【摘 要】某工程深基坑支護長度398m,基坑支護深度約12.9m~15.4m。方案選擇在東、北兩側(cè)采用微型樁加錨縈土釘墻支護,南側(cè)選用兩級放坡加土釘墻支護方式,西側(cè)與騰訊QQ項目工程基坑相邊,不需另做支護。
【關(guān)鍵詞】人工填土層;第四系坡洪積層;第四殘積層;微型樁;土釘;預(yù)應(yīng)力錨索;噴射混凝土面;排水溝;錨桿成孔;注漿;張拉鎖定;沉降;水平位移
1. 工程概況
(1)某工程位于深圳市南山區(qū)科技園區(qū)內(nèi),南臨深圳市東西方向快速干道深南大道,西側(cè)與騰訊QQ項目在建工程緊臨,東側(cè)為科技園內(nèi)科技中一路。工程總占地面積3580.58平方米,總建筑面積為77388.59平方米,地下室4層,地下深度達17.0m,地上25層,建筑總高度99.55m。
(2)本工程±0.000 相對絕對高程29.95m,基礎(chǔ)為柱承臺底板基礎(chǔ),地下室底板面標高為-16.9m,底板厚度700mm,一般承臺深度2200m。因西側(cè)與騰訊QQ在建工程基坑相連,所以只需要在東、北、南三個側(cè)面進行地下室基坑支護,支護總長度為398m,支護深度在12.9~15.4m(見圖1)。
2.基坑支護方案選擇和設(shè)計
2.1 地下水。
2.1.1 根據(jù)《某巖土工程詳細勘察報告》,擬建場地地貌為剝蝕殘丘,后經(jīng)人工整平,地勢較為平坦,高差變幅1.99m。擬建場地地層巖性自上而下分為:(1)人工填土(Qml)(層厚0.20m~0.50m)(2)第四系坡洪積層(Qdl+pl)(層厚1.80m~16.90m)(3)第四系殘積層(Qel)(層厚13.00m~29.70m)。
2.1.2 本工程場地內(nèi)混合地下水埋深在3.80~4.90m,場地內(nèi)地下水根據(jù)其賦存介質(zhì)和埋藏條件分為兩類:(1)存在于第四系殘積礫質(zhì)粉質(zhì)粘土及全風(fēng)化粗?;◢弾r層中的少量孔隙水,其含水量不豐富、透水性較差,屬弱含水;(2)存在于基巖強、中、微風(fēng)化層中的裂隙承壓水,其含水量及透水性主要受地層裂隙發(fā)育程度控制,為弱含水、透水層,埋藏較低深,具微承壓性。場地內(nèi)地下水主要接受大氣降水補給,由于場地地勢相對周圍較高,地下水逕流方向大體由中部分別向南、北兩個方向流動。
2.2 基坑支護方案選擇。
(1)由于本工程西側(cè)為騰訊QQ在建工地,南側(cè)18.00m左右是緩坡邊緣,斜坡下為深南大道,東側(cè)為科技中一路及綠化帶,北側(cè)為小區(qū)道路。因此,在A-B段南側(cè)為緩坡,與深南大道綠化帶相連,有放坡空間,采用兩級放坡+土釘墻支護方式;C-D-E-F段基坑頂部臨近小區(qū)道路,且管線較多,采用微型樁+復(fù)合土釘墻支護方式。詳見圖2示。
(2)本工程基坑支護范圍內(nèi)的地下水屬于第四系殘積礫質(zhì)粉質(zhì)粘土層內(nèi)的少量孔隙水,水量不豐富,屬于弱含水、弱透水層,本支護工程施工時,采用集水明排的方式即可達到降水目的。
2.3 基坑支護的設(shè)計。
(1)A-B段:采用兩級放坡加土釘墻支護,基坑長66.0m,支護高度12.90m,坡面上設(shè)寬6.0m的出土坡道,一級坡坡高6.90m,坡率1:1,二級坡坡高6.0m,坡率1:1,中間平臺寬2.0m,坡道上方坡面采用掛10#鐵絲網(wǎng)及M7.5水泥砂漿抹面焊50mm,打入1根16長1.0@2.0×2.0m的土釘進行支護,坡道下方坡面采用掛6@200×200鋼筋網(wǎng)片,噴100厚C20(剖面圖見圖3)。
(2)C-D-E段:基坑長90,支護高度約12.9m,采用微型樁+復(fù)合土釘墻支護方式,微型樁樁徑350mm,樁芯間距1.3m,樁入基底5.0m,本段基坑設(shè)三道3×75的預(yù)應(yīng)力錨索,錨索長25m,間距2.6m,與土釘相間設(shè)置,設(shè)10道注漿土釘,土釘長度6 ~ 12m@1300×1300,土釘鋼筋直徑22 ~ 25,坡面掛6@200×200鋼筋網(wǎng)片,噴100厚C20。
E-F段:基坑長58.6m,支護高度約15.4m,支護方式與C-E段基本相同,其中錨索長度為25m,設(shè)12道注漿土釘(剖面圖2見圖4)。
3. 微型樁施工
3.1 成樁施工工藝流程:
放樁定位 鉆機就位 對準樁位 調(diào)整垂直度 鉆孔至設(shè)計深度 吊入鋼筋籠 投入碎石 注漿
3.2 成孔:采用XY-100型鉆機,樁徑350mm,成孔至設(shè)計深度。
3.3 鋼筋籠及注漿管安裝:
鋼筋籠采用616鋼筋,安放鋼筋籠由鉆機自身升降機提起,對準孔位,緩慢下入孔底,注漿管綁在鋼筋籠上與鋼筋籠一同伸入孔底,注漿管底端用膠帶封口,以防止注漿管下入過程中泥砂堵塞管口。
3.4 填石及注漿:
鋼筋籠放至預(yù)定位置后,即投入10~25mm的碎石,投滿后即通過注漿管壓入清水洗孔,待孔內(nèi)流出的水開始變清時,再注入水泥漿,注漿水灰比控制在0.5以內(nèi),從下往上壓注,直至孔口有濃漿溢出,水泥漿初凝收縮后注意補漿,以達到注漿飽滿。
3.5 冠梁施工:
設(shè)計冠梁截面尺寸為300×500,616,10@150,砼強度等級為C25,在冠梁施工前,樁頂須鑿除至新鮮砼面,柱頂主筋進入冠梁內(nèi)不少于40d,澆筑冠梁前,必須清理浮土、殘渣、積水,保證柱與冠梁連接牢固。
4. 基坑開挖及支護
4.1 土方開挖。
土方開挖須根據(jù)土釘、錨索的豎向間距分層開挖,每層的開挖深度在該層土釘、錨索位置以下300~500mm范圍內(nèi),保證支護操作面寬度在8.0m~10.0m,并向略向內(nèi)傾,以方便土釘和錨索成孔和鋼筋、錨索施工。
4.2 土釘墻施工。
4.2.1 土釘成孔:成孔施工前,按設(shè)計要求定出孔位并作出標記和編號,成孔采用人工洛陽鏟(口徑80mm)成孔或48鋼管土釘。成孔斜度為100,孔位、孔深偏差均不大于50mm,成孔過程中遇有障礙時須與監(jiān)理、設(shè)計院協(xié)商,進行孔位調(diào)整時,不得損害支護原支護的安全等級。
4.2.2 土樣檢查:成孔過程中將取出的土樣與設(shè)計要求進行對比,對有較大偏差的土釘或錨索需反饋至設(shè)計部門,成孔后要進行清孔檢查,對于孔中出現(xiàn)的局部滲水塌孔或掉落松土立即處理。
4.2.3 桿體制作和安裝:鋼筋采用125鋼筋作拉筋,搭接采用雙面焊接,并焊對中支架,對中支架間距不大于3.0m,加工制作好的鋼筋根據(jù)長度標識,掛牌分開堆放,安放土釘鋼筋時,將對中支架朝下,保證桿體位于孔洞中間位置,經(jīng)滿足有足夠的水泥漿保護層。
4.2.4 土釘桿體安放時,將注漿管同桿體捆綁一體,同時送入孔底,以保證漿液自成孔底部注入。
4.2.5 注漿采用低壓方法注漿填孔,注漿壓力為0.4~0.6MPa,在注漿同時將導(dǎo)管以勻速緩慢撤出,保證孔中氣體能全部逸出,當水泥漿自鋼管外側(cè)流出土體即可停止。
4.3 掛網(wǎng)噴射混凝土。
4.3.1 護坡表面張掛6@200雙向鋼筋網(wǎng)片,土釘錨頭部位設(shè)水平通長的216加強鋼筋,噴射混凝土強度等級為C20,厚度100。
4.3.2 土釘鋼筋與網(wǎng)片通過水平和豎向的加強鋼筋焊接在一起,加強鋼筋需放置在土釘頭頂筋內(nèi)側(cè),鋼筋網(wǎng)片不得緊貼坑壁,保護層厚度不小于20mm。
4.3.3 噴射混凝土采用性能良好的噴射機,選用12m3/d的空壓機,輸料管的承壓力在0.8KPa以上,供水設(shè)施保證噴頭水壓不小于0.2KPa,噴射混凝土粗骨料最大粒徑不宜大于12mm,水灰比不宜大于0.5,噴射混凝土施工時,鋼筋片可用插入土中的鋼筋固定,在混凝土噴射下應(yīng)不出現(xiàn)振動?;炷两K凝2h后,應(yīng)開始噴水養(yǎng)護,時間在3~7天之間。
4.4 預(yù)應(yīng)力錨桿施工。
4.4.1 工藝流程。
定位測量放線 機械設(shè)備準備 成孔 安裝錨索 壓力注漿 養(yǎng)護 拉拔鎖定
4.4.2 成孔:根據(jù)設(shè)計要求對成孔進行定位,并作好標志,鉆機立軸與錨桿傾角一致,孔位允許水平誤差100mm,垂直誤差50mm,成孔直徑不小于130mm,鉆孔傾角為100,孔深比設(shè)計錨索長度深50mm。
4.4.3 錨索施工:成孔后及時插入錨索,錨索采用3×75的鋼絞線,制作下料時長度比設(shè)計長度應(yīng)長1.2m以上,以保證在錨頭外有足夠的張拉鎖定長度,組裝前先清除鋼絞線表面的油污和膜銹,沿錨索長度方向安裝間隔塊,以使各鋼絲保持平行,同時沿錨索長度方向間隔2.0m設(shè)置隔離架,使錨固段的保護層不少于20mm,錨索自由段用PVC波紋管套裹扎牢。錨索放置時,將注漿管與錨索綁扎一起放入鉆孔,注漿管出漿口距孔底約50mm,二次注漿管在下端4.0m 范圍內(nèi)每隔500mm打孔(6),并用膠帶紙將出漿孔和端頭封嚴,保證一次注漿時漿體不進入二次注漿管道內(nèi)。
4.4.4 二次注漿:二次注漿采用高壓注漿法,第一次注漿水灰比控制為0.45,第二次注漿水灰比為0.55,二次注漿須在第一次注漿完成4~8小時后進行,當孔口溢漿或注漿管爆裂即可停止注漿。
4.5 張拉鎖定。
4.5.1 錨具下鋼板墊塊在張拉前安裝,尺寸根據(jù)設(shè)計要求進行制作,在腰梁和錨索固體強度達到設(shè)計強度的70%后即可進行張拉鎖定。
4.5.2 為避免相鄰錨索張拉的應(yīng)力損失及群錨效應(yīng),采用