路及地下管網(wǎng)的安全使用,為深基坑設計及施工積累了成功的經(jīng)驗。
參考文獻:
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