摘要:随着我国经济的快速发展,建筑施工技术得到了很大提高,尤其是建筑基坑支护施工技术。
建筑基坑支护是建筑工程施工的重要环节,对建筑的整体质量及进度起着重要作用。本文主要结合北海市银海区侨港镇公共租赁住房工程项目,具体阐述基坑支护施工技术,希望可以为相关从业人员提供参考意见。
关键词:基坑支护施工;施工技术;分析
基坑支护施工技术在基础工程施工技术中应用最多的一种,建筑基坑支护施工技术是保证施工进度的重要因素,可以促进施工的顺利进行。基坑支护施工技术的使用一方面增强了建筑物的承载力,另一方面施工的可靠程度得到大幅度的提升和改善,整体的施工进度和施工质量就自然而然的得到了很好的保证。基于此,本文以实际项目为例子,具体阐述基坑支护施工技术。
1当前建筑基坑支护施工存在的问题
1.1设计与实际施工不符
现阶段很多施工企业在建筑基坑支护施工过程中均采用搅拌桩,要求施工人员必须要按照设计方案来完成搅拌桩的施工,如果搅拌桩在施工过程中没有按照设计方案进行施工,则会在很大程度上降低搅拌桩在整个基坑支护体系中的强度。再者,一些施工人员为了在短期内完成基坑开挖施工往往忽略了需要遵循程序,导致整个建筑基坑支护体系在土方开挖施工中受到不同程度破坏,最终造成整个建筑基础工程施工阶段存在较大的安全隐患。
1.2环境因素考虑不充分
当前部分建筑基坑工程施工过程中没有充分考虑环境因素可能产生的影响,导致建筑基坑支护施工技术应用中遇到很多难点,同时也无法保障基坑支护体系的质量可以满足工程要求,这也是一些建筑基坑支护体系难以发挥出正常效用的主要原因之一。
1.3基坑支护施工技术不合理
部分施工企业在基坑支护施工技术应用过程中,没有结合工程特点对混凝土、边坡处理、放坡长短等环节进行有效控制,或者是设计图纸中关于上述几个环节的设计存在一定的缺陷,这些问题都会在很大程度上制约建筑基坑支护施工技术的应用效果。
2工程概况
北海市银海区侨港镇公共租赁住房工程项目位于银海区侨港镇港口路以西原兴华加工厂西侧,占地面积20446.08平方米,地下室面积为13198.8平方米。设计+0.00相对黄海高程4.60m,地坪已经整平,标高约为4.00m,基坑开挖标高-5.80~-6.70m,基坑开挖期间开挖标高按建筑设计的基础图进行施工。根据勘察报告,场地岩土土层自上而下为填土、中砂、淤泥、中砂、粘土、粉土、中粗砂、粘土等七层,填土、中砂等层场地内均有分布,淤泥、粘土等层在部分地段有缺失,粉土层在部分地段有分布,中粗砂层在部分地段钻孔缺失此土层;在勘探深度范围内地下水分潜水及承压水两种类型,潜水位年变幅2~2.5m,由于场地位于海岸带,水位受潮汐影响;承压水主要接受潜水越流补给,承压水位年变幅1~2m。本工程支护采用水泥土墙深层水泥搅拌桩相互搭接的格栅形式,及管井降水。
3支护施工工艺及施工方法
3.1施工工艺
采用“二搅二喷”的施工方法,即:搅拌桩机喷浆搅拌下沉,直至设计深度;搅拌机喷浆搅拌提升,直至孔口或设计标高。用“二搅二喷”的施工方法再重复一次喷浆搅拌下沉和上升即为“四搅四喷”。
1)提升喷浆搅拌
搅拌机就位校正后旋转下钻,开启浆泵将配置好的水泥浆压入地基中,边喷浆边搅拌,同时严格按设计确定的提升速度提升搅拌机。搅拌下沉、提升速度为0.90~1.2m/min。
2)重复上、下搅拌
为使软土与水泥浆搅拌均匀以及增加桩顶和桩身受剪部位桩身强度,采用再次将搅拌机边旋转边沉入土中,至设计加固深度(桩顶下1m、受剪部位上下2m内)后注浆搅拌再将搅拌机钻头提升出地面。
3)清洗
经过“二搅二喷”后,搅拌机移开所施工桩位,清洗时首先开灰浆泵,吸入清水,清洗全部管路及泵机中残存的水泥浆直至基本干净,并将粘附在搅拌头上的软土或垃圾清洗干净。然后移至下一桩位,重复相应的施工工序。每天施工完最后一条桩后,清洗灰浆泵和注浆管道。
4)施工中注意的事项
a.施工中因故停浆,将搅拌头回复0.5m到已搅拌部分,等恢复供浆时,再搅拌提升。
b.喷浆口到达桩顶设计标高时,宜停止提升,搅拌数秒,保证桩头均匀密实。
c.做好每根桩的施工记录,填写“水泥土搅拌桩施工记录表”。
d.施工过程中应根据钻进速度、钻头阻力及桩顶返土等情况,分析记录土层变化情况,施工过程中根据土层情况调整泵浆量,土质较差地段应适当加大泵浆量;
e.施工时应经常检查钻头的直径与角度,钻头直径允许偏差不得大于4%,即±20mm,钻头与立轴宜形成45°角度,发现钻头不符合要求应及时更换,确保桩径达到设计要求;
f.搅拌桩提升过程中,如发现钻头堵塞,应准确记录堵塞时的位置,及时将钻头提出孔口疏通后重新下钻搅拌至堵塞时位置下0.5m处,方可继续提升搅拌,确保桩体的连续性。
3.2水泥搅拌桩外观鉴定
(1)桩体圆匀,无缩颈和回陷现象。
(2)搅拌均匀,凝体无松散。
(3)桩与桩之间搭接宽度。
4水泥土墙作业程序
4.1施工流程
①施工放样、深层搅拌桩机就位、调平→②预搅下沉→③制备水泥浆→④喷浆搅拌提升→⑤重复搅拌下沉→⑥重复搅拌提升至孔口→⑦关闭搅拌机械→⑧移位
4.2水泥土墙平面布置
水泥土墙采用深层水泥搅拌桩相互搭接的格棚形式,墙厚7.7米,水泥搅拌桩直径φ700mm,桩与桩之间搭接为200mm,如图1所示
图1 格栅式水泥土墙平面布置图
4.3深层水泥搅拌桩施工质量保证措施
桩机就位后,首先检查钻头是否对准桩位,偏差应小于50mm,然后检查桩机垂直度及桩头直径,钻杆垂直度偏斜小于1%,钻头直径大于680 mm。水泥浆须搅拌均匀,滤除硬块,杂屑。钻进过程仔细观察钻速和喷浆情况,一有异常及时分析原因并采取相应措施,控制好钻杆提升下沉速度,以1.0m/min为宜,钻进至桩底后原位搅拌喷浆10秒,保证桩端进入隔水层不小于0.5 m。
4.4深层水泥搅拌桩施工嵌入深度保证措施
根据勘察报告,部分地段粘土⑤层较浅,该粘土层塑性指数在16.4~29.8之间,当塑性指数IP超过25时,采用深层水泥搅拌桩施工时,钻进较困难。为了保证桩端嵌入深度达到设计要求,应从三个方面采用措施:一是控制钻进速度,挂一档或二档钻进;二是采用螺旋钻头;三是采用大直径搅拌桩机。
5管井降水施工作业程序
5.1施工流程
施工放样→成孔→井管加工、下井管→填砾、洗井→安泵、试抽水。
5.2施工技术要求
(1)管井的成孔施工工艺应适合地层特点,对不易塌孔、缩孔的地层宜采用清水钻进;钻孔深度宜大于降水井设计深度0.3m~0.5m;
(2)采用泥浆护壁时,应在钻进到孔底后清除孔底沉渣并立即置入井管、注入清水,当泥浆比重不大于1.05时,方可投入滤料;遇塌孔时不得置入井管,滤料填充体积不应小于计算量的95%;
(3)填充滤料后,应及时洗井,洗井应充分直至过滤器及滤料滤水畅通,并应抽水检验降水井的滤水效果。
5.3降水井平面布置
(1)在地下室基础边线外侧,沿基坑内四周布置降水井(兼作减压井),井距20.0m,井深10.0m。应根据监测井观测水位,调整井距,要求将水位降至基坑底500mm以下。
(2)基坑内中心降水井可以采用机械挖大井代替,井距30.0m(采用管井时可布置在电梯井周边),可根据实际增减。《降水井平面布置图》详见图2所示,如图中J6为周边降水井(降压井)、JS7为坑内降水井。
图2降水井平面布置图
6挂网喷砼作业程序
6.1挂网喷砼支护结构施工流程
施工准备→开挖工作面、修整边坡→挂网→喷射细石混凝土。
6.2施工方法及质量保证措施
(1)开挖工作面沿水泥土墙基坑内侧垂直开挖,土方开挖必须紧密配合挂网喷砼施工,严格做到开挖一层,支护一层。每层开挖要到位,不得欠挖,绝对禁止超挖。分段长度不超过30m,允许跳挖,每次开挖多段,各段之间间隔5米以上,以便减少基坑边壁变形。基坑土方开挖必须要有专人规划和指挥,基坑开挖过程中严禁超挖、抢挖,在结构强度达到设计强度后及喷射混凝土面层的养护时间大于2d后,当基坑采用降水时,地下水位以下的土方应在降水后开挖方能进行下一步开挖。
(2)喷射混凝土:喷射混凝土所用机具设备应满足施工使用要求。本工程干式喷射,用风动喷射,将已拌和好的混凝土压送到喷嘴处,在压缩空气助推下喷出。喷射作业前要对机械设备、风、水管路和供电线路进行全面检查并试运转,符合施工使用要求。清理受喷面,埋设好控制混凝土厚度的标志。喷射作业应先送风后开机,再给料,料喷完后再送风。喷射时,喷头与受喷面间应保持0.8~1m距离,喷射角度尽可能接近90°。同一段内的喷射顺序应自下而上进行;段片之间,层与层之间做成45°角的斜面,以便混凝土牢固凝结成整体。钢筋网采用14#铁丝网,坡面上下段铁丝网搭接长度应大于300mm,采用插钢筋固定在坡面上,基坑坡面开挖出来后要立即进行施工,减少坡面暴露时间,支护面要求连续施工,不得间断。
7基坑工程监测和控制
7.1监测内容
⑴基坑侧向位移变形观测
基坑侧向位移变形监测方法包括:1、肉眼巡视;2、光学仪器观测。其中肉眼巡视由专业技术人员按照规范规定的要求进行定期巡视,仪器测量采用leica TC2000型精密全站仪,3米小钢尺。
⑵基坑竖向位移变形观测
基坑竖向位移变形观测采用水准仪。变形观测精度要求不低于三等精度;基准点应在基坑开挖前观测3次,并取其平均值作为初值。
7.2支护结构顶部水平位移的监测频次要求
(1)基坑向下开挖期间,监测不应少于每天一次,直至开挖停止后连续三天的监测数值稳定;
(2)当地面、支护结构或周边建筑物出现裂缝、沉降,遇到降雨、气温骤变,基坑出现异常的渗水或漏水,坑外地面荷载增加等各种环境条件变化或异常情况时,应立即进行连续监测,直至连续三天的监测数值稳定;
(3)当位移速率大于或等于前次监测的位移速率时,则应进行连续监测;
(4)在监测数值稳定期间,尚应根据水平位移稳定值的大小及工程实际情况定期进行监测。
结束语
综合以上所述,当前建筑基坑支护施工技术应用中依旧面临很多问题,在一定程度上降低了建筑基坑支护体系的正常使用性能,因此,施工企业必须要注重对不同基坑支护做好技术的分析,以便于其可以结合基坑要求来选择最合理的基坑支护施工技术。
参考文献
[1]胡尚泽.工民建工程中的基坑支护施工技术[J].居舍.2018(19)
[2]吴朋,杨军强.岩土工程深基坑支护施工技术浅析[J].居舍.2018(21)
论文作者:苏维东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/4
标签:基坑论文; 施工技术论文; 钻头论文; 建筑论文; 水泥论文; 位移论文; 水泥浆论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;