高层建筑深基坑支护技术应用探讨论文_罗一鸣

摘要:本文主要对高层建筑深基坑支护技术应用进行了分析与探讨,以供同仁参考。

关键词:高层建筑;深基坑支护;技术应用

一、前言

近年来,随着国民经济迅速发展,我国城市化进度不断加快,城市里的高层建筑也越来越多、越来越密集,导致人们对地下空间的开发利用更加广泛。但是在地下室建设的过程中,为了使得工程的顺利开展,就必须要使用基坑技术来起到安全保护作用,防止基坑周围出现一些变形,给工程的实施带来不良的影响。在具体的施工过程中,因为有很多因素的存在,使得对基坑的支护工程中遭遇到很多的困难,使得建筑工程的具体施工过程产生了很多的影响。笔者结合曾负责某项目深基坑支护施工管理,该项目位于城市中心地带,东面为24m宽市政主干道,西面为预建的行人广场。地下室宽68m,长126m,原有周边市政道路已建成使用,且周边道路地下管线等已埋设完成;拟建筑物由1栋3层裙楼及2栋12层塔楼组成。地下室2层,基坑底标高为-11.10,从室外地坪以下约9m,属于深基坑。下面就结合管理实践,对深基坑的支护设计和施工要点进行分析及探讨,以供同仁参考。

二、深基坑支护工程设计分析

(1)基坑围护体系

根据上述分析,围护体系沿建筑用地红线边,采用双排Φ600的水泥深层搅拌桩,桩长约9~10.5m,中心距450mm,搭接150mm,水泥掺量为15%,采用3次喷浆,3次往返搅拌的成桩工艺。要求搅拌桩至少达到90%强度后,才可逐层并与支护体系交叉作业,开挖基坑土方,见图1。

(2)土钉墙支护

沿围墙搅拌桩内侧植入土钉,第一排土钉在自然地面以下1.5m位置,第一排土钉水平间距为1.2m,其余各排土钉水平间距为1.5m,土钉垂直问题为1.5m,土钉主筋为Φ22,搅拌桩顶1m内分布钢筋网为Φ6@200×200,并采用Φ25挂网锚钉L=1500@1000。

(3)预应力锚杆加固

土钉墙第二、三排采用预应力锚索,锚索选用3×7Φ5普通松弛钢绞线,设计拉力值350KN,第二排预应力锚索的锁定荷载为100KN,成孔直径130mm,间距1.5m,第三排预应力锚索的锁定荷载150KN,成孔直径为130mm,间距为1.5m,面层加强钢筋为Φ14,面层混凝土厚度不小于120mm,分2层喷筑。

各土钉、预应力锚索的具体长度如下(具体见图2):第一排土钉长9m,第二排预应力锚索长12m,第三排预应力锚索长15m,第四排土钉长9m,第五排土钉长7m,第六排土钉长6m。

三、深基坑支护工程施工

(1)基坑止排水系统

对于基坑地表处的雨水、施工用水,采用地面排水沟截流,引至城市市政管道排出的方法解决。对于基坑搅拌桩内,因搅拌桩起到的止水帏幕作用,故也采用明沟并通过设置集中收集抽排进市政管道。经过开挖检验,发现基槽底部没有滞水,说明搅拌桩止水的效果良好,但在土钉锚索施工过程中,主要是第三排锚索和第四排土钉钻孔施工时,随着钻孔深度的增加,所带出的土体由潮至湿到最后成为泥浆。在土钉锚索施工时,大量地下水从孔中流出,有的孔出水太大导致水泥浆完全注入困难。在土钉墙施工完成后,仍有8个锚索孔有水渗出。

(2)支护结构施工

土钉墙施工是随着基坑挖土的进行而逐步实施的,因此土钉墙施工与挖土作业必须交叉进行,两者的施工衔接配合至关重要,直接关系到基坑的安全和施工工期,需要合理安排,分层进行。

在机械开挖出围护搅拌桩后,桩壁表层附着的杂土要采用人工进行清理,修整避免机械损伤到搅拌桩。土钉成孔后尽快完成钢筋网布设,并在土钉注浆后及时喷筑第二层面层。对于第二、三排的预应力锚索,其主要的施工流程是:定位→注浆管制作→钻孔→锚索安装→一次注浆→二次注浆→锚具安装→张拉与锁定锚头保护。

预应力锚索施工时,每2m设一对中支架。采用钻机成孔,清水清孔,必要时下钢套管钻进,安装锚索前应探测钻孔是否孔壁坍塌,如有坍塌情况,则应进行孔壁加固及修复措施。浆液采用水泥浆,要求采用42.5R普通硅酸盐水泥配浆。浆液采用水泥浆,要求采用42.5R普通硅酸盐水泥配浆,水灰比0.45,采取二次注浆,第一次采用常压0.4~0.6MPa,12小时后进行第二次注浆,压力要求1.2~2.0MPa。锚索注浆龄期达到12天后,方可张拉锁定。并选取不少于5根锚索进行验收,张拉试验按有关规范要求进行。

四、深基坑支护工程现场监测

(1)现场监测

在土钉墙与预应力锚索施工期间,应加强对基坑变形的监测,以监控施工扰动对基坑稳定性的影响,做到信息化施工。监测项目包括:支护结构水平位移、土体测向位移、地下水位和周围地面沉降观测。在施工期间,监测周期定为2次/周,基坑施工完成后改为3次/月至地下室施工完成。施工期间观测预警值为基坑沉降10mm,支护结构水平侧移累计大于25mm或水平位移速率超过1mm/d。

(2)注意事项

在土钉墙施工时,一定要将钢筋网片固定于2次喷射混凝土的中间。特别对于预应力锚索位更加重要。加设预应力锚索处的加强钢筋能十分有效的抵抗锚索在张拉锁定时,对喷射混凝土面层的拉力,防止面层混凝土开裂。

为避免张拉对相邻锚索的影响,应采用跳张法,即隔一或隔二进行张拉,尽量减少相邻锚索张拉引起的预应力损失。同时因基坑分层开挖施工中,土体的里面蠕变、侧壁桩的开裂徐变以及预应力材料的松弛损失,原锁定的预应力值会有不同程度的减小,因此可结合基坑监测数据对局部预应力锚索进行补偿张拉,以满足基坑变形规范的要求。

五、结语

综上所述,预应力锚索-土钉墙复合支护的构造方法,在本工程中发挥了十分有效的作用,通过现场监控和信息化施工的优点,极大的提高了对深基坑支护工程的安全可靠性。同时在本工程中也很好的利用了水泥深层搅拌桩的止水效能,切实减少了水源对基坑支护结构的不利影响。最终本工程经过精心设计和施工,在基坑支护完工后,经过重载及整个雨季的考验,基坑水平位移和沉降都严格控制在规范要求范围内,工作状态良好。这说明整个基坑支护加固方案是合理的、可行的、并且创造了良好的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]裴翔宇. 论现代建筑工程深基坑支护施工技术控制[J]. 中国新技术新产品,2012,09:172.

[2]晏世海. 探讨建筑工程中深基坑施工技术管理对策[J]. 科技与企业,2012,20:187.

论文作者:罗一鸣

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第14期

论文发表时间:2019/9/10

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