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摘要:基坑支护工程是岩土、结构、施工相互交叉影响的系统工程,是理论尚待发展的综合技术学科。不同区域的岩土性质千变万化,地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性,给基坑支护工程设计和施工增加了难度。在施工过程中,尤其在软土地区中施工时,认真研究使用合理的施工工艺,将会有助于减少基坑变形和基坑支护事故的发生。本文从工程实践出发分析典型软土地质条件下适用的常见支护桩施工要点,为软土地区基坑支护桩的施工提供参考和借鉴。
关键词:基坑;软土;支护桩;施工
1、引言
工程实践证明,要做好基坑支护工程,必须包括整个开挖支护的全过程,它包括勘察、设计、施工和监测工作等整个系列,要精心做好每个环节的工作,而基坑支护桩施工就是其中最重要的一环。支护桩往往数量多,工程造价高,是各施工单位竞争的重点,由于技术复杂,涉及范围广,不确定因素多,质量事故频繁,是建筑工程中具有挑战性的技术难点,同时也是降低工程造价,确保工程质量的重点。
2、常见基坑支护桩型
基坑支护桩的选择需综合场地地理位置、土质条件、基坑计算开挖深度和形状以及工程桩类型,在“安全、经济、方便施工”的原则下,通过多种支护桩型比选确定。
4、施工要求
1.排桩施工要求
⑴、灌注桩的砼强度等级为C25,保护层厚度为35mm,充盈系数>1.05,桩位偏差≯50mm,垂直度偏差≯0.5%,灌注桩主筋应均匀布置。应采取有效措施防止杂物或土体落入管桩内,钻孔灌注桩的桩底沉渣≯100mm。
⑵、钻孔灌注桩施工应间隔跳打,间隔距离不小于4倍桩径或最少时间间隔不应少于36小时。
⑶、沉管灌注桩、预应力砼管桩施工应间隔2根跳打,施工顺序:1,4,7…、2,5,8…、3,6,9…,沉管灌注桩、预应力砼管桩施工应采取有效措施保护周边环境和工程桩,可以采用的办法有:设置防震沟和应力释放孔、原桩位取土等,同时在施工期间应加强对周边建筑物、管线和工程桩的变形监测。
⑷、支护桩(立柱桩)顶伸入环梁(支撑)50mm,立柱钢构件应与立柱桩纵筋焊接。钢构件焊接采用角焊接,角焊缝的焊角尺寸hf不得小于1.5 (t为最厚的钢板厚度),钢构件四根角钢接头采用剖口熔透焊,接头应错开600;
⑸、施工先后顺序:先施工沉管灌注桩,然后施工水泥搅拌桩再施工钻孔灌注桩,最后高压旋喷桩。
⑹、钻孔桩纵向钢筋可采用焊接或机械连接,环(冠)梁、支撑纵向钢筋必须采用机械连接,焊缝等级和连接接头等级均为Ⅱ级,同一连接区段内Ⅱ级接头的接头百分率不应大于50%,并符合机械连接或焊接的有关要求;
⑺、支护桩施工期间加强对周围土体及邻近工程桩变位观测,若发现异常变位,及时采取相应措施;
⑻、支护桩的检测详见《建筑地基基础工程施工质量验收规范》,砼质量控制详见《混凝土结构工程施工质量验收规范》以及其它有关规范、规程。
2.水泥搅拌桩施工要求
⑴、以φ700@500双头水泥搅拌桩为例,搅拌桩采用42.5R(早强)级普硅水泥,水泥掺量为15%,水灰比0.45~0.55,为改善水泥土加固体的性能和提高早期强度,水泥土中应掺加0.5‰(水泥重量比)三乙醇胺和2‰木质素磺酸钙等;
⑵、水泥搅拌桩施工工艺为“四搅两喷”的全桩长均匀喷浆:定位→喷浆下沉→停喷提升→喷浆下沉→停喷提升→移位,水泥搅拌桩桩位偏差≯50mm,垂直度偏差≯1.0%,搅拌升降速度≯1.0m/min;
⑶、搭接搅拌桩应连续、搭接施工,如间隔时间过长(一般不得超过12h)导致无法搭接,应采取补救措施;
⑷、根据现场实际情况对大块的杂填土进行清障或换土处理,并分层回填含水量较低的粘性土压实后再进行搅拌桩施工;
⑸、水泥搅拌桩必须进行钻芯法检测墙身完整性(全桩长),当芯样的无侧限抗压强度达到0.8MPa后方可进行基坑开挖。取芯数量不少于总数的0.5%,且不少于3根,具体取芯位置根据现场实际情况确定。
3.高压旋喷桩施工要求
⑴、以φ500~700高压旋喷桩为例,选用二重管法施工,采用42.5R(早强)级普硅水泥,水泥掺量为25%,水灰比0.8~1.0;
⑵、旋喷桩桩位偏差≯50mm,垂直度偏差≯0.5%;
⑶、高压旋喷桩正式施工前应进行试打桩,以确定施工工艺、成桩直径等参数是否满足设计要求,试打桩前施工单位应确定试打桩方案;
⑷、旋喷桩施工技术参数
① 注浆管提升速度:≯40cm/min 旋转速度:22r/min;
② 浆液压力:20~25MPa;
③ 空气压力:0.5~0.7MPa;
④ 以上参数仅供参考,具体控制标准以试打桩结果为准;
⑸、高压喷射注浆完毕,应迅速拔出喷射管。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程,必要时可采用原孔位冒浆回灌或两次注浆等措施;
⑹、高压旋喷桩施工期间应加强对周边环境的监测,若周边环境变形较大,应采取有效措施减少变形,如降低注浆压力、加快提升速度、间隔跳打等措施;
⑺、高压旋喷桩必须进行钻芯法检测墙身完整性(全桩长),当芯样的无侧限抗压强度达到1.0MPa后方可进行基坑开挖,取芯数量不少于总数的0.5%,且不少于3根,具体取芯位置根据现场实际情况确定。
5、结语
本文通过软土地区的基坑支护常见桩型应用举例,对常见基坑支护桩型的优缺比较及施工过程中的质量问题汇总,分析总结了软土地质条件下常见基坑支护桩的施工要点,突出不断探索创新并在实际施工过程采用合理施工工艺对保证各种桩型质量及对支护结构强度、变形控制、周边环境保护的重要性,以此给类似地区的基坑工程设计和施工提供指导,具有显著的意义。
参考文献:
[1]建筑基坑支护技术规程[M ].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2]建筑地基处理技术规范[M ].北京:中国建筑工业出版社,2012
[3]建筑桩基技术规范[M ].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[4]岩土工程勘察规范[M ].北京:中国建筑工业出版社,2009
[5]深基坑支护技术指南[M ].北京:中国建筑工业出版社,2012
[6]基坑工程[M ].北京:清华大学出版社,2018
论文作者:吴大中
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/2
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