综述基坑支护施工技术(精选12篇)
综述基坑支护施工技术 篇1
1 深基坑支护设计的基本原则及要求
深基坑支护的主要目的是保证在岩土开挖和地下结构施工过程中的安全, 并确保周围环境不受到损坏。因此, 深基坑支护在设计时, 应着重做好以下几点要求:
1.1 安全性。
深基坑工程的支护方案, 应当在保证支护结构自身的稳定性、强度以及变形要求的同时, 还能够通过对周围土体变形的控制, 使基坑相邻建筑物或构筑物不受到破坏, 从而保证深基坑工程和周围环境的安全。
1.2 经济性。
支护方案的设计, 在确保支护结构安全、可靠度基础上, 还应当结合工程工期、机械设备、材料、人工以及环境保护等多方面因素进行考虑, 以最终确保所设计方案具有较好的经济性与良好的环境效益。
1.3 便利性。
在保证安全性和经济性的基础上, 深基坑支护方案还应当尽量满足施工的便利性, 以实现工程工期的缩短。
2 深基坑支护结构的类型及设计选型
深基坑支护结构根据其工作原理及支护形式, 主要可分为排桩式支护 (地下连续墙、钢板桩、加筋水泥墙等) , 边坡稳定式支护 (锚喷支护、土钉墙支护等) , 水泥土墙式支护 (高压旋喷桩、水泥搅拌桩等) 这三类。在深基坑支护方案的设计与选型中, 应根据安全性、经济性以及便利性的基本原则以合理选择相应支护方案。在下表1中, 即为这三类支护结构在各种基坑条件下的适宜性。在实际建筑工程中, 深基坑支护方案多采用的是复合型支护结构。以较常采用的SMW工法为例, 它也被称为加筋水泥土地下连续墙, 是一种在基坑水泥土桩墙中插入型钢, 而制成的复合型支护结构。该支护方案不仅结合了水泥墙止水和型钢受力的特点, 而且具有构造简单、截面较小、工程造价低、环境污染小等特点, 在我国基坑工程尤其是深基坑工程中, 得到了广泛的普及与应用。
3 常用支护方案的设计与应用
本文着重就深基坑工程中较为常用的土钉墙支护和地下连续墙, 这两种支护方案的设计与应用进行了研究与探索。
3.1 土钉墙支护结构的设计
(1) 土钉墙支护结构的概念及特点。土钉墙支护是在基坑边坡中放置土钉, 所形成加筋重力式挡墙。通过开挖设置、注浆等工艺, 使土钉形成能承受拉力与剪力的构建, 依靠土体与土体之间的摩擦力与粘结力, 以起到挡土和加固作用的支护结构。与其它支护结构相比, 土钉墙支护结构的主要特点有:土钉与土体能够形成一个密不可分的整体, 通过共同作用, 能提高基坑侧壁的自稳定性;土钉墙作为一种柔性结构, 具备较好的延展性, 但是变形控制性较差;土钉墙可分层、分段施工完成, 因此施工阶段的稳定性较好;土钉墙施工所需场地小, 施工设备简单, 施工方便快捷, 且噪音较小, 适合于平行流水化作业, 可缩短工程工期。目前, 土钉墙支护结构主要适用于土质或者较软弱岩层的基坑工程中。 (2) 土钉墙支护结构设计。 (1) 土钉墙可分为单级和多级两种形式。其中, 单级土钉墙结构的高度不宜大于10m, 应当控制在6m~8m以内;多级土钉墙的结构的总高度不宜超过18m, 在每一级之间应设置宽度约为2m的平台。 (2) 土钉墙属于重力挡土墙结构, 为满足挡土墙底部宽度对地基承载力的要求, 应要求土钉墙的长度不宜低于0.5倍高度, 且长度不宜低于3m。根据工程实践表明, 在土钉墙的墙顶部分, 其位移情况往往相比墙脚处更大, 因此要求土钉墙的长度应适当的加大, 以有效约束深基坑边坡土体的位移问题。 (3) 土钉墙之间的设置距离不宜超过2m, 通常以0.75m~1.5m为宜。根据工程实测资料表明, 土钉墙受承受的压力沿墙高, 分别为中间压力大而上、下压力小, 因此对于土钉墙中部应当适当加密设计。 (4) 土钉墙的锚筋普遍采用直径为20mm~32mm的钢筋, 如深基坑为较为软弱的土层, 也可采用直径为42mm的钢花管。在开挖过程中, 还应采取有效的排水方案, 可在土钉墙的顶部2m范围以内, 设置一定数量的截水沟和防水封闭层, 如果土钉墙为封闭式墙面, 还应当在墙面设置一定数量的泄水孔洞。
3.2 地下连续墙的设计
(1) 地下连续墙的概念及特点。地下连续墙是利用特殊的挖槽设备, 在深基坑地下挖出沟槽, 并通过填筑一定材料中所构筑的连续墙体, 它主要可用于挡土、截水、防渗等多个功能。根据填筑材料的不同, 地下连续墙又主要可分为土质连续墙、混凝土连续墙、钢筋混凝土连续墙以及组合连续墙等形式。地下连续墙主要适用于基坑深度不小于10m, 且土质为软土或砂土的深基坑工程中。其工艺特点有:施工过程中振动少、噪音低, 能极大降低对周围环境的影响, 且对于紧邻建筑物或地下管线的深基坑工程, 也能方便的实现对沉降及变形的很好控制;地下连续墙的整体性好、强度和刚度较大, 因此墙体结构与地基的变形度很小, 适宜于深基坑支护, 也可作为建筑地下主体结构;它作为一种整体连续结构, 一般要求现浇墙壁的厚度不得低于60cm, 因此钢筋保护层较大, 墙体的抗渗性和耐久性较好;地下连续墙可采用逆作法施工, 具有工程造价低、施工工期短和施工安全的特点。 (2) 地下连续墙的主要设计要点。地下连续墙作为由墙体、支撑以及前后土体共同受力的一个体系, 在施工过程中设计或施工问题, 容易造成稳定性破坏、基坑底部隆起、管涌或流砂等问题。为保证结构及工程施工安全, 针对以上破坏形式, 应着重做好地下连续墙以下方面的设计: (1) 确定地下连续墙在施工过程中, 以及在工程使用各阶段的荷载, 主要包括了计算连续墙土压力荷载、水压力荷载以及墙体上部的垂直荷载情况。其中, 土压力荷载大小的确定, 是保证结构及施工安全的关键。 (2) 计算并确定地下连续墙的所需入土深度, 以满足墙体地基承载力的需要, 从而有效避免基坑隆起、管涌或流砂问题的出现。 (3) 进行地下连续墙结构的静力分析和变形验算, 进行槽段长、宽、高及深度尺寸的验算及调整, 从而保证开挖过程中槽壁的稳定。 (4) 进行地下连续墙结构的墙体配筋设计、支撑配筋设计以及截面强度计算。计算地下连续墙的墙顶位移大小和地面沉降值大小, 以估算出地下连续墙施工过程中对周围环境的影响程度, 从而对工艺参数进行适当调整。
结语
深基坑工程中支护方案科学、合理的设计与选择, 是影响工程整体质量的关键性因素, 必须加以高度重视。为此, 我们必须根据工程实际特点, 做好深基坑工程支护方案的设计选型工作, 以保证深基坑工程施工的安全、顺利的进行, 进而真正实现建筑工程项目在经济效益与社会效益上的双丰收。
参考文献
[1]任涛.浅谈深基坑支护方案选择及质量保障[J].科技创新与应用, 2012 (04) .
综述基坑支护施工技术 篇2
发包方:(以下简称甲方)承包方:(以下简称乙方)
按照《中华人民共和国合同法》和《中华人民共和国建筑法》的原则,并结合本工程具体情况,经双方洽商达成如下协议。
第一条 工程概况:
1、工程名称:
2、工程地点:
3、工程内容:基坑支护工程方案设计及支护施工。
4、承包方式:此价格包含材料费、人工费、机械费、管理费、安全费及税费等。
5、费用组成
【1】锚索每延米xxx元。【2】槽钢每延米 xxxx元。【3】网喷支护每平米xxx元。【4】基坑支护方案设计费 xxxx万元。【5】锚杆每延米xxxx元。
【6】水电费一次性按xxxx元整计,结算时在工程款中扣除。
6、以上费用为单价包死价格,任何情况不做调整。
第二条 工期:xxxx年 xx月xx日至 xxxx 年xx月xx日。
施工天数xxx天。如遇政府部门要求停止施工工期顺延。
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第三条 工程质量等级:合格。第四条 合同价款支付方式:
甲方收到设计方案图纸之日支付乙方设计费1.1万 ;支护工程完成经甲方及监理验收合格后7日内办理完工程量核算后支付至合同总价的95%,其余5%待基坑回填完成无质量问题10日内付清。
付款时乙方应开具合法税票。第五条:承包方收款账户 收款人名称: 开户行: 账号:
第六条 质量要求:
基坑支护必须达到设计及相关规范要求,满足土方开挖期间楼室外回填工程结束前基坑边坡的安全要求,达到国家有关规范规定。保证土方开挖及室外回填工程结束前所有工程的顺利进行。室外回填工程结束前,若由于乙方工程质量问题产生塌方、滑坡等安全事故,造成的一切后果及损失由乙方承担。
第七条 甲方应负责在开工前办理好以下事项:
1、向乙方提供地质勘查报告,定位放线数据等资料。
2、向乙方提供施工用水用电电源。3 督促乙方质量进度安全文明施工等。第七条 乙方应负责办理以下事项:
1、向甲方代表提供工程进度计划及施工用电、用水计划。水电费一次性按xxxxx元整计,结算时在工程款中扣除
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2、乙方保证规范、文明施工,符合相关部门的环境管理规定,服从甲方统一调度和安排。
3、因乙方原因引起的安全事故,全部由乙方承担,并承担基坑支护开始至楼室外回填工程结束前,因支护设计或支护施工质量引起的全部责任。
4、乙方必须严格按照设计图纸及基坑支护的相关规范施工。
5、乙方安排人员做好安全巡视检查工作,以保证现场施工安全。
6、乙方承诺其具有开展该工程的资质,并在签合同时经资质交予甲方予以备案。
第八条 工程量计算及确认 工程量计算方式:按实际面积计算 第九条 工期要求:
1、乙方必须在甲方规定的时间内完工,并接受甲方代表对进度的检查监督。
2、工期延误造成工期推迟的,经甲方代表确认,工期相应顺延。
3、工程量变化和设计变更,以甲方代表签证为准。
4、不可抗力(指战争、**、空中飞行物体坠落或其他非甲乙方原因造成的爆炸、火灾、大风、雨雪、地震对工程造成停工或损害的自然灾害)。
第十条 违约责任:
1、乙方末按合同约定工期完工,每逾期一天,乙方按500元/天向甲方支付违约金,逾期10日,甲方有权解除合同。
2、因乙方方案设计及工程质量给甲方造成的一切损失及责任由乙方承担。3 乙方将工程转包视为分包,甲方有权单方面终止合同,乙方应承担20%的违约金。
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4乙方因支护方案设计问题或施工质量问题出现边坡垮塌,滑坡,人身安全事故造成周围建筑物倾斜倒塌安全事故等视为违约。一切责任费用由乙方承担,甲方保留追责和索赔权利。
第十二条 工程验收: 执行基坑支护的设计图纸及相关规范。工程完工5日内,乙方出具验收文件,甲方组织验收。
第十三条 双方施工现场总代表人: 甲方: 乙方: 第十四条 争议: 本合同执行过程中发生争议时,由双方协商解决,双方协商无法解决时,可向合同签署地人民法院起诉。
第十六条
本合同自甲乙双方签字盖章后生效,合同签署地: 第十七条 第十七条 本合同一式肆份,双方各执贰份。
发包方(盖章): 承包方(盖章): 项目负责人: 项目负责人:
开户行:
账号:
签订时间: 签订时间:
论述深基坑支护施工技术 篇3
某工程是由一幢32层超高层建筑和4层裙房组成, 建筑高度约105 m, 占地面积约8 500 m2。32层超高层建筑为框架核心筒结构,地面以下均为3层地下室,埋深约为16 m。工程基坑大致成方形,南北向最宽处约80 m,东西向最宽处约 92m,基坑挖土深度15 ~ 20 m, 其中核心筒电梯井深坑开挖深度19.15 ~ 20.25 m,地下室基坑面积约6100 m2左右。基坑保护等级为一级。
2 工程地质及周边环境
1)土层性能见表1。
表1土层性能
层序地层名称层底绝对标高∕m层厚/m土层描述
①1素填土2.9-0.050.70-3.30以建筑垃圾和生活垃圾为主
①2浜填土0.24-0.102.00-2.60灰黑色,夹腐殖质
②1黄褐色黏质粉土-1.39-0.250.50-2.30夹云母、夹薄层黏性土、土质不均匀、呈湿壮、稍密、中压缩性
②2灰色砂质粉土-9.10--11.709.00-12.60夹云母、夹薄层黏性土、中密状、渗透性较强
④灰色淤泥质黏土-11.65-14.07
1.20-2.80含云母、有机质、夹薄层砂、为饱和、流塑状得高压缩性土层
⑤1灰色黏土-14.29-15.801.00-4.10含云母、有机质、夹泥、钙质结核、软塑、土性一般
⑤2灰色砂质粉土-39.27-46.7923.90-32.50含云母、夹薄层黏性土厚度较大、在基坑开挖时易产生流砂、管涌等不良地质现象
⑧1灰色粉质黏土-50.41-56.396.50-12.20含云母、腐殖质、夹砂、层面起伏较大、土层物理力学性质一般
本场地约45.0 m深度范围内的土层分布有多层砂质粉土层,分别为②2层, 层厚约11.0 m, Ps值约为2.11 MPa; ⑤2层砂质粉土层,层厚约25.0 m, Ps值约为6.12 MPa, 总体层厚较厚,在基坑开挖时易产生流砂、管涌等不良现象。
2)水文地质。潜水的主要补给来源为大气降水,水位埋深随季节变化而变化。一般为地表下0.3 ~1.5 m。赋存于第⑤2层砂质粉土中的地下水为微承压水, ⑤2
层最浅埋深为17.9 m, 勘察期间测得其稳定水位埋深最浅为4.09 m左右。经计算,在基坑开挖时会发生地下水突涌现象,故需抽取⑤2层承压水。
3)基坑西北侧为已建的高层住宅楼,距离基坑最近处约为10m;侧为正在施工的高层住宅楼,距离基坑最近处约6m。另外基坑周边还有不少地下管线,如大直径的污水管、煤氣管、上水管等。
3 基坑施工技术
3.1 围护设计
考虑到采用48 m深地下连续墙隔断⑤2层承压水所需加工钢筋笼占用场地大,且吊装钢筋笼比较困难;另地下砂层厚、土质差,超深地下墙施工的成槽质量不能保证,因此,将0.8 m厚的地下连续墙改为35 m深, 并在地下连续墙两侧用三轴搅拌桩护壁,搅拌桩深度达48 ~ 52 m, 进入⑧1层1 m深度, 以隔断⑤2层微承压水层。地下墙混凝土的设计标号为水下C30, 抗渗等级S8。为已建的高层住宅楼的安全, 在靠坑西侧增加了1堵坑内地下墙, 将整个基坑分成大小2个基坑, 在靠近西侧1号线边上为小基坑。外侧地连墙在使用阶段又作为复合侧墙的一部分,与地下室外墙共同受力。
3.2 支撑体系
1)基坑一区支撑采用钢筋混凝土井字形对撑体系, 沿基坑深度方向设置3道钢筋混凝土圈梁及钢筋混凝土支撑, 间距为9 m左右。
2)基坑二区采用对撑体系, 沿基坑深度方向设置4道支撑。第一道为钢筋混凝土支撑, 间距9 m左右;第二~四道为准609钢支撑, 间距为3 m左右。
3.3 中隔墙施工
1)中隔墙是0.8 m厚、30 m的地下连续墙, 设置中隔墙的主要目的是: 先开挖施工大基坑, 待地下室结构完成后, 成为一个刚度非常大的支撑体, 对后续变形控制要求更高的小基坑开挖施工有利。小基坑短边宽度控制在15 m左右, 尽量缩短小基坑的挖土、支撑、底板(包括地下室部分) 结构等的施工时间,可最大限度减小因基坑施工对西侧运营地铁线的影响。
2)为了有效传力, 地下室楼板和梁与中隔墙有效连接, 因此, 在中隔墙拆除施工中, 应保证各层结构梁板不受损伤。中隔墙边上悬挑的梁板构件下的排架支撑都不能拆除, 待2个区两边的梁板构件贯通合龙达到强度后, 才能拆除各自的排架。
3.4 超深搅拌桩隔断承压水新工艺
在地下连续墙施工前, 采用准850三轴水泥土搅拌桩(48 m和52 m2种) 对地下连续墙外侧土体进行加固, 隔断承压水。上部25 m弱加固区水泥掺量为20%, 下部27 m强加固区为30%。
3.4.1 施工工艺流程
超深搅拌桩施工采用DH658 履带式桩机( 高27 m), 开始施工时, 桩机悬挂的钻杆约22 m长, 加接钻杆(3 ~ 8 m长) 2次。施工工艺流程如下:
1)清理场地障碍, 场地平整、开挖沟槽。
2)根据需要的加固深度, 计算好需埋加接杆件组数、长度, 钻预埋孔放入加接钻杆。
3)桩机在超深桩位置就位, 搅拌下钻到第一组基本杆件深度。
4)拆下钻杆接头, 移动桩机到预埋钻杆位置, 连接并提升预埋钻杆, 移动桩机回到超深桩施工位置,继续下钻搅拌喷浆。
5)钻杆深度不够, 则再次拆下钻杆接头, 重复上述第4步骤, 下沉搅拌, 达到设计桩深。
6)提升钻杆喷浆搅拌直至一组钻杆拆卸高度。
7)移动桩机到预埋钻杆位置, 将钻杆卸下放入预埋孔并移动桩机回到超深桩施工位置连接上钻杆接头, 继续提升搅拌, 重复拆管, 直至桩顶高度。
8)拆卸的钻杆放入预埋孔, 施工下幅桩。
3.4.2 搅拌、喷浆
为了在地下深层土体中有良好的搅拌动力, 减小土体对钻杆的粘滞力, 防止搅拌螺旋叶片上粘上土块(俗称“糊钻”), 影响切削土体和喷浆, 选用日本全进口三轴搅拌机具。由于上下弱、强加固区水泥掺量不同, 事先通过计算, 施工中通过钻杆的钻进、提升搅拌速度和复搅进行控制, 即底部水泥掺量高, 需要进行复搅, 下钻杆进行第二次提升, 以满足设计要求的水泥掺量。施工钻进、提升搅拌工况见图2。
3.5 降水施工
1)坑内共设置了4口降压井, 坑外设置了几口承压水观测井, 按需降压。开挖到第四层(即最后一层) 时才需要进行降压。
2)主楼核心筒内几个电梯井等深坑比大底板位置的挖土深度还要深2 ~ 3 m, 虽坑底下土体经过高压旋喷地基加固, 加固深度为坑底下4 m厚, 经取芯试验, 加固强度远远高出设计要求强度, 但当直接在坑内挖了部分土, 底下土马上就有冒水现象, 且沿着工程桩周边冒水, 只得马上将土回填。而再在坑底位置打设大口径降水井又不现实, 所以只得沿着核心筒深坑周边打设3套轻型井点进行降水, 从而完成了挖土、垫层、底板钢筋绑扎、混凝土浇捣(底板厚度2.7 m)施工, 未对周围环境造成过大的影响。
4 施工监测
从基坑施工监测得知, 1区大基坑施工完成(包括支撑拆除), 围护墙体侧向水平位移最大的累计变形接近33 mm; 小基坑临近1号线的围护墙体最大的侧向水平位移为17 mm。
本工程深基坑施工的重点关注和保护对象是临近本工程西侧最近距离不到10 m的已建高层住宅楼的安全。根据管沉降变形监测得知, 从基坑开挖到地下室结构完成阶段内, 最大累计沉降变形仅4 mm;已建高层住宅楼没有因为本工程基坑施工而增大其变形沉降速率。
5 结语
综述基坑支护施工技术 篇4
关键词:深基坑支护,设计与施工
工业与民用建筑与市政地下工程中的深基坑围护施工技术与上部结构一样, 近年来, 有了很大的发展, 无论在工程实践, 还是在理论研究上都取得了新的进展。我们选择支护的方法主要取决于深基坑支护的“安全”和“经济”这两种因素。深基坑支护开挖产生的土体位移和沉降以及对周围物, 地下构筑物, 管线的影响问题, 已越来越受到人们的重视。因此, 在深基坑支护开挖过程中, 还必须进行监理, 监测, 及必须的加固措施来对周围建筑物, 地下构筑物, 管线进行保护。随着城市建筑密度不断加大, 软弱地基上施工的工程量增多, 地基及地质情况越来越复杂, 加之建筑行业在向高层化, 大深度方向的发展, 对相邻建筑施工的影响控制越来越严格, 必然会对深基坑的施工技术提出更高的要求。可以说, 深基坑的支护新技术是衡量一个国家建筑水平的一项重要标志。我国目前在设计, 施工中通常以基坑挖深7m作为划分深基坑和浅基坑的界限。
1 常用深基坑支护的结构类型
1.1 钢板桩支护技术
这是一种最常用的支付方式, 用打入或振动打入法就位, 工程结束后拔出回收, 可以重复使用。常用的有槽钢板桩和“拉森”钢板桩, 槽钢板桩的刚度比较小, 并有渗水的缺点, 常在开挖较浅的基坑中应用。“拉森”板桩刚度大, 而且通过锁口相互咬合, 可以做到基本上不透水。在硬土地区, 还常采用型钢和木档板混合型挡土结构, 也称之桩板式支护结构。钢板桩打入时会产生挤土作用, 引起地面隆起;拔出时则会带出部分土体, 形成比板桩体积大得多的孔洞, 如不及时采取措施, 会造成周围土体下陷, 所以在建筑物密集地区应慎重使用。
1.2 地下连续墙支护技术
地下连续墙是在泥桨护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体, 地下连续墙最早于1950年开始应用于巴黎和米兰市的地下建筑工程, 我国在20世纪60年代初开始应用于水坝的防渗墙, 后来国内将地下连续墙用于城市深基坑的围护结构最早是广州白天鹅宾馆, 现在全国各地已用得比较普遍, 如地下连续墙的施工深度国内已有超过80 m, 厚度达1.4 m。由于地下连续墙具有整体刚度大和防渗性好, 适用于地下水位以下的软粘土和砂土多种地层条件和复杂的施工环境, 尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况, 因此, 在国内外的地下工程中得到广泛应用, 并且随着技术的发展和施工方法及机械的改进, 地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡墙围护结构, 又能作为拟建主体结构的侧墙。也可采用逆作法施工减少对环境和地面交通的影响。
1.3 桩—锚 (内支撑) 支护技术
根据基坑周围土质、开挖深度可设置成单层或多层的支护结构, 锚杆一般采用Ⅱ级精轧螺纹钢, 内支撑一般用钢筋混凝土或工具式钢构件构架形成对撑、角撑、水平桁架或拱券等, 以保持深基坑开挖时的边坡稳定, 并且还可进一步发展成利用地下结构楼层作内支撑的逆作施工技术。采用支护桩或桩锚 (撑) 支护结构等作为主要支挡结构, 是软土地区最常用的一种深基坑支护方法。
1.4 预应力锚杆支护技术
锚杆能将桩、墙等挡土结构所承受的荷载通过拉杆传递到稳定土层上, 形成锚拉体系。锚杆可带扩大体或采用二次高压灌浆以提高与土体的锚固力, 并可采用可拆式锚杆。该法适应土质范围广 (当土质很软时应通过试验取得准确数据后谨慎选用) , 在设置多层锚杆的情况下, 基坑的开挖深度不受限制。
1.5 施喷桩帷幕墙支护技术
它是钻孔后将钻杆从地基土深处逐渐上提, 同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴, 将水泥浆固化剂喷入地基土中形成水泥土桩, 桩体相连形成帷幕墙。
1.6 重力式水泥土挡墙和加筋水泥土挡墙技术
由喷浆型深层搅拌桩组成的重力式水泥土挡墙, 可为实体式或格栅式。该挡墙具有挡土和止水双重功能, 一般用于开挖深度不大于6 m的软土地区基坑支护。当基坑深度超过6 m时, 可在水泥土中插入加筋杆件, 形成加筋水泥土挡墙。必要时还可辅以内支撑或锚杆支护加筋水泥土挡墙, 以加大基坑的支护深度。
2 基坑支护结构的计算方法
2.1 静力平衡法
静力平衡法是最常用的方法, 其要点是选择一定的入土深度以满足整体稳定, 搞隆起和抗渗要求的前提下用经典土力学理论计算主动土压力和被动土压力, 然后对重力式刚性挡墙验算其抗倾覆, 抗滑移稳定性, 安全系数沿用设计规范中对普通挡土墙的规定;或者计算柔性挡墙的内力, 对墙身和支锚结构进行设计。这种方法对于普通挡土墙或开挖深度不深的钢板桩是比较成熟的。但对深基坑, 特别是软土中的深基坑支护结构设计就难以考虑更为复杂的条件和难以分析支护结构的整体性状。
2.2 等值梁法
等值梁法把围护结构简化成两根梁进行计算, 虽然不能准确计算围护结构的位移, 是典型的强度控制设计方法, 但由于其计算简单, 在单支撑的基坑工程中仍然用到这一方法, 随着计算简单, 在单支撑的基坑工程中仍然用到这一方法, 随着计算机的普及, 有限元兼有广泛通用性和灵活性, 可模拟复杂的施工过程, 成为一种很有前途的基坑设计计算方法, 但目前连续介质有限元法由于土的结构关系尚在发展中, 缺乏真实反映土的应力应变关系的结构模型, 以及计算参数难以准确确定, 也不能准确计算出支护结构及土体的位移, 目前还没有得到广泛的应用。
2.3 杆系有限元法
杆系有限元法作为一种计算方法具有概念清晰, 计算简单, 计算参数较少, 受到基坑工程设计人员的亲睐。但现有的杆系有限元法的计算参数的取值因为众多复杂因素的影响尚没有较好的计算方法, 取值多凭设计者本人的经验, 因而计算结果与实际差别较大, 计算结果不稳定且精度很低, 不能满足对变形要求严格的, 大型复杂的基坑工程的设计要求。
总之, 现有的基坑工程设计方法均是从保护基坑工程的稳定出发, 属于强度控制设计范畴。
3 深基坑支护设计与施工中应注意的事项
基坑工程一般位于城市中, 地质条件比较复杂, 周边环境十分严峻, 各种建 (构) 筑物、地下管线等错综复杂, 一旦出事就会给国家和人民造成生命和财产的重大损失。因此, 在基坑支护工程的设计和施工过程中, 一定要因地制宜, 根据各工程场地的地质、周边环境的差异, 在每个深基坑工程设计施工的具体技术方案的制定中必须具体问题具体分析, 在确保施工安全, 邻近的地下管线, 建筑和道路不受损害前提下尽量节省资金。
(1) 对地质条件和周边环境进行仔细调查, 根据场地地层特性和周边环境制定出经济合理的有针对性的支护方案。
(2) 基坑支护设计参数要根据基坑所在场地的岩土工程勘察报告、地区取值经验等综合选取。
(3) 基坑支护设计在分析支护结构受力和变形的同时, 应充分考虑施工的每一阶段支护结构体系和外面荷载的变化, 另外还要考虑施工工艺的变化、挖土次序和位置的变化、支撑和留土时间的变化等。
(4) 基坑设计人员在基坑工程应用新技术时, 应先试验, 取得相关数据后再应用。在施工过程中应密切和施工人员联系, 全面把握施工进展状况, 及时处理施工中遇到的突发事件。
(5) 基坑施工前应该制定完备的监测方案, 对施工过程中的监测结果应及时总结, 一旦发现异常应及时向设计、施工等有关方面及时反映, 以便分析产生异常的原因, 及时提出处理方法。
(6) 基坑工程严格按照设计文件的要求进行施工, 需要变更施工工艺和施工顺序时必须提前征得设计人员同意, 设计人员重新分析计算通过后方可进行变更。
4 基坑支护设计施工将以动态的设计和信息化施工为发展方向
基坑工程除了具有普遍性, 更有其特殊性。因此, 基坑工程技术在推广应用中除必须遵循国家现行的规程、规范外, 更应遵照地方的相关标准。在基坑工程设计时, 除了应用常规设计方法, 尚应进行一些探索, 以降低工程造价, 加快工程进度, 保证工程质量。在基坑工程内支撑设计时应逐步实现工具化、模数化、系列化, 并设置报警系统, 以便重复使用。基坑的挡土结构 (排桩或地下连续墙) 尽量与永久性结构相一致;预应力锚杆能改善和提高锚杆结构性能, 控制变形在基坑工程中已获得广泛应用, 对于锚拉力较大的预应力锚杆, 可采用电渣压力焊、套筒挤压连接、锥螺纹连接、直螺纹连接等新型焊接技术, 以后应逐步采用可拆除方式;进一步扩大喷锚网支护应用范围, 发展锚杆与土钉等结合使用的深基坑综合支护技术。
对于钢筋网, 可采用钢筋焊接网技术, 以冷轧带肋钢筋或冷拔光面钢筋为母材, 在工厂的专用焊接设备上生产加工而成的网片或网卷, 以取代传统的人工绑扎。该项新技术在经济发达国家已广泛使用, 我国尚处于起步阶段。工程实践表明, 应用焊接网可提高工程质量, 缩短工期, 降低钢材消耗和工程成本。对支护结构工程的变形和内力包括作用于不同支护结构上的荷载通过采用测量仪器、埋设测斜管、预埋应力传感器、钢筋应力计、土压力盒等多种手段进行实测, 为以后设计与施工积累相关经验。
5 结语
深基坑支护施工技术论文 篇5
关键词:工业工程论文发表,发表工程技术论文,工程项目管理论文投稿
施工的过程可能因为基坑所处的地形地质发生问题。这些问题会威胁施工的质量,进而造成安全事故。基坑工作的支护保证了建筑的稳定和管道的正常铺设。可是如果一旦深基坑的支护出现问题,那么建筑物就会变得不稳定,地下管道的铺设也会出现问题,人们就不能正常生活,国家就不再平稳。所以,深基坑挖掘的时候,对施工现场的全方位的考察是必不可少的。同时要根据施工现场的现状确定一个切合实际情况的方案保证支护工作的安全运作,还要加强监督工作,重点监督施工过程是否完全按照设计方案进行、施工是否安全这两个方面。管理人员和监理人员一定要在整个监督过程中发挥出自己的作用来。
1支护方法种类多
简析基坑支护施工技术的应用 篇6
关键词:建筑工程;基坑支护;施工要点;支护技术
1、前言
近年来,随着城市商住楼的迅速发展,建筑行业为了满足城市地下空间开发与利用的需求,在一些大型商业建筑中需要通过设置一层或两层地下室,来满足城市居民对多样化物质生活的需求,基坑支护施工技术是一种保证地下建筑顺利施工的临时工程,因此设计该施工方案时必须结合施工成本进行考虑,但是因为基坑支护施工质量会直接影响地下工程的正常施工,所以设计基坑支护施工方案时必须结合安全性、稳定性、可靠性等进行综合考虑。在实际的建筑施工过程中选择合适的基坑支护施工方案对于保证工程的顺利施工、施工质量、施工安全等都具有重要的作用,因此,现代建筑企业的基坑支护施工技术水平依旧亟待提高。
2、建筑工程基坑支护施工技术简介
一般情况下,现代建筑行业为了满足各类建筑产品地下室施工要求,开始加大了对基坑支护施工技术的研究与应用,基坑工程进行支护施工的目的在于对整个基坑进行保护,避免基坑开挖对施工场地周围环境与施工人员生命安全产生影响,所以建筑基坑护施工中涉及到了土方开挖、降水防水、施工机械利用等多项内容。现阶段各地区城市地下建筑规模的不断扩大,使基坑工程施工阶段的开挖深度与开挖土方面积有了很大提升,所以基坑支护施工技术应用中所面临的难度也相对较大,鉴于建筑工程基坑施工中容易受到多种内、外因素影响而发生安全事故,设计人员在设计阶段要对基坑地变形、稳定性、强度以及防水等多个方面进行有效控制,施工单位需要通过对各项支护施工技术的实践与总结来不断积累工程实践的经验,确保现代建筑工程基坑支护施工技术可以适应时代发展提出的新要求。现阶段施工单位在工程实践阶段一般会采用放坡开挖与支护结构等两种施工工艺,放坡开挖是指基坑开挖施工过程中不采取任何的支护措施,该种建筑工程基坑施工技术适用于开挖深度小、土质条件好的施工场地,而支护开挖基坑施工技术适用于一些开挖深度大、土质条件复杂的施工场地,所以设计人员与工程技术人员需要结合施工场地实际情况来选择基坑支护施工技术,并且要基于实际支护条件来选择合理的施工工艺与施工流程设计。
3、建筑工程基坑支护施工中存在的问题
3.1建筑工程基坑支护结构设计缺陷
建筑工程基坑支护结构所能承载的土压力大小决定了其能否满足工程施工要求,但是由于不同建筑工程施工场地中地质条件多变且相对十分复杂,设计人员很难通过现有科技条件来准确计算出土压力,只能利用库仑公式与朗肯公式计算出一个大概的范围值。对于建筑行业来说基坑土体物理参数的确定是当前一个较为复杂的问题,这是因为随着基坑开挖深度的不断增加,含水率、内摩擦角、粘聚力等多个物理力学参数都会发生相应的变化,所以设计人员很难通过上述公式来计算出支护结构的实际受力情况,这也是导致部分建筑基坑支护结构无法满足工程要求的主要原因。
3.2基坑土样不具代表性
建筑工程设计阶段技术人员要对基坑土层进行取样,通过分析来帮助设计人员做出最佳的基坑支护结构设计,而基坑土体取样工序的质量控制会对基坑支护工程产生极大影响,所以在工程准备阶段需要按照国家现行技术标准来完成土体取样。但是部分建筑企业为了降低地质勘探工作量与成本投入,没有遵循国家相关现行技术标准来完成基坑土体的取样与分析,所以导致土样在实际上不具有极强的代表性,导致技术人员无法通过对土样的分析来确定施工场地的实际物理力学情况,最终导致整个建筑工程基坑支护的设计无法满足工程实践要求。
3.3没有考虑基坑开挖的空间效应
建筑工程基坑开挖施工中基坑周边向基坑内会发生一定的水平位移现象,尤其是基坑中间大、两边小的情况下容易导致其产生空间效应,而深基坑边坡在施工中发生失稳问题的主要原因在于长边举重位置位移,所以要求建筑企业技术人员要基坑支护施工中要考虑其空间效应。由于建筑行业传统的基坑支护施工一般都是按平面应变问题来进行支护设计,该种结构设计理论相对比较适用于长条基坑的支护施工,但是对于近似方形或长方形的基坑来说这一结构设计理论不完善,要求设计人员在基坑支护设計阶段要充分考虑基坑开挖空间效应的影响,只有这样才能确保建筑工程基坑支护结构性能可以满足工程要求。
3.4支护结构设计计算与实际受力情况差异
现阶段施工单位在基坑支护结构设计中普遍采用极限平衡理论,但是在工程实践中我们可以发现,该理论下计算出的受力数值与基坑支护结构实际受力存在较大差异,大量工程实践证明虽然基于极限平衡理论设计出的支护结构在理论上具有较高的安全系数,但是在工程实践中往往受到诸多因素影响而发生破坏,这也是虽然有的支护结构的安全系数在无法满足最低标准的前提,却完全可以满足建筑基坑工程施工要求的主要原因。本文认为该种基坑支护设计方式只是一种静态的设计模式,但是基坑开挖施工阶段其土体会保持在一种相对动态的平衡状态,开挖深度、作业强度等都会对基坑土体产生影响而使其强度不断下降,最终导致整个基坑因变形而发生一系列安全隐患事故。
4、建筑工程基坑支护施工技术要点
4.1合理选择支护工艺
现阶段施工单位普遍采用重力式挡土墙支护结构、悬臂式支护结构以及混合式支护结构进行施工,悬臂式支护结构在使用中主要通过嵌入到基坑底部土体,来使整个结构可以具备稳定基坑的稳定性,所以该种支护结构在开挖深度小、土质条件好的基坑工程中有着良好的应用前景,重力式挡土墙支护结构利用自身重量来将整个基坑受力情况维持在平衡状态,混合式支护结构利用锚杆或喷射混凝土面层,来使基坑内部可以形成一个相对较为稳定的支护结构。本文认为工程技术人员与设计人员应结合施工场地实际情况,及基坑土体试验参数来选择最佳的基坑支护工艺,在确保基坑工程安全性、稳定性的基础上要注重其经济性,这样才能确保建筑企业基坑工程施工质量与工程收益可以达到平衡。
4.2建筑基坑开挖施工技术要点
现代建筑工程一般都是以土质地基或软弱岩层地基为主要形式,所以在基坑土方开挖施工中的开挖量相对较大,技术人员所选择的土方开挖工艺决定了基坑支护结构能否满足其要求,技术人员一般会采用分段开挖的方式,这样可以满足土方开挖与土方运输同步进行的需求,避免基坑施工工作面上对方过多土方而破坏基坑地受力状态。施工单位在土方开挖施工阶段要对围护结构进行实时监测,并要结合维护结构实际情况来对开挖速度与深度进行有效控制,避免基坑开挖施工对整个围护结构的安全性、稳定性产生不良影响。
4.3支护施工技术的控制要点
建筑基坑工程施工阶段需要基于施工场地实际情况来选择最适用的支护方式,例如,技术人员基于施工现场实际情况与基坑工程施工要求,来选择使用钻孔灌注桩、预应力锚杆、土钉墙、地下连续墙以及支护桩等多种支护方式,技术人员要对各类支护方式的适用范围有一个准确了解,确保基坑支护施工的整体质量可以满足建筑基坑工程的具体要求。例如,锚杆支护过程中技术人员要做好现场试验,通过试验来确保锚杆的整体强度能否满足基坑工程的施工要求。
4.4基坑支护施工中的安全措施
在建筑施工过程中,建筑工程基坑支护施工中施工人员所采取的安全防范措施,关系到整个工程的进度与其安全施工风险,例如,施工人员与监理人员在进入到施工现场前必须佩戴好安全帽,施工人员在饮酒后不允许其进入到施工场地,避免基坑支护施工因受到人为因素影响而发生一些安全隐患事故。对于建筑工程基坑支护施工中使用的各类机械设备等,技术人员要按照相关工程制度来对其进行定期维修与保养,避免机械设备故障对整个工程进度和安全施工产生影响,这也是施工单位在基坑支护施工阶段要进行管理的主要内容。
4.5建筑基坑支护防水施工技术要点
为了避免自然降雨、地下水对建筑工程基坑支护结构产生影响,施工单位在施工阶段必须要做好相应的防水措施,例如,通过设置排水沟、渗水井来满足基坑工程的防水施工要求,如果建筑工程基坑施工中發现地下水位变化较大或地基长期处于地下水位以下,则施工单位要在基坑工程施工阶段做好相应的降水工作,并要对可能出现的流沙、管涌等一系列问题进行有效控制,并要求项目管理部要制定相应的应急预案措施,避免因防水施工缺陷而导致建筑工程基坑支护施工发生一些安全隐患事故,确保现代建筑工程基坑支护施工技术可以满足建筑行业发展要求。
5、结束语
综上所述,现阶段建筑企业在建筑工程基坑支护施工中必须要遵循相关技术标准进行操作,基于施工场地地质条件实际情况来对基坑支护结构进行针对性设计,确保支护结构选择合理性、适用性可以满足工程实践要求,避免建筑基坑工程施工阶段因支护结构缺陷而发生安全事故。
参考文献:
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[3]陆佰鑫.浅析建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯.2011(15).
[4]郑海波.对建筑工程基坑支护施工技术的若干探讨[J].科技创新与应用.2014(28).
综述基坑支护施工技术 篇7
随着高层建筑深基坑施工的增加, 人们对深基坑支护技术的发展、更新和探索有了更多的关注。在20世纪70年代后期, 我国将该项支护技术应用于深基坑土壁支护中, 故又称为土钉墙。最先主要是用于基坑抢险临时支护中, 慢慢经过改进探索, 该项技术日见成熟, 由于同其它支护技术相比较, 土钉墙支护有造价低、施工速度快等优点, 目前应用越来越广泛。同单纯的锚杆支护比较, 土钉墙具有钉土间相互作用, 提高原位土体稳定性的特点, 土钉起到了骨架作用、承力作用、应力传递和扩散作用, 使土钉和土体形成复合体, 从而提高了土体的粘聚力, 并在相邻土钉间形成承压拱, 大大提高了土体自身的整体稳定性。
1土钉墙的设计要求
1.1 首先进行详细准确的地质勘察
(1) 土钉墙设计前, 应查明基坑周边的地层结构和土的物理力学性质, 勘察报告应提供土的重度、土的内摩擦角、内聚力C及土的变形模量Es;
(2) 勘察报告中应明确基坑周边建筑物、管线、道路与基坑的相互关系, 并判断基坑开挖对他们的影响程度;
(3) 土钉墙设计前, 应查明基坑周边的地下水类型。埋藏条件及渗透性, 分析地下水对基坑开挖、基坑隆起和支护结构的影响, 判断人工降低地下水的可能性并评价地下水对基坑周边已有建筑物和地面沉降的影响。
1.2 正确进行土钉墙的稳定性分析
土钉墙的整体稳定分析分为内部和外部整体稳定分析。土钉墙内部整体稳定分析是保证土钉墙本身的强度, 这时的破坏面全部或部分穿过加固土体的内部。内部稳定分析常采用的是力矩极限平衡分析方法, 通常假定滑动破坏面为圆弧线面。土钉墙稳定性分析计算如图1所示。
1.3 适当加大顶部土钉的长度
为减少土钉墙变形, 控制地面开裂, 土钉墙顶部的土钉长度宜适当增加。根据土钉墙整体稳定分析的力矩极限平衡理论, 由圆弧滑裂面可知, 基坑顶部土钉长度应大于基坑深度, 因为, 在土钉端部土体易发生变形, 产生不易被人发现的裂缝, 一旦裂缝产生, 地表水容易从裂缝渗入, 这不仅增加土体的侧压力, 还会降低土钉对土体的约束作用, 减少土钉抗拔力, 因此加大顶部土钉的长度 (约为1.2~1.5倍基坑深) 是十分必要的。
1.4 不可忽略土钉墙的构造要求
(1) 土钉墙中的土钉长度应由计算确定, 一般情况下注浆式土钉的长度为0.5~1.5倍基坑深, 打入式土钉的长度约为0.5~1.5倍基坑深;土钉宜均匀布置, 间距为1~2 m土钉的倾角一般为5°~20°;
(2) 为提高土钉的抗拔力, 土钉中的钢筋应采用Ⅱ级变形钢筋, 直径一般在14~20 mm之间, 钻孔直径常用100 mm;土钉注浆材料常用1∶0.5的水泥砂浆;
(3) 坡面面板应采用配筋喷射混凝土, 混凝土厚度常为100 mm, 配筋配Φ6~8@200;为保证土钉与喷射混凝土面板的连接和锚固, 应设置钢垫板。
1.5 土钉墙的变形控制
力矩极限平衡分析方法并不能提供任何变形信息, 土钉墙的变形大小可采用有限元分析顺法进行估算, 但单纯的有限元分析结果不十分可靠, 目前一般结合施工监测, 进行信息化施工控制。
2工艺流程
土钉墙的施工一般按以下工艺流程进行:按设计要求开挖工作面、修整坡面及坡面排水;喷射第一层混凝土;安装土钉 (钻孔、置筋、注浆垫板等) ;绑扎钢筋网、喷第二层混凝土;开挖第二层土方, 按此循环直至完成。
3开挖工作面及修整边坡
基坑开挖应分段分层进行, 分层开挖深度主要取决坡面的直立稳定能力。当要求变形很小时, 可根据工地具体情况和经济效益将分层开挖深度降至最低。考虑到钻孔施工设备, 分段开挖至少要6 m宽。最大长度取决于交叉施工间能保持坡面稳定的坡面面积, 当要求变形最小时, 开挖可按两端长度分先后施工, 长度一般为10 m左右。使用的开挖施工设备必须能挖出光滑规则的斜坡面, 最大限度减少被支护土层的扰动。任何松动部分在坡面支护前必须予以清除。对于不良上层, 为了防止基坑边坡的裸露土体发生坍塌可考虑采用以下措施:①对修整后的边壁立即喷一层混凝土或砂浆, 待凝结后再进行钻孔作业;②在作业面上先构筑混凝土面层, 而后进行钻孔设置土钉;③在水平方向上间隔开挖并先将作业深度上的边壁做成斜坡, 以保持稳定, 待钻孔并设置土钉后再清坡。此外还可以在开挖前垂直击人钢花管, 用压力注浆方法加固边坡处的土体。
4喷射混凝土作业
根据工程规模、材料和设备性能, 可以进行“湿式”或“干式”喷射混凝土。通常采用32.5级硅酸盐水泥、干净碎石或卵石, 最大粒径为10~15 mm, 水泥跟砂石重量比为1∶4~1∶4.5, 并掺人适量外加剂加速固结。
喷射混凝土作业时应注意以下几点:作业前要对机械设备, 风、水管路和电线进行检查及试运行, 清理受喷面, 埋好控制喷射混凝土厚度的标志;喷射时, 喷头与喷面应垂直, 宜保持0.6~1.0 m的距离。喷射作业者应控制好水灰比, 保持混凝土表面平整, 呈润湿光泽, 无干斑或滑移流淌现象;喷射混凝土终凝2h后, 要洒水养护, 根据气温条件, 一般养护3~7 d;钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺设, 钢筋与坡面的间隙宜大于20 mm;喷射混凝土应在每步开挖的底部预留300 mm, 以便于下步开始后安装钢筋网;钢筋网宜与下层钢筋网要搭接, 长度为25倍钢筋直径;钢筋网与土钉锚固装置要连接牢固, 喷射混凝土时钢筋不得晃动;根据土钉类型, 施工条件和受力过程的不同, 表面可做一层、二层或多层。最后一道建筑装饰工序是在最后一层大约50 mm厚的喷射混凝土上调色。
5排水
土钉墙支护必须考虑地下水的影响, 施工期间应做好排水工作, 避免过大静水压力作用面板和加固土体处于饱和状态, 影响其稳定。应提前沿坡顶设排水沟排除地表水, 并在第一步开挖喷射混凝土期间用混凝土做排水沟覆面。对支档土体有以下三种主要排水方式:①浅部排水。使用300~400 mm长的管子可将坡后水迅速排除, 管子直径通常为100 mm, 其间距依地下水条件和冻胀破坏的可能性而定;②深部排水。用无缝管做水管, 长度一般比土钉长, 管径50 mm, 上斜5°或10°。其间距决定土体和地下水条件一般坡面每大于3 m2布置一个;③坡面排水。在喷射混凝土坡面前, 贴着坡面按一定的水平间距布置竖向排水设施, 其间距决定于地下水条件和冻胀力的作用, 一般为1~5 m。排水管在每步开挖的底部设有接口, 贯穿于整个开挖面, 在最底部由泄水孔排入集水系统。坡面排水可代替浅层排水。
6土钉施工
土钉施工包括定位、成孔、置筋、注浆等工序, 一般情况下可借鉴土层锚杆的施工经验和规范。
6.1 成 孔
成孔工艺和方法与土层条件、机具装备及施工单位的手段和经验有关。当前国内大多数采用螺旋钻、洛阳铲等干法成孔设备, 也可使用如YTN—87型土锚专用钻机成孔。对边坡加固土钉, 由于往往要在脚手架上施工且钻孔长度较短, 要求使用重量轻, 易操作及搬运的钻机。为满足土钉钻孔的要求, 可选用KHYD40KBA型岩石电钻, 配置75的麻花钻杆, 每节钻杆长1.5 m, 钻机整机重量40 kg, 搬运操作非常方便, 钻孔速度0.2~0.5 m/min, 工效较高, 适合于土钉施工。
依据土层锚杆的经验, 孔壁“抹光”会降低浆土的粘贴作用, 当采用回转或冲击回转方法成孔时, 建议不要采用膨润土或其它悬浮泥浆做钻进护壁。
显然, 在用打入法设置土钉时, 不需要预先钻孔。在条件适宜时, 安装速度是很快的。直接打入土钉的办法对含块石的土是不适宜的, 在松散的弱胶结粒状土中应用时要谨慎, 以免引起土钉周围土体局部结构破坏而降低土钉与土体间的粘结力。
6.2 置 筋
在置筋前, 最好采用压缩空气将孔内残留及扰动的废土清除干净。放置的钢筋一般采用Ⅱ级螺纹钢筋, 为保证钢筋在孔中的位置, 在钢筋上每隔2~3 m焊置一个定位架。
6.3 注 浆
土钉注浆可采用注浆泵或砂浆泵灌注, 浆液采用纯水泥浆或水泥砂浆。纯水泥浆可用32.5级普通硅酸盐水泥用搅拌装置按水灰比0.45左右搅拌, 水泥砂浆采用1∶2至1∶3的配合比用砂浆机搅拌, 再采用注浆泵进行常压或高压注浆。为保证土钉与周围土体紧密结合, 在孔口处设置止浆塞并旋紧, 使其与孔壁紧密贴合。在止浆塞上将注浆管插人注浆口, 深入至孔底0.2~0.5 m处, 注浆管连接注浆泵, 边注浆边向孔口方向拔管, 直至注满为止, 放松止浆塞, 将注浆管与止浆塞拔出, 用粘性土或水泥砂浆充填孔口。为防止水泥砂浆或水泥浆在硬化过程中产生干缩裂缝, 提高其防腐性能, 保证浆体与周围土壁的紧密结合, 可掺入一定的膨胀剂。具体掺入量由试验确定, 以满足补偿收缩为准。为提高水泥砂浆或水泥浆的早期强度, 加速硬化, 可掺入速凝剂或早强剂。
7结语
土钉墙支护工程施工前应熟悉地质资料、设计图纸及周围环境, 降水系统应确保正常工作, 必须的施工设备如挖掘机、钻机、压浆泵、搅拌机等应能正常运转。
一般情况下, 应遵循分段开挖、分段支护的原则, 不宜按一次挖就再行支护的方式施工。
施工中应对土钉位置、钻孔直径、深度及角度、插人长度、注浆配比、压力及注浆量、土钉应力等进行检查。
每段支护体施工完后, 应检查坡顶或坡面位移, 坡顶沉降及周围环境变化, 如有异常情况应采取措施, 恢复正常后方可继续施工。
摘要:文章对土钉墙支护技术的设计和施工处理措施进行了详细的阐述, 以供大家参考。
关键词:基坑支护,土钉墙,喷射混凝土
参考文献
[1]CECA96-1997, 基坑土钉支护技术规程[S].
基坑支护施工技术探析 篇8
该工程1#、2#楼总建筑面积76204.85m2, 其中住宅建筑面积57659.04m2, 公建建筑面积7226.66m2, 地下室建筑面积11319.95m2。1#楼地下二层、地上三十层, 建筑总高度86.5m, 2#楼地下二层、地上二十八层, 建筑总高度80.9m, 本工程为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构, 平板式筏板基础, 持力层为卵石层。
2 岩土工程地质条件
根据勘察报告, 拟建场地地层可分为四层, 自上而下依次为:
2.1 素填土层:
厚约1.00~4.50米, 以粉土为主, 含大量的建筑垃圾, 局部上部为水泥地面, 稍湿, 稍密。
2.2 卵石层:
厚约6.00~12.40米, 层顶高程:1506.63~1508.13米, 青灰色, 骨架颗粒成份为石英岩、砂岩、花岗岩, 磨圆度较好, 呈圆状, 一般粒径20~100mm, 最大颗粒150mm, 中砂充填, 密实。
2.3 砂岩层:
厚约10.40~22.40m, 层面标高1495.73~1502.17m, 桔红色, 岩石矿物成份为长石、石英, 云母及小量暗色矿物, 遇水易软化, 5m以上呈强风化, 5m以下呈中风化一弱风化。
3 场地地下水
拟建场地地下水埋深均0.9~4.5m, 相应水位标高1507.83~1508.24m, 地下水为潜水, 主要含水层为卵石层, 由于基础位于水位下3.74~8.23m, 为保证基础的施工, 必须降低地下水位, 含水层厚度约6.00~12.40m, 卵石层渗透系数可按40~50m/d考虑。
4 施工总体安排
根据本工程特点, 1#、2#主楼为地下二层, 裙楼及车库为地下一层。由于车库面积很大, 如果整体一次开挖, 同时施工, 则施工场地将全部被挖, 进料及施工都极为不便, 而且主楼与裙楼及车库之间设有沉降后浇带, 要求在主楼主体施工完毕后浇筑, 所以在整个主楼主体施工期间都必须不间断进行抽水。为此, 我们考虑先进行主楼施工, 待主楼基本完工时再进行裙楼及地下车库施工。相应地, 基坑开挖、支护及降水也分两次进行, 先进行主楼基坑开挖、支护及降水, 主体施工至五层, 地下室外墙防水完成外围土回填后停止降水, 在裙楼及地下室施工时再次进行基坑支护及降水。
5 基坑支护总体安排
1#、2#楼基坑全部采用土钉墙支护, 现场自然地坪标高平均为-2.90m (以2#楼±0.000=1513.96为准) , 1#楼基底标高为-10.00m, 2#楼基底标高为-9.30m。这样, 1#楼基坑支护深度为7.10m, 2#楼基坑支护深度为6.40m。车库基底标高分别为-5.30m和-6.00m, 基坑支护深度分别为2.40m, 3.10m。本工程支护深度有7.10米、6.40米和2.40米、3.10米四种。
6 土钉施工的操作
6.1 基坑支护的方案流程
按平面图放线、施工降水→开挖工作面、工作面修整→设置临时排水系统 (在开挖和设置土钉过程穿插施工) →设置土钉→铺设、固定钢筋网→喷射混凝土面层→注浆
6.2 工艺控制要点
6.2.1 土方开挖
(1) 开挖应遵循下列原则
土方的开挖分层分段进行, 通常6~10m的距离分为一段, 如果有建筑物时, 每一段的距离需要缩短, 一般在3~4m之间。土方的开挖需要与土钉的设置保持协调, 按照设计的要求的对土方的深度进行开挖, 合理安排土钉的施工顺序。对于土方的开挖需要按照顺序从上到下进行。中心岛的开挖工作, 必须在最后一层土钉完工并初凝至质量验收后进行。开挖的设计要求的基底标高时, 监理验收满足要求后, 方能开始垫层施工, 施工的过程中基底土地的暴露时间尽量减少。
(2) 边坡修整
在开挖的过程中, 不管选择何种开挖方式, 一定要避免超挖边壁或对边壁土体造成松动。基坑的边壁, 需要人工使用铲锹进行切削修整, 确保边壁满足设计要求的坡度。同时, 边壁土体暴露的时间不宜过于长。对开挖后的边坡段用人工及时修整, 清除待喷面上的松散杂物, 以便于后面初喷、成孔的施工, 在上一层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度70%后, 方可进行下一层土方开挖及下层土钉施工。
6.2.2 土钉设置
(1) 孔位定位
在正式开始土钉施工前, 需要对地下管道的分布情况准确掌握, 避免在土钉墙施工的过程中对管线造成影响。
(2) 锚管制作
锚管采用焊接钢管, 钢管外径48mm, 壁厚为3.5mm, 沿管长方向每隔0.2米设置一个出浆孔。锚管按照设计的要求进行下料, 为了避免锚进入土层时水泥进入锚管, 需要将锚的进入的一端做成带锥行的扩大头形状, 并且将缝隙焊死, 锚管注浆孔按双向每隔0.2米设置, 注浆孔直径为5~10mm。
(3) 锚入锚管
使用手持式冲击锤将锚管锚入土体, 施工时应控制其定位和倾角误差在设计要求和规范规定的允许范围内。锚管置入后应即注浆并及时封闭, 防止水土流失妨碍土体稳定。
6.2.3 喷射混凝土面层
(1) 网片制作
按设计要求制作钢筋网片。钢筋网为A8@200mm×200mm, 网片采用绑扎制作, 网格允许偏差为±10mm。制作网片时, 相邻两网筋接头应错开0.2m以上。
(2) 网片铺设
网片应牢固地固定在边壁上, 不应出现晃动。网片铺设时每边绑扎的搭接长度应不小于20cm。
(3) 焊接锚杆头
加强筋为4B16mm, 长度400mm, 加强筋与土钉钢筋进行焊接。
(4) 混凝土原料应符合质量要求
水泥:混凝土面层应使用设计要求的水泥。计划使用32.5级普通硅酸盐水泥。砂料:使用中粗砂。外加剂:为使喷射混凝土的初凝时间小于10min、终凝时间小于30min, 特掺加水泥重量3%的早强剂。水:使用饮用的自来水, 不得使用污水或pH值小于5的酸性水。
(5) 应严格控制混凝土配比。
严格按1:2.0:2.0 (水泥:砂:碎石重量比) 配比制作混凝土。
6.2.4 注浆
(1) 第一次注浆压力不得小于0.2MPa, 第二次压力不得小于1.5MPa。压力注浆时, 为防止孔口漏浆, 应在孔口部设置止浆塞, 注满后立即封堵孔口。
(2) 第一次注浆材料选用水泥砂浆, 水泥浆的水灰比宜为0.45, 并应加入1.8%的水玻璃 (水泥比) 或0.1%水泥重量的早强剂, 以促进早凝和控制泌水。注浆的水泥用量每米锚管不小于20kg, 或以锚管周边土体溢浆为止。第二次注浆采用纯水泥浆。
6.2.5 中心岛开挖
本工程基坑开挖深度深, 为确保围护结构安全, 必须严格按施工组织设计的有关规定, 及时开挖, 按时完成。
基坑暴露后, 应在最短时间内完成垫层、底板混凝土施工, 对于确保围护工程安全至关重要。因此要求土建施工队应密切配合, 一旦提供了作垫层的施工条件, 土建施工队应随时不间断的昼夜施工垫层, 并应在基坑开挖工程完工2~3天内完成全部垫层工程施工。
结语
在基坑支护进行施工的过程中, 管理人员一定要提升管理意识, 做好协调与统筹, 对于施工中遇到问题需要及时给以妥善处理。技术人员一定要熟悉施工工艺流程, 对关键环节和重要工序加强施工的过程控制, 保证工程质量。
参考文献
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[4]王宗鸣.基坑支护施工技术在某综合楼建筑工程中的应用[J].价值工程.2011 (11) .
基坑边坡支护施工技术探讨 篇9
由于工程施工是在雨季, 为了避免出现滑坡, 确保边坡的稳定, 特对其进行边坡加固处置, 具体方案为:坡面坡比采用1:0.5~1:0.75, 10米设一个台阶, 2.0米宽护坡道, 设高30cm、宽25cm拦水坎, 水宜排入猛子沟方向岩面上。预应力锚索钻孔采用Φ146或Φ168mm, 俯角20°, 采用9束锚索, 锚索深入基岩至少14米。钻孔注浆采用M40砂浆, 注浆压力0.2~0.4MPa。预应力锚索采用9束无粘结钢铰线。有地下水处根据实际情况设置间排距2.0米的PVC管, 仰角3°~5°, 以利排水。
2 施工前准备
2.1 材料进场方式
所有施工材料及设备从施工临时公路运输, 进入工地临时材料库房, 再用小四轮拖拉机经一条2.5米宽的机耕道进入施工工作面顶部, 使用人工将材料下放到工作面。
2.2 制浆、混凝土搅拌系统
2.2.1 水泥、砂、石等库房。
在施工工作面顶部机耕道旁用Φ40架管、石棉瓦、彩条布搭设6m×10m的水泥库房, 水泥库存量为100吨。
2.2.2 混凝土输送系统。
在水泥库房旁边搭建混凝土搅拌系统, 搅拌机采用卧式350搅拌机, 混凝土入仓采用溜槽从混凝土搅拌站输送到工作面。溜槽采用厚1mm的黑铁皮 (长2m, 宽1米) 做成圆筒 (一端大, 另一端小) , 溜槽架采用Φ40架管搭设, 从搅拌站处一直搭设到施工工作面。
3 锚索及网格梁施工工艺
该工程选用的是自由式单孔多锚头锚索型式, 为了防止锚索受到腐蚀, 选用无粘结钢绞线, 采用一次注浆。在坡、堆积层边坡的松散体中钻孔采取套管跟进保护钻孔。
3.1 预应力锚索及网格梁施工工艺流程
边坡清理→搭设施工平台→锚索孔定位、编号→钻机就位→钻孔→清孔→下锚拔套管→注浆→锚墩浇筑
3.2 边坡清理
开始对锚杆支护进行施工前, 需要将坡面上所有多的浮渣与危石清理干净, 清理工作选用人工, 为确保人员的安全, 施工人员需要佩戴安全带、安全绳。用PVC管将边坡内的渗水引流到边坡以外, 在情况允许的情况下先对边坡进行素砼喷一次。在边坡下部先搭设安全防护网, 以防上部施工时落物掉下, 砸伤下部人员及设备。
3.3 搭设施工平台
搭设工作面的施工平台时, 选用Φ40的架管进行搭设。考虑到施工工作面边坡相对较陡, 给搭设工作带来了诸多不便, 经技术人员商定, 搭设平台的工作有顶面向下施工, 具体的实施步骤如下:首先确定固定端, 选用人工在作业面较稳定的顶面的位置处将锚杆埋入, 用Φ10mm的钢绳栓在其上。在地面上选用Φ40架管进行平铺, 同时在预埋锚件使用钢绳进行固定。将架管的间距控制为1.5m, 宽度控制为4m, 层与层的高度为2m。搭设工作分层由上向下进行, 确保扫地杆和架管的底部连接牢固, 使其成为一个整体。施工操作平台的固定端, 使用手风钻钻孔, 使用焊机将锚杆与施工平台进行连接。施工操作平台上, 铺满厚5cm的木板。在施工平台外侧挂上安全网。在施工平台上安装好照明装置。
3.4 锚索孔编号定位
3.4.1 锚索孔编号。
锚索编号为:MS-i-j, MS表示锚索, i=1, 2, 3……表示行号, j=1, 2, 3……表示列号, 面向边坡, 由上而下i自然增加, 从右向左j依次增加。
3.4.2 锚索孔定位。
根据锚索布置图中的高程和桩号, 用经纬仪测出孔位, 并用红油漆作标记, 并标明孔号, 孔口坐标误差±10cm。
3.5 钻机就位
严格控制锚索孔质量, 对于钻机就位的准确性与稳定性进行及时的掌控。
3.5.1 准确性。
对钻孔机立轴轴线的方位角进行调整, 确保其角度和锚孔设计的方位角的一致性。测量的仪器需用地质罗盘, 同时, 对钻机立轴线的倾角进行调整, 确保其倾角与锚孔设计倾角的一致性, 将下倾角度控制为20°。
3.5.2 稳固性。
对于钻机需要用用卡固扣件给以卡牢, 在操作平台上将钻机牢牢的固定。对钻机进行试运, 然后再对倾角和开孔钻具的轴线进行校对测量, 确保倾角与锚孔的轴线的一致性, 满足要求后将螺杆拧紧。在工程施工中, 使卡始终处于紧固的状态, 同时, 还必须对其进行定期检查。对于上下平台有设备需要吊装时, 必须安装手动葫芦于平台的管架上, 通常提升的重量小于葫芦吨位的1/3倍, 加密承重的横杆和立杆。为确保操作人员的安全, 一定要确保工作人员佩带安全帽、保险绳, 同时安排专人进行指挥。
3.6 钻进方法
3.6.1 钻进工艺。
对于基岩面的钻进, 选用Φ146~168偏心潜孔锤跟管进行钻进, 接着选用Φ110冲击器配套Φ115、Φ135钎头钻进至深入基岩14米。 (1) 钻进压力:开孔时, 使钎头紧贴岩面低压冲击, 平稳缓缓推进即可;正常钻进时Pf=2~4KN。 (2) 转速:开孔转速n=0;正常钻进转速n≯90r.p.m。 (3) 风量:Q风=9~12m?/min。
3.6.2 操作方法。
首先使用规格相同的钎头进行造孔, 造孔的深度控制在1米上下, 造孔的目的是为跟管钻进提供定位和导向作用。钻孔工作开始前, 首先需要将偏心钻头伸出套管靴, 钻机达到一定的速度时, 偏心钻头就会张开, 然后才能正常的钻进。在钻进的过程中, 一定要注意钻头到达孔底后, 需要先进行回转, 等到钻进工作恢复到正常以后, 然后开风钻进。跟管钻进过程中, 边加钻杆边加套管。跟管钻进至需要深度位置后, 即可将跟管钻头、冲击器、钻杆提升出孔外。根据需要可一次跟管到位, 或先跟管钻进至需要深度后再用常规钎头钻进至设计深度。然后用高压风彻底冲扫钻孔。为防止套管靴打脱落, 在套管尾部增加一个同步给进装置, 套管靴与套管之间实行焊接。偏心跟管钻具为Φ168mm, 套管靴通径为139mm, 扩孔钻头外径为178mm。
3.7 钻孔质量保证技术措施
完成钻进工作后或中心钻头需要更换时, 首要工作是吹干净孔底的残渣, 然后回转停止, 将钻具缓慢的提升到套管靴前端, 钻杆用管子钳卡住, 沿着逆时针方向回转, 于此同时, 将中性钻具缓慢的提升, 如果提升中心钻具比较顺利时, 则说明钻头的收拢比较顺利, 这样就能够按照常规的做法全部将中心钻具提升出来。在基岩内进行常规钻进时, 每钻进1m, 必须缓慢倒杆1m, 往返不少于2次, 直至孔口无岩粉返出。
3.8 破碎地层段的钻进措施
对于破碎地带进行钻进时, 钻具就会出现跳动的现象, 如果加大负荷钻进时, 可能出现坍孔、卡钻、埋钻事故, 这样很不利于钻进工作的顺利开展。为了确保成孔的质量加快施工的速度, 先进行固结, 等到凝结以后再开始钻进。在钻进过程中若遇到地下水, 可根据实际情况按间排距两米梅花型布置施工Φ152排水孔, 下入Φ89排水PVC花管, 仰角3°~5°以利排水。
3.9 清孔
钻孔完毕, 用压缩风冲洗钻孔, 直至孔口返出之风, 手感无尘屑, 延续5~10分钟, 孔内沉渣不大于20cm。
3.1 0 下锚
下锚方式:人工下锚下锚时, 操作人员要协调一致, 用力均匀, 只能往里推, 不能往外拉, 保证锚索体在孔内顺直不扭曲。锚索体在下入到套管底部时, 要注意缓慢使锚索体通过, 并使锚索体外露孔口外达2米。
3.1 1 拔管
下锚完成后, 用液压拧管机把套顶从孔内拔出。在拔管过程中应注意以下两点:拔管过程中不能把锚索体从孔内带出来。拔管过程中不能损坏无粘结钢绞线外的PVC保护套。
3.1 2 注浆及制浆
注浆方式:全孔一次注浆。制浆: (1) 设备:ZL-400制浆机, 3SNS三缸泵。 (2) 材料: (1) 水泥:新鲜普通硅酸盐水泥。使用大厂水泥, 水泥强度等级不得低于P.O42.5, 并采用早强型水泥。 (2) 水:符合拌制水工混凝土用水。 (3) 浆液W/C=0.36:1 (4) 搅拌时间:t≮3min。
3.1 3 灌注
(1) 采用孔口封闭、排气法注浆, 即注浆管随锚索体一同送至孔的最底端, 待孔口有浓浆流出时, 关闭排气管, 纯压灌浆至结束。 (2) 灌注前通风检查管道畅通情况, 并在孔口放置一个隔离架, 以保证锚索体中的钢铰线在注浆后能均匀地分布。 (3) 灌注方法:采用孔口封闭法, 压力纯压注浆。 (4) 注浆压力:0.2~0.4Mpa或根据监理工程师要求进行。 (5) 注浆结束标准:在设计压力下不吸浆, 持续5min即可结束。 (6) 注浆浆液取样试验为给锚索张拉提供依据, 注浆时对每一批预应力锚索的灌浆浆液取样做抗压强度试验。注浆体水泥结石强度指标:R28≮M40。
锚固注浆设备清洗: (1) 制浆结束后, 立即清洗干净制浆机、送浆管路等, 以免浆液沉积堵塞。 (2) 注浆结束后, 立即清洗干净注浆设备、管路等。
注浆质量控制:注浆质量的效果直接影响到锚索工程的质量。在这一过程中应主要控制以下几个方面: (1) 灌浆前检查灌浆设备是否完好, 防止灌浆中断。 (2) 孔口必须有浓浆排出。 (3) 浓浆排出后关闭排气管纯压5min结束。
3.1 4 锚墩浇筑
(1) 安装锚墩钢筋时, 首先用风钻进行打孔, 围绕着锚索孔的周围打四个对称的孔, 然后在孔内插入Ф20骨架钢筋进行固定, 将钢绞线束穿入导向钢管并把导向钢管插入孔口50cm左右, 然后按照图纸要求焊接钢筋网或层并固定于骨架钢筋上。焊接时, 确保钢绞线不能受到损伤。 (2) 钢垫板安装:将钢垫板焊接在钢筋骨架上, 焊接时一定要确保焊接牢固准确。 (3) 钢筋制作 (4) 在锚墩上安设好二期注浆管、排气管。 (5) 在基岩面和钢垫层之间按照标准的尺寸进行立模, 然后, 对其进行检验满足要求以后再用C30混凝土进行浇筑。为了确保浇筑的密实性, 浇筑时, 一定要用振动棒进行振捣。
3.1 5 锚礅混凝土浇注养护
锚礅立模前, 对坡面进行清理;浇注前对仓进行清理。浇注后, 注意对砼进行养护。
结语
综合上所述, 高边坡支护的工程质量控制的是否理想, 对其功能的发挥和使用寿命的长短有着重要的影响, 在高边坡支护的施工过程中, 一定要加强质量控制, 做好监督与检测工作, 鉴于作者水平有限, 在今后的工作中, 还需要不断地学习与总结, 为工程的发展与进步尽自己的一份力。
参考文献
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深基坑综合支护施工 篇10
某国际发展大厦位于杭州市区, 钱江北岸西兴大桥东侧, 开挖深度内土质均为粉质流砂, 施工季节的地下水位为自然地面下2.0 m左右。大厦的东、南、西三方都紧靠城市道路;北面是同时设计同时施工的另一栋高层建筑, 且两栋大厦的地下室是连通的。现场周围有电力电缆沟、城市自来水主管和污水管道等地下设施, 东面的电缆沟与支护桩仅隔2.2 m (见图1) 。
该建筑地面以上42层, 高度160 m, 平面呈方形, 中间核心区为钢—混凝土结构, 四周为钢结构;地面以下2层, 核心区基础底标高为-18.700 m, 其余基坑底标高为-13.100 m~-14.800 m。
2 基坑综合处理方案施工
根据工程的地理位置和结构特点, 设计采用了基坑综合处理方案, 包括高压旋喷桩挡水帷幕、基坑内外深井降水、土钉支护、钢筋混凝土排桩支护墙和两道钢筋混凝土内支撑的综合处理方案。
2.1 高压旋喷桩施工
高压旋喷桩设置在钢筋混凝土排桩支护墙的外围, 桩径800 mm, 桩与桩的中心距离为500 mm, 桩间搭接300 mm。
施工中一般分为两个工作流程, 即先钻后喷, 再下钻喷射, 然后提升搅拌, 以保证每米桩内水泥浆的含量和质量。
为了达到理想的效果, 施工时必须按以下指标进行质量控制:纯水泥浆的水灰比为0.8, 注浆压力2.0 MPa, 水压力20 MPa, 空气压力0.7 MPa, 钻杆提升的速度必须控制在130 mm/min以内, 钻杆旋转搅拌速度10 r/min。
2.2 土钉墙施工
土钉墙是一种自重式挡土墙, 适用于地下水位以上或降水以后的土体支护工程, 本工程属后者。两处土钉:1) 用于-5.2 m以上的土体支护 (见图1) ;2) 用于基坑内不同底标高即-14.800 m~-18.700 m的土体支护。
土钉的施工程序是:修理边坡→造孔→钉杆安设→压浆→挂网→锚头固定→喷射细石混凝土。
该工程土钉是采用ϕ48×3.0 mm的焊接钢管制作的, 钢管的前端制成尖状, 以便打入土中和防止泥土进入钢管内;钢管管壁上呈梅花状开设10 mm~15 mm的小孔, 孔距300 mm~400 mm, 作用是在打进钢管后向里压水泥浆, 使水泥浆由管壁上的小孔向土体渗透来固结土体, 同时增加土体与钢管之间的粘结力和摩擦力;钢管的外壁焊上30 mm×30 mm×3 mm, 长50 mm的角钢倒刺, 间距1 500 mm, 分布于钢管四周, 目的是防止钢管打入和压浆时后退。
向土钉内注入的纯水泥浆, 其水灰比0.5, 注浆压力要达到0.8 MPa, 土体立面满设ϕ6.5@200×200的钢筋网, 钢筋网与土钉焊接, 然后喷80厚C20混凝土。
2.3 钢筋混凝土排桩挡土墙施工
挡土墙排桩、工程桩和内支撑钢构柱桩基以及深井降水井点是在高压旋喷桩完成后同时施工的。
挡土墙灌注桩单排布置在基坑的周围, 形成排桩挡土墙, 是支护结构的主要组成部分。
钻孔灌注桩的直径为800 mm, 中心间距为1 000 mm, 桩身混凝土强度等级为C25, 桩底标高-22.000 m。
在施工过程中, 为了保证质量, 桩位的水平偏差控制在30 mm以内;桩的垂直度采用机身水平和钻杆垂直双重控制, 垂直偏差控制在桩长的0.5%以内;每根桩在浇筑混凝土前都进行了二次清渣, 以保证沉渣厚度在200 mm以内;混凝土浇筑时严格计量, 实测结果表明每根桩的混凝土充盈系数都在1.2以上。
2.4 钢筋混凝土内支撑
1) 钢筋混凝土支撑以水平受压为主, 由于钢筋混凝土支撑与钢支撑不同, 它具有变形小的特点, 加上采用配筋和加大支撑截面的方法, 可以提高钢筋混凝土支撑的强度, 作为支撑的混凝土能充分发挥材料刚度大和变形小的受力特性, 它能确保基础和地下室施工以及周边邻近建筑物、道路和地下管线等公共设施的安全, 因此, 钢筋混凝土材料的内支撑得到比较广泛的应用。
2) 常用的支撑体系按其受力性能和形状可分为:单跨压杆式、多跨压杆式、双向多跨压杆式、水平桁架式、水平框架式、竖向斜撑、平面斜角撑、井字撑与斜角撑结合、大直径环梁与辐射状支撑相结合或与周边桁架相结合等;同时可充分发挥圆形、椭圆形、抛物线形和拱杆的力学性能, 可从中选用一种或多种形状相结合的形式。支撑体系的形式可根据不同的基坑形状、平面尺寸、开挖深度、施工方法等需要进行灵活选用。
3) 本工程的内支撑采用的是折线形环梁和周边桁架梁相结合的水平支撑, 共两道, 分别设在-5.200 m和-9.500 m标高处。
4) 内支撑梁的最大跨度达15 m, 大多数支撑梁的截面宽1 000 mm, 高800 mm, 共配纵向钢筋18 25, 箍筋10@400双向4肢。极少数桁架梁的截面宽500 mm, 高700 mm, 配纵向钢筋12 25, 箍筋8@200, 竖向4肢, 水平方向3肢。
5) 内支撑系统采用的是逆作法施工, 即从上层向下层逆向施工。当土方开挖至每层支撑梁底标高时, 便进行支撑施工。支撑梁的底模利用土模, 既方便施工, 又节约投资。
6) 采用逆作法的关键是要处理好支撑系统的荷载问题, 即竖向立柱的设置。本工程的整个基础中共有内支撑立柱47根, 其中利用工程桩11根, 专用桩36根。专用桩是直径800 mm的钻孔灌注桩, 桩顶标高-20.000 m, 支撑桩的上部是方形截面角钢构架柱。施工时先钻孔至设计深度, 清渣后, 将焊接在一起的钢筋笼和构架柱放入孔内, 要求构架柱插入基础底标高以下1.800 m, 然后浇筑桩身混凝土, 最后用砂土填孔。
2.5基坑降水施工与监测
本工程降水采用的是深井井点, 整个基坑周边及坑内共设深井井点82口, 其中核心区井点底标高为-22.000 m, 其余为18.000 m。井点的做法是先钻直径为800 mm的深孔, 用钢筋笼作骨架, 钢筋笼外包7目铁丝网和塑料丝网各一层, 丝网外填碎石, 钢筋笼内为300的PVC管, 内置高压潜水泵。
为了随时监测降水情况, 本工程共设置21口水位监测井。从基础开挖前10 d开始降水, 直至基础工程施工完毕, 从未间断过降水和水位监测工作, 且每天做好详细记录。
3效果
1) 目前, 该工程正在紧张地进行装饰施工, 近日内将交付使用, 基础工程已完成近两年了, 周围的道路和地下管线等设施都没有任何损坏。
2) 施工前设定的监测报警值有:a.围护体侧向位移累计40 mm, 或连续3 d位移变化3 mm/d;b.第一道支撑轴力4 000 kN;第二道支撑轴力5 000 kN;c.水位变化0.5 m/d。
在整个基础施工监测过程中, 没有任何项目的监测结果达到报警设定值。该基础工程的综合施工方案由于有合理的设计、精心的施工和严格的管理, 最后效果是节约了工期、降低了成本, 同时也带来了很好的社会效益。
3) 在施工时, 施工技术人员认为:土钉设计有3层, 第3层土钉距水平支撑 (排桩顶部) 或较深基坑底都在1 m以内 (如图1所示) , 可以考虑适当调整排距, 改为2层土钉。经及时沟通, 得到监理、设计和建设方的支持, 节省了1/3的土钉。
摘要:结合具体工程实例, 介绍了流砂地质条件下深基坑综合处理方案的施工, 提出了高压旋喷桩、土钉墙、钢筋混凝土排桩挡土墙、钢筋混凝土内支撑等的施工要点, 给类似地质条件深基坑工程提供了经验。
关键词:深基坑,综合支护,施工,监测
参考文献
[1]CECS 96∶97, 基坑土钉支护技术规程[S].
[2]钟明祥.建筑业10项新技术推广应用与标准规范实施手册[M].哈尔滨:哈尔滨地图出版社, 2001.
深基坑支护技术探讨 篇11
【关键词】深基坑;支护技术;设计施工;质量控制
在我国的城市建设发展进程中,建筑的需求量越来越大,为了能够充分利用土地资源,高层建筑、超高层建筑已经成为城市建筑的主要结构形式,为在这些高层建筑的施工中,又往往会进行一层或两层的地下室结构设计,以满足建筑功能的需求,这样以来,就需要在建筑的基础工程施工中进行深度开挖。而在基坑开挖的过程中,若不采取有力的措施手段来进行支护,极易出现滑坡或基坑坍塌的事故。为了能够保证基础开挖工程的顺利进行,确保施工人员能在安全的环境中作业,就必须要进行合理的深基坑支护。以下笔者就从自己的亲身实践经验出发,来探讨深基坑支护技术的实际应用。
1.深基坑支护技术的发展现状
目前在我国的深基坑支护的施工中,由于其专业性较强,所以一般的施工单位是不具备相应的支护技术部门的,而是将其委托承包给专业的岩土施工公司来进行深基坑的支护工作。只有规模相对较大的公司才会设立专门的地质勘查设计施工部门,来完成本公司的深基坑支护设计。
然而正是因为很多建筑施工都是将深基坑的支护工作承包出去,使得这些施工单位并不能被统一的进行调配与安排,这给整个建筑工程的施工管理带来了很大困难,也影响了每项工程的施工进度与施工质量。再加上深基坑开挖时需要进行深度土方开挖,而施工现场的附近又往往会有其他建筑预期紧紧相邻,若开挖方式不合理则必然会影响到周边建筑的稳定。因此深基坑开挖与支护工作是一项施工难度较大的工程项目,必须要有合理的设计与正确的施工,才能确保其安全顺利的实施。
2.深基坑支护技术的应用问题
在实际的基础工程施工中,深基坑的开挖与支护都是需要精心设计,在有效的技术监管下进行的,以保证开挖与支护的安全。但事实上,常常会有一些建筑施工单位在施工中没有做好相关的管理工作,而使得深基坑支护技术的应用中出现了事故问题,常见的问题主要有以下几种:
2.1基坑边坡坍塌
这种情况一般发生在基坑施工阶段和基坑支护施工刚结束不久。在北京朝阳区洼里某一工地,基坑支护刚完工不到两天,边坡从上至下整体坍塌,长度达50余米。究其原因,支护施工单位没有经过合理的设计,也没有严格按设计施工,从坍塌的坡面看,尽管是土钉支护,但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆,只是打了一些孔把钢筋插进去;有些土钉虽然注了浆,但是孔内浆体没有注满;有些土钉孔位置根本没有打孔,只是将土钉杆体直接击入土体。
2.2边坡水平位移较大
一些基坑边坡水平位移较大,达到4cm以上,并且经监测,水平位移还在继续加大。面对此种情况,结构主体施工单位停止了地下主体施工,业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对基坑重新进行稳定性分析,并就出现的问题提出处理措施。
2.3附近建筑物变形
在城市建设中,很多基坑紧邻建筑物,处理稍有不当,附近建筑物就极易变形。一般来说,建筑物变形都是其地基沉降引起的。建筑物出现较大变形后,不仅危及楼上的居民或工作人员的安全,而且也对在施的工程造成威胁,使得工程难以继续进行下去。
3.深基坑支护设计和施工的几点建议
为了能够有效防治上述施工问题,确保深基坑支护技术的施工质量,我们应当在以后的施工中加强管理,精心设计,严格按照施工技术方法和设计图纸方案进行施工。在此,笔者以自己的工作经验为基础,指出在深基坑的支护设计与施工中应当注意的几点问题。
3.1明确基坑支护设计单位
深基坑工程越来越多,而深基坑坍塌的事故也频频发生,为防止深基坑工程事故,地方主管部门出台了许多有关深基坑的强制性文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位,同时一般也是设计单位。只有明确了深基坑支护设计单位,提交了深基坑支护设计单位资质,这在将来的施工中如出现问题时才能容易找到责任单位和责任人,可追溯性强。
3.2投标和施工时提交基坑支护设计
深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计,故加强深基坑工程设计的审核和监督非常必要。无论在基坑支护投标时还是在基坑支护施工之前,都应单独提交基坑支护设计,设计封面和设计图上均应有设计人、审核人和审批人签字。这样,在基坑支护施工中如出现问题需做设计变更时,才能够很快找到设计人,也便于快速解决问题,同时也便于追究责任。
3.3专项施工方案的编制与下发
在基坑支护施工时,应编制专项施工方案。考虑到上报、审阅与返回周期,专项施工方案应在施工前几天编制,并及时上报监理。监理应抓紧批复,在批复后及时返回施工单位,以便施工单位能够及时准确下发到各相关部门和人员。施工单位在接到正式批复的施工方案前不得进行施工。在当前的基坑支护施工中,施工方案未批复前就开始施工的情况时有发生,这作为深基坑支护规范化施工是应当避免的。
3.4施工过程控制
深基坑支护施工中,应加强过程控制。施工中必须严格按照基坑支护设计、基坑支护施工组织设计、技术交底和相关规范等进行施工。施工中如出现异常情况,应由现场技术负责人根据情况的性质和大小,向基坑支护设计人汇报,设计人应及时根据现场实际情况进行设计变更,将问题消灭在萌芽中。
4.小结
总之,在进行建筑的基础施工中,如果要用到深基坑的支护技术,就必须要在设计与施工中加强质量监管,确保支护工程的安全与稳定。以上本文中主要论述了几点常见的支护问题和解决对策,但在实际的工程应用中,还会有一些其他的支护问题发生,这就需要设计施工人员做好相应的防治对策,可以从以下几点来进行:
(1)在进行深基坑支护工程的设计中,必须要严格遵守设计原则和设计要求根据实际的施工现场情况确定最佳的设计方案,这是整个支护工程质量保证的关键。
(2)做好地下水的控制。在深基坑的施工中,地下水是一个具有很大破坏性又很难控制的影响因素,对于基坑的开挖与支护都起到很大的影响,但又不能造成的地下水的浪费,因而需要设计合理环保的地下水应对方案,以保证工程的顺利实施。
(3)基坑支护施工是工程得以安全、顺利进行的保证,应加强施工过程控制。深基坑支护设计和施工管理目前还没有得到人们的充分重视,做好深基坑支护设计和施丁管理对减少甚至杜绝基坑工程事故、规范建筑施工必将起到积极的推动作用。因此我们必须要加强支护工程施工的监管力度,监理人员应当负起责任,切实体现监管人员的职责作用。
【参考文献】
[1]周智勇.建筑施工项目质量管理研究[D].中南林学院,2002.
办公建筑基坑支护施工技术探讨 篇12
关键词:办公建筑,基坑支护,施工技术
一、工程概况
某办公楼工程地处繁华区域,前临城市主干道,左边和右边均有建筑。该工程为框架剪力墙结构,设计为地下一层,地上二十一层,地下层高为4.5米,采用桩基承台式基础,基坑深度为5米。
根据地质报告,本工程基坑支护与开挖的土层为:(1)杂填土:杂色,由碎块石、砖瓦砾混砂土、粘性土等组成,局部有生活垃圾分布,成分复杂,均一性差,土性呈湿、稍密,层顶高程为0.29~5.30m,层厚0.4~4.1m,全场分布。(2)粘土:灰黄、灰色,可~软塑,含铁锰质斑点及少量腐植物,底部逐渐向淤泥过渡,层顶高程1.90~4.20m,层厚0.30~2.10m,局部分布。(3)-1淤泥:青灰色,流塑,含零星贝壳碎片、腐植物,不均匀夹粉细砂薄层,局部含量较高。层顶高程-0.46~3.07m,层厚11.60~15.10m,全场分布。
二、基坑工程分析与评价
1. 有关基坑设计、施工岩土计算参数
基坑围护深度内地层为(1)杂填土;(2)粘土;(3)-1淤泥。现将基坑深度范围内该土层的基坑设计和施工所需的岩土参数建议如表1所示。
2. 地下水
场地第四纪地层地下水属潜水,其水位受降雨、地表水等因素影响有所变化。根据地区经验下水位变动幅度小,勘察期间测得钻孔的地下稳定水位埋深为0.1~2.2m。
本场地杂填土、粘性土中的砂夹层、砾砂混卵石、风化基岩裂隙带透水性强,一般粘性土层微弱透水性。据区域水质资料分析,地下水无环境污染,对砼及建筑材料不具侵蚀性。
三、土方开挖工程施工工艺
在土方开挖工程施工方案确定时,为了减少送桩深度,节约业主投资,建议采用二次开挖措施进行基坑开挖,即在原自然地面挖土约1.5m后,再进行打桩施工,打桩完成再进行第二次土方开挖。具体施工技术措施如下:
(1)根据市测绘大队提供坐标点及设计图纸,施工测量定位,并绘制基坑平面图后,进行土方开挖。
(2)土方开挖采用机械化施工,由1.2~1.4m3反铲挖掘机完成;机械达不到部位及承台、地梁基底土方修整采用人工配合完成。
(3)为确保基坑边坡安全,基坑开挖采取先浅后深、先边坡支护后基础土方、循序渐进措施。
(4)土方运输由自卸汽车完成。运输过程必须由专人进行调度指挥,汽车司机必须严格按照指定施工通道行驶,并按指定地点卸土。(本工程为场内运输)。
(5)土方开挖时应严格控制开挖深度,测量人员负责跟踪测量,及时汇报开挖深度情况,配合挖掘机挖土作业,并做好记录。
(6)土方开挖时,应避免碰撞水泥搅拌桩,桩周围500mm左右采用人工配合挖土。开挖前应先作好桩位标志。
四、基坑支护工程施工工艺
根据场地地面标高,基坑分两次开挖至地下室底板下约3.5m。设定的施工方案为:基坑边坡采用放坡+锚喷网挡土墙支护结构,地下室底下电梯井周边采用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
施工工艺流程:挖土修坡→初喷封闭→锚杆孔定位→成孔→安放锚杆→锚孔灌浆→安装钢筋网及焊接加强筋→终喷。
(1)施工要求
1)杆体采用Φ22钢筋及φ48×3钢管,锚头焊Φ14拉筋,面筋Φ6@200双向。
2)32.5R普硅水泥,水灰比0.5,固结强度20MPa。
3)锚杆孔径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)挖土修坡时锚喷工人要和挖土司机协同作业,挖土高度视土质而定。本次挖土施工分二次挖土,采用人工修坡,尽量将坑壁修整平顺,以便喷射混凝土作业,挖土至设计标高时,沿基坑四周设置排水沟,以便尽快排除积水。
2)坡顶处理:在坡顶上500mm范围内,每隔1.5m打长2mΦ22钢筋的摩擦锚杆,挂Φ6@200双向钢筋网,并喷射混凝土,外围设置排水沟。
3)成孔作业尽量采用干作业,增加锚固体与土体的摩擦力,增加临时稳定性,并采用人工洛阳铲成孔。
4)为保证杆体Φ22钢筋安放在锚孔中心,防止拉杆产生过大挠度和插入土体时不搅动土壁,增加拉杆与锚固体的握裹力,在每根锚体底部每隔2m设一对中器,对中器由三根Φ6钢筋组成。
5)灌浆浆液采用32.5R普硅水泥制成纯水泥浆,灌浆时要求注浆管管口距孔底200mm,待孔口返出水泥浆后,方可拔出注浆管,并随即补浆至孔口。
6)当锚杆孔水泥浆有一定强度后,可安装钢筋网及焊接加强筋,加强筋节点压锚头。
7)喷射混凝土作业时,混凝土由水泥、5~10mm细石、中砂组成,配合比为1∶2∶1.5,终喷混凝土厚度l00mm。
2. 重力式挡土墙支护
施工工艺流程:定位→预拌下沉→提升喷浆搅拌→重复搅打下沉→重复搅拌上升→完毕。
(1)施工要求
1)加固料采用32.5R普通硅酸盐水泥,渗入比15%,水灰比0.5。
2)桩径φ500mm,桩距400mm,桩间搭接l00mm,桩深6.5m,桩身倾斜小于1%,相邻桩不留施工缝。(3)施工前对施工机械进行全面检查,排除各种故障。
(2)施工工艺
1)就位:当深层搅拌机到达指定位置后,对中就位,并使桩机保持水平,钻杆垂直。
2)预搅下沉:当深层搅拌热冷水循环正常后,开始下沉作业。如下沉速度太慢,可以用输浆系统补给清水以利钻进。
3)制备水泥浆:当深层搅拌机下沉到一定深度后,开始按设计配合比制备水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入集料斗。水泥浆在运输过程中不得出现离析现象。
4)提升喷浆搅拌:当深层搅拌机下沉到设计深度后,开始启动灰浆泵将水泥浆液压入地基中,并边喷浆边旋转,同时严格控制搅拌机提升度。压浆工艺施工要连续,不允许出现断浆现象。
5)重复上下搅拌:为了使软土和水泥浆搅拌均匀,应再次将已提升到地面的搅拌机再次搅拌下沉,此时不再喷浆,下沉至设计深度后提升搅拌机至地面。
6)清洗:往集料斗注人清水,启动灰浆泵,清洗输浆管路中残余的水泥浆,直至基本干净,并将粘附在搅拌头上的泥浆清洗干净。
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)在基坑边坡底600mm外,沿基坑内围于地下室底板垫层下布设砖砌降水明沟,沟净宽300mm,深400~600mm,在沟底宽度1m范围内铺设200mm厚20~40mm碎石垫层,沟壁用M5水泥砂浆Mu7.5红砖砌筑240mm厚。每隔欲30m设一个1200mm×1200mm降水兼排水井,井深不小于1500mm,做法同降水明沟。排水井通过潜水泵抽水排至基坑边坡排水明沟。
(3)为了更有效降低地下水位,于地下室内增设降水井,位置原则上在地下室底板集水井位置处布设。降水井做法:在设计集水井下方,再挖深1.2m以上,然后放入一个800mm×800mm带网钢筋笼,周边用20~40mm碎石填塞,然后再放入一个Φ500mm的带网钢筋笼,在内外钢筋笼的空隙处,用20~40mm碎石填至设计垫层下标高,上面用油毡纸覆盖二层。钢筋外笼采用12Φ16做竖筋,φ6@200钢筋做箍筋,内笼采用6Φ16做竖筋,Φ6@200钢筋做箍筋。钢筋笼的底及外壁用二道2mm网眼的钢丝网包裹,内笼要求露出垫层不小于50mm。每个降水井均由一台潜水泵配备自动水位控制装置抽水外排。降水井最终封闭采用法兰盘。
五、基坑监测及成果分析
为确保整个工程的安全,为结构施工创造条件,从土方开始开挖时就要严格监测基坑周边的变形,及时反馈及分析,采取相应的抢救措施,使基坑不发生意外破坏和变形,确保工程顺利施工。
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)测距点在距基坑36m相对稳定地方沿基坑边线延长方向设置。
(2)护坡桩水平位移观测点在土钉墙上布设,测点间距8~10m,点位用水泥钉固定。
(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)锚杆变形观测点设置在锚杆锚头上,用红漆作标记。
(5)沉降观测标在基坑内侧沿基坑高度5~6m分层设置,水平间距20~30m,用水准仪进行观测。
3. 成果分析
(1)分阶段每7d进行变形观测,并随施工进度、季节变化及天气恶劣等有可能引起变形异常时,根据实际情况调整观测周期。每次观测后将数据记录汇总,并进行前后对比。
(2)对观测结果数据表进行分析,分析变形是否过大,是否趋于稳定,监理共同商讨是否需采取补救措施,并将修改后的施工应急措施报相关部门及设计院确认后方可组织实施。经过对观测数据分析,发现沉降及水平位移均未出现异常,护坡桩最大位移监控值未超过50mm;地面最大沉降量未超过30mm,满足设计要求。
六、结语
【综述基坑支护施工技术】推荐阅读:
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