摘要:本文作者結(jié)合自身多年的實踐工作經(jīng)歷,對某教學(xué)樓基坑支護工程中基坑支護形式及其綜合施工技術(shù)方法展開一系列探討分析,望同行提出寶貴建議。
關(guān)鍵詞:基坑支護 施工方法
1 基坑支護工程概況
中山大學(xué)教學(xué)樓基坑工程開挖深度約為4.60~7.188m,基坑面積約為2480m2,周長約為150m,土方開挖工程量約為1.2萬m3,地點廣州市新港西路。本工程設(shè)計安全等級為二級,支護結(jié)構(gòu)安全使用時限為1年。基坑邊四周與現(xiàn)有建筑物最小距離南面離舊建筑物6.1米,東面離民居16.8米,北面離即將建好的新樓房12.2米,西面離舊建筑物1.2米。場地地貌單元為殘丘及其前緣沖積平原地貌,現(xiàn)地勢西側(cè)高,東側(cè)較為平坦。針對現(xiàn)有地勢、地質(zhì)資料和工程地下室開挖的情況,經(jīng)綜合對比,本基坑支護選用成本低工期快安全可行的綜合支護施工技術(shù)的方法:“放坡開挖+網(wǎng)噴支護+土釘+局部水泥攪拌樁止水帷幕”的支護形式來進行施工。
2 工程水文地質(zhì)情況
根據(jù)勘察9個鉆孔的資料,經(jīng)綜合整理,可將場地內(nèi)巖土層自上而下劃分為人工填土層、第四系沖積層、坡積層、殘積層及白堊系基巖等五大類。全深均厚為29.01m。
3 基坑支護形式
本工程施工時將基坑周邊劃分為5個區(qū)段進行施工,具體支護形式詳見下表。
剖面及范圍開挖 深度放坡坡度高寬比單排攪 拌樁土釘噴射鋼筋網(wǎng) C20砼面層
1-1(ABCD段)4.6m1:1.5Φ550@350,L=7m3層(排)土釘分二次噴射細(xì)石砼
2-2(DEF段)7.2m1:0.84層(排)土釘分三次噴射細(xì)石砼
3-3(FG段)4.6m1:1.253層(排)土釘分二次噴射細(xì)石砼
4-4(GHI段)5.75m1:1.253層(排)土釘分二次噴射細(xì)石砼
5-5(IA段)5.75m1:1.25Φ550@350,L=7m3層(排)土釘分二次噴射細(xì)石砼
注2-2(DEF段)增加支護措施:Φ48*3.0@600鋼管從坡頂插入到坑底以下1m。
圖六 5-5剖面
基坑支護結(jié)構(gòu)平面圖及詳圖詳代表見下圖。
4 基坑支護施工方法
4.1 分段施工部署
根據(jù)現(xiàn)場條件為了加快工期,將基坑施工劃分:為攪拌樁施工、靜壓樁施工和基坑土方開挖、掛網(wǎng)土釘墻施工3個階段。從2011年5月3日~8月2日共用72天。
4.2基坑支護具體施工方法
4.2.1攪拌樁施工
(1)本工程1-1區(qū)段及5-5區(qū)段采用水泥攪拌樁作為止水帷幕,水泥攪拌樁采用單排設(shè)置,樁徑及間距采用Φ550@350,樁長為7m,樁端需進入粘土層1.5m。攪拌樁采用四攪四噴施工工藝,選用42.5R普通硅酸鹽水泥,每米水泥用量55kg/m,提升速度應(yīng)小于0.8m/分鐘。
(2)施工選用SM-200葉片式攪拌機,水泥漿的水灰比0.5,施工時流量泵控制輸漿速度,注漿泵出口壓力應(yīng)保持在0.4-0.6Mpa,輸漿速度應(yīng)保持常量。現(xiàn)場布置水泥漿制備的灰漿池,采用泵送澆注,泵送距離小于50m。
(3)由于攪拌樁從地面開始施工,難以避免空樁段出現(xiàn)返漿現(xiàn)象,因此加大水泥摻入量(不少于70kg/m),水泥漿的水灰比0.4~0.5,同時在一定樁段內(nèi)加快提升速度,并控制提
(4)定位對中:開啟走位卷揚機將攪拌機移到指定樁位,對中。對中誤差不超過50㎜。
(5)預(yù)攪下沉:啟動深層攪拌機電機,待攪拌機頭轉(zhuǎn)速正常后放松起吊鋼絲繩,使攪拌機沿導(dǎo)向架邊下沉,下沉速度由電氣控制裝置的電流監(jiān)測表控制,工作電流不應(yīng)大于額定值。
(6)制備固化劑漿液:攪拌樁旋噴下沉待壓前,將拌制固化劑漿液倒入集料斗中。
(7)噴漿攪拌下沉:深層攪拌機邊噴漿邊預(yù)攪下沉到達(dá)設(shè)計深度。
(8)噴漿攪拌提升:按設(shè)計確定的提升速度邊噴漿邊提升深層攪拌機,使?jié){液和土體充分拌和直至設(shè)計標(biāo)高。
(9)重復(fù)(7)、(8)步驟4次。
(10)注意本工程攪拌樁均有穿越一定厚度的砂層可采取減慢鉆進速度、提高噴粉壓及水泥用量、在水泥漿液中加入適量的早強劑等措施來保證成樁質(zhì)量。
(11)質(zhì)量檢驗,成樁28天后用鉆機取樣檢驗:檢驗數(shù)量為樁數(shù)的1%,檢查樁身的完整性,樁身強度均達(dá)到合格。
4.2.2土釘墻(土釘、噴射鋼筋網(wǎng)混凝土)施工
(1)本工程土釘鋼筋采用D48(t=3.0mm)鋼管和二級螺紋鋼筋Φ16,其中1-1、3-3剖面區(qū)段設(shè)置3層土釘,土釘為二級螺紋鋼筋Φ16,長度1000mm@2000mm。2-2剖面區(qū)段設(shè)置4層土釘,土釘為D48(t=3.0mm)鋼管,長度4000mm@1500mm, 4-4、5-5剖面區(qū)段設(shè)置4層土釘,土釘為二級螺紋鋼筋Φ16,長度1000mm@2000mm。
(2)噴射細(xì)石砼等級為C20,厚度為80mm,粗骨料粒徑5-10mm,細(xì)骨料采用干凈的中粗砂;分兩次施工,第一次噴射砼50mm然后掛網(wǎng),對加強筋及土釘焊接,然后進行二次噴射砼至設(shè)計面層厚度。護坡鐵絲網(wǎng)選用10#100x100或Φ6@200鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)的搭接長度為300mm。
4.2.3基坑土方開挖
基坑土石方開挖分區(qū)分層進行,各區(qū)段放坡坡度按上表規(guī)定進行。配置2臺挖土機進行機械開挖,人工修邊。土方開挖時,掛網(wǎng)土釘墻應(yīng)自上而下分層施工,并及時進行噴錨網(wǎng)施工,待面層混凝土和水泥注漿體強度達(dá)到設(shè)計強度的70%以上時進行下一層開挖,每次開挖面在土釘設(shè)置處以下500mm以內(nèi),不得超挖。
西南角設(shè)有出口坡道,用于汽車直接進入基坑運土,西南角設(shè)有出口坡道,基坑土方開挖采用從北側(cè)的東西兩邊往中間開挖,中間作轉(zhuǎn)運平臺,轉(zhuǎn)上西南角的出口車道,最后退挖西南邊的土方。土方開挖分段長度約為15米,分層厚度不大于1.5米,逐段逐層階梯形進行開挖及外運。因考慮汽車打滑及沉陷,運土坡道路面宜鋪填夯實300mm厚的塊石層。運土坡道隨基坑土方挖進向下延伸。最后挖除運土坡道時利用在基坑西南側(cè)出入口位置設(shè)置土方出土平臺,完成土方收尾工程,最后利用汽車式起重機和塔吊輔助出土。采用此法開挖土方,運土車輛可在平臺上裝土,坑內(nèi)挖土平臺高度約為3m,分段土方開挖至基坑底部,并依靠挖掘機置于各級挖土臺階上,豎向傳遞土方至運土車上運走。
4.2.4土釘施工
A、本工程土釘為無鉆孔注漿打入,打入采用機械配合人工的方法;
B、施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求定出土釘位置并作標(biāo)號、編號,土釘位置偏差不大于100mm;傾角誤差不大于±3°;深度誤差不大于±50mm;
C、噴射厚100mm的C20砼,噴砼時保持噴面平整,噴砼完成后應(yīng)適當(dāng)灑水養(yǎng)護3~5天。噴射砼作業(yè)應(yīng)分段分片進行,同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上,一次噴射厚度不宜小于50mm;
D、注意:噴射時,噴頭與受噴面應(yīng)垂直,距離宜為0.6-1.2m;在土釘部位,應(yīng)先噴土釘下方,再噴土釘上方;噴射時應(yīng)控制好水灰比,保持砼表面平整、濕潤光澤、無干斑及滑移流淌現(xiàn)象;
E、土釘支護施工中應(yīng)利用沙井探明地下管線情況,如發(fā)現(xiàn)周邊管線對土釘施工有影響,應(yīng)通知設(shè)計人員到場解決,必要時可適當(dāng)調(diào)整土釘傾角,以避開管線。
F、排水處理:掛網(wǎng)土釘墻適當(dāng)設(shè)置泄水孔。泄水孔采用φ30塑料排水管(如下圖),長0.3米@2000mm,管口至深0.3m部位與鉆孔間用M10水泥砂漿密封;難以成孔部位可用環(huán)向鉆眼φ48鋼管直接打入作為泄水管。
5 結(jié)語
本實例從2011年6月17日至2011年9月27日完成基坑回填,經(jīng)歷6月份、7月份兩個降水過程和大面積開挖的考驗。基坑開挖支護在不同區(qū)段科學(xué)采用:放坡開挖+網(wǎng)噴支護+土釘+局部水泥攪拌樁止水帷幕的組合應(yīng)用方式,且通過合理的開挖次序、有效的質(zhì)量監(jiān)控和周密的變形監(jiān)測手段,即經(jīng)濟又保證了工期,對周邊環(huán)境破壞降至最低,保障了周邊建筑正常使用及地下結(jié)構(gòu)的施工安全。
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