高层建筑深基坑的支护施工技术论文_韩忠琼

云南博精工程建设监理有限公司 云南昆明 650051

【摘 要】近些年来,伴随着深基坑施工技术发展,其支护施工技术从传统的单一应用逐步向综合性方向发展,受力与水结构结合、永久支护与临时支护结合、支护形式与开挖方法结合。因此,本文将以实际的案例为基础,对高层建筑深基坑支护施工技术进行探讨。

【关键词】高层建筑;深基坑;支护;施工

一、工程概况

某高层建筑工程位于城市中心地带,面对城市道路的主干道,左右两侧都有建筑包围着,工程主体结构为框架剪力墙结构,共有22层高度,地下设计1层,高度为4.5m,地面设计21层,在地下采取桩基承台式基础,基坑开挖为5m深。

按照地质找矿检测报告可知,此工程施工现场的基坑支护以及开挖土层状况如下表1所示:

二、基坑工程分析与评价

1.关于基坑设计以及建筑现场岩土计算参数基坑围护深度的内地层是①杂填土;②粘土;③- 1 淤泥。下表表2中所示即为各个土层下基坑设计以及施工过程中的土层参数设定值。

2.地下水

基于施工现场的地下层的地下水为潜水状况,容易受到自然降水以及地表水的影响。依据现场前期的地质勘察可知,改地下水位存在极小的变动,一般通常都稳定于0.1~2.2m深度。施工现场地质较为复杂,由多种土层混合构成,以砾砂混卵石、砂夹层较多,所以具有良好的透水性能,而通常粘性土层的透水性能比较微弱。在经过详细的分析之后,我们能够得出改现场地下水对建筑混凝土结构的侵蚀性较小。

三、土方开挖工程施工工艺

在确定土方开挖方案的时候,为了降低施工成本和送桩深度,基坑开挖方式可以采取二次开挖的方法来实施,也就是在地表挖掘一定深度之后再开始打桩作业,这样能够很好的降低打桩施工作业难度,而起表面开挖一般控制在1.5米左右,完成打桩之后再进行二次土方开挖,在下文部分中将对其施工技术进行详细具体简介:

(1)按照建筑设计单位的设计图纸对施工现场进行测量定位,同时在设计图纸中加以标注,以便后期土方开挖。

(2)机械化开挖能够极大的提升开挖效率,但是在反铲挖掘机作业中如果不能达到地梁基底则需要人工加以配合来完成。

(3)基坑开挖中需要保障边坡的安全,必须要由浅到深的开挖,开挖之后要及时采取支护措施以确保其安全稳定性。

(4)土方在开挖中对于开挖出来的土方需要及时的运走,而这一过程需要自卸汽车来运输,在开挖现场安排专人对运输车队进行指挥,运输路线根据预定路线行驶,并且将土方运输到工程指定地点。

(5)深度是开挖施工中需要控制的关键参数之一,技术管理人员需要时刻做好对开挖基坑的测量工作,从而能够及时把握开挖深度,并且在此过程中对测量结果进行详细记录。

(6)土方开挖中对于一些特殊部位的开挖需要严格注意开挖施工,比如:水泥搅拌桩周围开挖,为了避免对其带来不利影响,在距离其500mm左右范围距离时应该采取人工作业开挖,并提前标识好桩位置。

四、基坑支护工程施工工艺

按照施工场地的标高,基坑的开挖中采取二次开挖的方法,开挖深度为地下室地面下3.5m。施工的方案可以确定为:基坑边坡支护结构应用放坡结合锚喷网挡土墙结构,而地下部分包括电梯井旁边等采取水泥搅拌桩重力式挡土墙支护结构。

1.放坡十锚喷网挡土墙支护施工工艺

(1)施工要求

1)支护杆体一般选择Φ22 钢筋和φ48×3 钢管,锚头焊Φ14 拉筋,面筋Φ6@200 双向。

2)水泥型号方面选择32.5R普硅水泥,水泥的水灰比控制在0.5,固结强度要求在20MPa。

3)锚杆的孔径设置为Φ110mm,锚杆长5m(钢管长7m),纵横间距1.5m,倾角5~15°。

4)土体喷射C20 细石混凝土,l00mm 厚。

(2)施工工艺

1)挖土修坡一般需要锚喷作业人员协同挖土司机共同施工,而其高度需要根据实际的土质状况来确定。此次挖土也采取二次分挖的方法,修坡工作需要人工操作,其主要是为了把机械开挖的边坡凹凸不平的地方修理平整,从而便于后面的混凝土喷射,同时在挖土位置设置一定的排水设施,使得能够将边坡的积水及时排除,避免其对边坡所带来不利影响。

2)坡顶处理:在边坡顶部上方500mm的位置,应该以1.5m的间隔打直径为Φ22 的钢筋,其钢筋长度控制在2m,以作为摩擦锚杆,并且挂Φ6@200 双向钢筋网,然后实施混凝土喷射作业。

3)成孔施工需要在干作业情况下进行,以此能够加大锚固体和土体之间的作用力,增强其稳定性。

4)为了保证杆体直径22钢筋放置在锚孔中心位置,并且防止杆产生较大的挠度和无搅拌土壁插入土中,增加拉杆与锚固体的夹持力,在每米的底部以2米间隔设置一对中器,由三根直径6的钢筋。

5)灌浆浆液一般应用的是 32.5R普硅水泥,按照一定的配比生产纯水泥浆,注浆要求注浆管与孔底相距200mm,在孔口回到水泥浆后,才能够拔管灌浆,然后补浆孔。

6)在锚杆孔强度达到一定值之后,才能够实施钢筋的安装与焊接作业。

7)混凝土喷射的过程中,混凝土中各种材料的比例需要确保1∶2∶1.5(水泥:5~10mm 细石:中砂),而其厚度方面需要控制在100mm左右。

2.重力式挡土墙支护

(1)施工要求

1)水泥型号方面选择32.5R普硅水泥,水泥的水灰比控制在0.5,渗入比要求在15%。

2)桩径、桩距、搭接、桩深、倾斜度等各方面参数依次控制为φ500mm、400mm、l00mm、6.5m、<1%,另外还需要注意施工缝的控制。(3)在正式施工前需要现场设备进行检查,以保障后期正常运行。

(2)施工工艺

1)就位:在搅拌机就位之后,需要对准位置,同时保证桩机水平,钻杆垂直。

2)预搅下沉:在热冷水循环之后,即能够实施下沉施工,如果速度不满足要求,能够借助输浆系统加以补给。

3)制备水泥浆:在深层搅拌机下沉到设计指定的位置之后,就可以根据工程需求生产水泥浆,在压浆的前期把水泥浆倒入集料斗。另外,水泥浆的运输中应该注意离析问题的发生。

4)提升喷浆搅拌:在深层搅拌机下沉到设计指定的位置之后,可以将灰浆泵启动并且把水泥浆液压到地基中,另外在此过程中要严格把握搅拌机提升度,压浆施工呀连续进行,避免中途出现断续问题。

5)重复上下搅拌:在搅拌中为了使得水泥浆均匀搅拌,需要进行多次上下搅拌作业,而在重复搅拌过程中不需要进行喷浆。

6)清洗:清洗过程中需要将清水注入到集料斗,然后把灰浆泵启动,直到把输送系统中的水泥浆基本清除完之后即可。

3.降低地下水位施工工艺

(1)在基坑边坡顶600mm 外,沿基坑外围布设砖砌排水明沟,沟净宽300mm,深300~600mm,沟底C10 混凝土垫层,沟壁用M5 水泥砂浆Mu7.5 红砖砌240mm 厚。每隔30m 设一个600mm×600mm 流沙井,要求井底比沟底深400mm,做法同排水明沟。

(2)地下水位是建筑施工中需要考虑的重要因素之一,在基坑施工中通常要将水位进行降低,一般可以在地下室设置降水井来有效此问较低水位,其位置的选择也要尽可能合理,降水井的具体做法如下:第一,在集水井下部开挖一个能够放下800mm×800mm钢筋网笼,其深度控制在大于1.2米,网笼的四周可以采取20~40mm 碎石来填埋;第二,在完成上述工序之后放置一个直径为Φ500mm的钢筋网笼,并且同样用碎石填补空隙处,在最上层需要覆盖2层油毡纸,而在外笼需要利用12Φ16的钢筋作为竖筋,箍筋规格为φ6@200,内笼竖筋规格为6Φ16,箍筋规格为Φ6@200。在钢筋笼的外部需要用直径为2mm的网眼钢丝网包围,另外,降水井都需要配备自动水位控制的潜水泵,从而能够实现降水的外排。

五、基坑监测及成果分析

工程施工安全极其重要,在基坑施工中为了保障其安全稳定性必须要在全程对基坑周围的情况进行监测,尤其是对基坑变形监测,从而及时的了解基坑状况,以采取有效措施确保基坑不会出现意外状况,意向工程的正常进度。

1.监测内容

护坡桩水平位移;护坡桩倾斜程度;锚杆变形;沉降观测。

2.观测点设置

(1)在距离基坑36m的位置设置测距点,其在基坑边线延长线方向。

(2)护坡桩以间隔8~10m的水平位移布设观测点,并且用水泥钉将点位加以固定。

(3)护坡桩倾斜观测在已开挖后的土钉墙及桩上下各设一点,间距10~15m,用水泥钉固定。

(4)在锚杆锚头设置的变形观测点需要加以标记,通常以红漆标记。

(5)沉降观测以间距为20~30m的水平位移设置基坑内侧标高,并且分层设置,借助水准仪来完成观测工作。

3.成果分析

(1)变形观测的周期为7天,当然,在随着施工现场气候以及季节变化的时候可能会造成基坑异常变形问题,所以需要科学地调整观测周期,并且对每次的观测结果进行详细记录,对比总结以往的数据。

(2)观测得到的记录数据需要进行汇总分析,从而得出基坑的变形状况,如果出现变形较大的问题则会影响基坑的稳定性,基坑设计人员需要讨论采取一些措施加以控制。在本工程中,通过对实际所观测的数据的对比分析,能够得到基坑沉降没有发生较大变形,处于工程要求标准范围内,护坡桩位移值均小于50mm,地表沉降量低于30mm,与设计标准相符。

六、结语

总之,本工程施工场地较小,但是在先进的技术以及施工设备方面保障下,采取土方开挖和边坡支护同步作业,一般确保了施工质量,另外加快了施工进度,降低了工程成本。经过上述分析,能够充分表明该工程中的施工工艺具有较强合理性,可以在其它工程中借鉴应用。另外,基于工程现场基坑的实际状况有所差异,在实际支护施工技术应用中应该与实际情况相结合,综合考虑多种影响因素选择合适的支护施工技术。

论文作者:韩忠琼

论文发表刊物:《低碳地产》2016年9期

论文发表时间:2016/9/6

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