摘要:本文根据作者近年工作实践经验,并结合工程实例对建筑工程中深基坑支护施工的难点和质量控制进行了详细探讨,仅供参考。
关键词:高层建筑;深基坑支护;施工技术;质量控制
引言
随着我国城市化进程脚步的加快,涌现出一大批高层、超高层建筑,这对现代建筑工程的施工质量提出了新的要求。其中,建筑基础工程的施工质量尤其重要,基础工程不仅能够保证建筑物的整体质量,还是建筑充分发挥功能的关键所在。
1工程概述
某建筑工程基坑周长为320米,面积约为7300平方,地下2层,周围环境和地质条件均比较复杂,基坑安全等级为一级。其地基采用“桩撑+桩锚+桩间旋喷桩止水帷幕”相结合的支护形式。
2地质条件
2.1地层分布
根据钻探揭露,场地内分布的地层有人工填土层、第四系冲洪积层、残积层,下伏基岩为燕山晚期花岗岩。其野外特征按自上而下的顺序描述如下:
(1)人工填土层(Qml)。杂色,主要由含砾粘土、砼块、碎石回填形成,稍湿,稍密,含生活垃圾。场地内普遍分布。层厚1.50~9.40m,平均厚度为5.02m;层底标高15.76~24.41m。
(2)第四系冲洪积层(Q4m+al)。淤泥质砂②:灰黑色,软塑~可塑,含腐殖质,有臭味,局部具一定固结度。分布与场地东北部。层厚0.60~3.40m,平均厚度为1.74m;层顶标高12.43~18.70m;层底标高9.33~17.14m。根据标准贯入试验成果及工程经验,本层土承载力特征值的建议值为fak=90kPa。
(3)第四系残积层(Qel)。砾质粘性土③:褐黄色、褐红色,可塑-坚硬,含5-15%石英砂粒,由下伏花岗岩风化残积而成。主要分布与场地中部及东北部。层厚2.80~16.00m,平均厚度为6.86m;层顶标高-1.65~13.36m;层底标高-8.34~7.43m。本层土承载力特征值的建议值为fak=200kPa。
(4)燕山晚期(γ53)花岗岩。青灰、肉红色,风化后为灰黄色,粗粒结构、局部细粒结构,块状构造,主要由长石、石英、黑云母等矿物组成。根据岩石的风化程度本次勘察揭露其全、强、中、微风化四带。
2.2地下水
地下水主要赋存于人工填土、第四系地层及基岩裂隙中。场地内的地下水属潜水及基岩裂隙水类型,受大气降水及地下径流补给,水位变化因季节而异。
3施工难点
本工程地处市区主干道旁边,市政道路及地下管线非常的多,对基坑变形较为敏感。因此,如何有效控制地下水及确保周边环境安全,是该项目首先要解决的重点问题,在基坑施工方面,应充分考虑基坑特点及对周边环境的影响。由于场地开挖面积大,基坑深度大,如何优化土方开挖施工方案也应重点关注。
4施工方案的选择
本基坑工程采用内撑式排桩与锚拉式排桩相结合的基坑支护结构型式。除出土坡道部位以外,基坑上部设两道钢筋混凝土支撑,下部设两道预应力锚索。
(1)上部内撑式排桩支护
支护桩桩径1.2m,桩间距1.6m,桩长27.5-31.5m,设两道钢筋混凝土支撑,核心筒部位设直径为67.5m环形支撑梁,桩顶压顶梁截面尺寸1.2×1.0m,腰梁截面尺寸1.0×1.2m,支撑梁截面尺寸分别为0.8×1.0m和0.6×0.8m,环梁截面尺寸分别为2.4×1.2m,桩与梁均采用商品砼C30浇筑而成。
(2)下部锚拉式排桩支护
支护桩桩径1.2m,桩间距1.6m,桩长27.5-31.5m,设锚索2道,一桩一锚,锚索长度20.0~29.0m,锚头设钢筋混凝土腰梁,桩与梁采用商品砼C30浇筑而成。
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(3)出土坡道部位采用锚拉式排桩支护
支护桩桩径1.2m,桩间距1.5m,桩长29.0-32.3m,设锚索4-5道,一桩一锚,锚索长度30.0~38.5m,锚头设钢筋混凝土腰梁,桩与梁采用商品砼C30浇筑而成。对于南侧基坑上部的工程项目与本工程地下室之间土台采用注浆钢管锚杆进行加固处理,共设3排,锚杆长度12.0m,水平间距0.75m,一桩两锚。
(4)采用桩间设单管旋喷桩与支护桩形成组合帷幕进行止水,一桩一旋喷,旋喷桩长度进入基坑底部不小于2m。
5基坑支护施工中质量控制
5.1混凝土灌注桩支护施工
(1)施工工艺。钻机钻孔前,应做好场地平整,挖设排水沟,设泥浆池制备泥浆,做试桩成孔,设置轴线定位点和水准点,防线定桩位及其复核等施工准备工作。钻孔时,先安装桩架及水泵设备,桩位处挖土埋设孔口护筒,以起定位、保护孔口、存储泥浆等作用,桩架就位后,钻机进行钻孔。钻孔时应在孔中注入泥浆,并始终保持泥浆液面高于地下水位1.0m以上,以起到护壁、携渣、降低钻头发热、减少钻进阻力等作用。
(2)质量控制。护筒中心要求与桩中心偏差不大于50mm,埋深不小于1m;泥浆比重控制在1.1~1.2;孔底沉渣厚度不得大于150mm;水下浇注混凝土应连续施工,孔内泥浆用潜水泵回收到贮浆槽里沉淀,导管应始终埋入混凝土中0.8~1.3m,并始终保持埋入混凝土面以下1m。
5.2锚杆支护施工
(1)施工工艺。土方开挖→测量、放线定位→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→打开水源→钻孔→提出内钻杆→冲洗→钻至设计深度→反复提内钻杆→插钢筋→压力灌浆→养护→裸露主筋防锈→上横梁→焊锚具→锚头锁定。
(2)施工质量控制。1)钻孔要保证位置正确,要随时注意调整好锚孔位置,防止高低参差不齐和相互交错;2)钻进后要反复提插孔内钻杆,并用水冲洗孔底沉渣直至出清水,再接下节钻杆;
(3)下注浆管使用前,要检查有无破裂堵塞,接口处要处理牢固,防止压力加大时开裂跑浆;4)在灌浆前将管口封闭,接上压浆管,即可进行注浆,浇注锚固体;5)灌浆是土层锚杆施工中的一道关键工序,必须认真进行,并做好记录,灌浆材料用水泥浆,水灰比为0.45,水泥浆液的抗压强度应大于25MPa,塑性流动时间应在22s以下,可用时间应为30~60min,整个浇注过程须在4min内结束;6)遵循分段开挖、分段支护的原则,施工中对锚杆或土钉位置,钻孔直径、深度及角度,锚杆或土钉插入长度,注浆配比、压力及注浆量,喷锚墙面厚度及强度、锚杆等进行检查。
5.3锚喷护壁施工工艺及质量控制
(1)制锚:锚杆体为Φ22钢筋,钢筋搭焊长度≥5d,双面焊。
(2)开挖:喷锚网支护的特点是边开挖边支护,分层分段开挖。
(3)钻孔:用空气冲击钻成孔,孔径大于14cm,孔深允许
误差-20cm,打设角一般为3°~8°,孔位遇障碍物时允许变动。
(4)注浆:配比为水:水泥=1:0.45,并加三乙醇胺0.3‰,注浆压力大于0.5MPa,水泥为42.5号普通硅酸盐水泥。
(5)修坡面:注浆后进行修坡面,使坡面平整,严格控制坡面到地下室墙体距离。
(6)编网及焊接:网筋Φ6@300×300,加网孔间距50mm×50mm钢丝网,网筋搭焊长度≥10cm,多于3个焊点。
结束语
综上所述,本工程通过对深基坑支护施工中质量控制分析,最大限度地利用边壁土体的自稳能力,使结构处于最佳受力状态。特别是在周边环境复杂的情况下,因所需设备简单、所需场地较小而具有较大的优越性。实践证明,工程施工取得了良好的效益。
参考文献:
[1]朱永清.复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用[J].施工技术,2011(7).
[2]王銮学,王文玲,纽爱涛.某17m深基坑工程综合支护技术[J].施工技术,2011(7).
论文作者:林大明
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/18
标签:基坑论文; 钻孔论文; 泥浆论文; 质量控制论文; 钻杆论文; 标高论文; 场地论文; 《基层建设》2017年2期论文;