关键词:高层建筑;深基坑工程;施工技术
1. 工程概况
某一建筑工程,其总占地面积为9540m2,总施工面积为60700 m2,地下2 层,地上23 层,深基坑开挖深度为8 m,基坑边线和附近居民楼相距最近为7.3 m,相距最远为15 m,基坑设计安全等级属于一级标准。在深基坑北侧是工地,西侧是公路,施工场地并不大,为确保施工安全,应对基坑进行安全支护。
2. 施工方案的制定
在对施工方案进行制定之前,施工单位需要先深入了解施工现场的水文地质情况,通过进行综合分析以后,制定出的深基坑支护具体施工方案为:钢管桩超前支护、深层搅拌桩止水、预应力锚索控制基坑位移,这是一种综合性支护技术。在施工区域中,如果一些地方空间比较宽敞,宜选用放坡处理措施,然后选用可行、有效的支护方案,最后进行施工。如果施工区段和居民区之间的距离比较短,宜选用桩锚支护方式来进行施工。
3. 支护施工技术分析
3.1 锚索、土钉的设计参数
(1)在支护施工中所运用到的材料,其具体性能参数为:土钉选用?25 mm 型号,孔径为?110 mm,倾角为15°;选用?89×2.7 mm 型号的超前钢管,成孔大小为?110 mm。锚索选用2×7?5 mm 型号的钢绞线,成孔控制在?130 mm 左右,倾角为25°,锚固段大于20 m。
(2)针对深基坑的北侧边坡位置,选用放坡方式来进行开挖,坡度比例为1∶0.4,剩余两侧的边坡选用垂直支护方式。基坑开挖深度是8 m。
(3)在和深基坑边线相距1m 范围内,为保证施工的顺利进行,施工人员不得将其他杂物堆放其上。在和深基坑相距超过1m 的范围内,其地面荷载应小于15 kPa。
(4)分布筋设计参数为?8@200×200 mm,通过用?16 mm 加强钢筋,能够有效连接置于坡面水平方向的土钉。针对加强筋,将其从锚头内部完全通过,同时对其和锚头焊接牢固。
3.2 具体的施工方法
3.2.1 超前钢管施工
在锚杆和土钉施工之前进行超前支护,钢管桩所选用的钢管应具有一定的强度,这样才能够对超前支护效果有效增强。一般来说,宜选用成孔为?110 mm、?89×2.7 mm 的钢管,而在实际施工过程中,钢管必须要从砂层中完全穿过,同时至少要进入1.5 m 深度的砂质黏性土。在进行配浆时,应选用32.5R 普通硅酸盐水泥,同时根据设计要求,合理确定水灰比。在配制完成浆液以后,施工人员需要彻底清理钢管内部的杂物,以保证钢管内部的干净。另外,在进行注浆时,应选用由下至上的方式,其中注浆压力应控制在0.5~0.8 MPa 范围内。施工人员应在施工之前,对搅拌桩中心线进行放样以避免钢管桩偏离搅拌桩。
3.2.2 搅拌桩施工
通过进行全面分析后,本案例选用双排搅拌桩方式。双排搅拌桩,就是指水泥搅拌桩和深层搅拌桩互相结合的一种施工方式。其中,双排搅拌桩互相搭接情况,如图1 所示。
图1 双排搅拌桩互相搭接示意图
3.2.3 土方的开挖与边坡的修整
在搅拌桩施工完成10 d 以后,方可开挖基坑,进行喷锚支护作业。在开挖深基坑过程中,应对工程特点进行深入分析,并将其作为主要依据。选用分段分层的开挖方式,锚杆竖向间距和每一层的开挖深度应保持一致,严禁出现少挖、超挖现象。在每层开挖作业完成之后,需要对注浆体强度进行监测,直至注浆体强度达到70 %时,才能够开挖下一土层。
3.2.4 锚索和土钉的施工
(1)成孔的标准及允许误差。根据实际的标高和间距,对成孔实际位置进行确定,同时进行标记,以便于后续的施工。针对孔距,土钉和其水平方向的偏差距离不得大于5 cm,且竖直方向偏差距离不得大于10 cm,孔深度应比设计要大,土钉倾角应能够保证工程实际需求。
(2)土钉的制作和安放。其一,土钉钢筋应处于平直状态,土钉表面发生有锈蚀时,需要对其进行预处理;其二,选用机械方式,以有效连接钢筋接头;其三,为保证杆体处于孔中心位置,应沿着轴线方向,每相隔2 m 在土钉上布设一个中支架;其四,在安放杆体时,为对杆体出现异常变形现象进行有效避免,还应同时安放注浆管,同时孔底和注浆管之间需要保持一定的距离;其五,至少要将95 %的杆体长度插入孔内,在杆体插入孔径内以后,严禁对其进行摇晃或者敲击;其六,在安装完成所有的土钉以后,应及时进行清孔作业,在孔内完全清理干净以后,才能够进行注浆;其七,选用PVC 塑料管作为注浆管,在注浆管对浆液进行输送时,应将浆液输送到孔底,以确保均匀分布管内的浆液;其八,针对锚固段,应进行预应力锚索二次注浆,在水泥砂浆初凝完成以后,浆液应将灌浆体冲破,以在土壤和锚固体之间实现浆液的有效扩散,对锚固的强度进行有效提升。
3.2.5 挂网和喷射速凝混凝土面层
(1)有效连接杆和外网,针对钢筋网,应对其进行绑扎,其中应错开接头,钢筋应插入土中的长度不得小于0.3 m。
(2)完成挂网工作以后,应有效固定钢筋,同时进行详细检验。检验达标以后,才能够喷射混凝土,并对其进行有效养护(图2)。
图2 网和喷射速凝混凝土面层示意
(3)在施工之前,应将混凝土面层厚度作为主要依据,确定混凝土配合比充分混合混凝土材料,且在材料中加入适量的速凝剂,然后进行均匀搅拌。受喷面和喷射枪喷头部位应保持垂直状态,按规范要求操作。
3.2.6 张拉和锁定预应力锚索
(1)在张拉预应力锚索时,应分阶段进行,张拉顺序为由中间到两边。
(2)按预应力50 %、75 %、100 %的张拉级别,有效张拉锚索,其中,在张拉每一级别锚索时,应持续4 min,同时精准记录锚索张拉的位移。另外,需要多次进行测量,计算出平均值,以对误差进行有效减小,当压力处于稳定状态以后,才能够锁定锚索。
(3)在完成锚索的锁定以后,为避免锚头遭受水、空气的腐蚀作用,需要进行锚头的防锈处理。
3.3 支护的施工监测和应急预案处理对策的制定
(1)针对支护,其施工监测的主要内容有:其一,对支护结构的顶面位移变化情况进行深入观测;其二,观测支护结构附近的建筑物,观测其是否发生沉降现象;其三,实时监测基坑地下水位的变化情况;其四,在开挖基坑时,工作人员应每天监测1次,在开挖工作完毕后,应每5d 进行1 次全面监测,将监测结构作为主要依据,对监测间隔时间进行适当调整;其五,在深基坑的周边,每间隔一定距离布设1个观测点,在深基坑的西边和东边分别布设2个地下水位监测孔,以全面监测沉降现象。
(2)应急预案处理对策的制定。作为施工单位,应构建应急预案组织机构,由专业人士负责,针对
施工容易发生问题的地方,制定出有效的处理对策。在本次施工过程中,因为施工区域中分布较多
砂层,在对基坑进行开挖时,极易出现渗水现象,因此一定要制定出有效的应急处理对策。在施工现场,注浆设备应随时准备,只要基坑出现渗水现象,必须及时反压回填土,运用注浆设备,注浆封堵处理,直至渗水堵住,方能继续进行施工。
4.小结
综上所述,通过运用以上方案,完成支护施工以后,能够有效控制坑壁顶部边缘实测位移值和沉
降值,使其控制在规定范围内。沉降报警设计值为4cm,实际最大沉降值为0.8cm,水平位移设计报警值为3.5cm,实际位移量为2.5cm。另外,深基坑附近的建筑物没有发生沉降、变形、裂缝等不良现象,获取较好的施工效果。
参考文献:
[1]李平.浅谈高层建筑深基坑支护工程施工技术[J].民营科技,2018(08):115.
[2]顾体辉.高层建筑深基坑处理工程技术研究[J].住宅与房地产,2018(16):188.
[3]马志强,安腾.高层建筑深基坑支护工程施工技术探析[J].榆林学院学报,2018,28(02):111-113.
论文作者:杜炎文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/26
标签:基坑论文; 深基坑论文; 钢管论文; 注浆论文; 浆液论文; 位移论文; 预应力论文; 《防护工程》2018年第32期论文;