摘 要:本文通過(guò)高層建筑深基坑支護(hù)施工實(shí)例,探討了深基坑淺層采用土體自然放坡、復(fù)合土釘墻,深層采用鉆孔灌注樁結(jié)合旋噴錨桿樁的支護(hù)形式進(jìn)行施工,提出了施工中的注意要點(diǎn)。旨在有效控制建筑深基坑變形,從而保證工程的施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:高層建筑;深基坑;支護(hù)技術(shù);土釘墻;土方開(kāi)挖
1 工程概況
某商業(yè)辦公樓,一共32層,高108m,辦公塔樓面積約為75358m2,裙房部分(1~6層)面積約為23051m2,基坑開(kāi)挖深度21.450m,局部挖土深度達(dá)24.090m,±0.000 相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高4.650m,塔樓開(kāi)挖深度16.450m,地基淺層采用土體放坡、復(fù)合土釘墻,深層采用鉆孔灌注樁結(jié)合旋噴錨桿樁的支護(hù)形式。鉆孔灌注樁直徑 800mm,采用 C30混凝土。
2 施工的重點(diǎn)
本工程地處市區(qū)主干道旁邊,地理位置特殊,場(chǎng)地南側(cè)為河流,河流寬度約為15m,實(shí)測(cè)河流水位標(biāo)高1.175m,兩側(cè)河岸均已砌筑石質(zhì)駁坎。場(chǎng)地周邊埋設(shè)有大量市政主管網(wǎng),環(huán)境復(fù)雜,如何有效控制地下水及確保周邊環(huán)境安全,是該項(xiàng)目需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。
3 地質(zhì)條件
地表水來(lái)自大氣降水,地下水類(lèi)型主要為孔隙潛水。潛水主要賦存于第四季松散沉積物中,其補(bǔ)給受大氣降水及地表水位影響 地下水穩(wěn)定水位埋深在1.800~2.300m,高程介于1. 500~2.000m潛水主要賦存于淺層粉土 粉砂中,潛水位置隨季節(jié)變化有所升降,一般年變幅為0.500~1.500m,歷史上潛水最高水位埋深為 0.500m,高程為 3.500m。
地地形較為平坦,地貌單一,勘探孔所揭露的地面下131.500m 深度范圍內(nèi)的地基土均屬沉積類(lèi)型,主要由黏性土、粉性土、砂性土組成,一般具有成層分布特點(diǎn)。根據(jù)工程詳細(xì)地質(zhì)勘查報(bào)告,按土的成因、結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)差異可劃分為以下主要層次:①素填土;②砂質(zhì)黏土,粉質(zhì)黏土;③粉砂;④粉質(zhì)黏土;⑤細(xì)砂;⑥粉質(zhì)黏土,粉砂。
4 深基坑支護(hù)技術(shù)
4.1 施工流程:場(chǎng)地平整→測(cè)量放線(xiàn)→攪拌樁施工→套打加固攪拌樁→灌注樁和高壓旋噴樁圍護(hù)→降水→土方開(kāi)挖→土釘墻施工→預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)錨桿樁施工。
4.2攪拌樁施工
采用P·O42.5級(jí)水泥,水泥摻入量 20%,水灰比1. 6??刂沏@具下沉及提升速度,一般下沉速度≤1m /min、提升速度≤2m /min; 樁體施工必須保持連續(xù)性,相鄰樁施工間隔不得超過(guò)12h,如因特殊原因不可避免,則應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)并標(biāo)明位置 施工冷縫應(yīng)另補(bǔ)2根旋噴攪拌樁,確保止水效果; 鉆進(jìn)時(shí)注漿量一般為額定漿量的 70%~80%。水泥摻量≥20%,水灰比為1.5~2.0?,F(xiàn)場(chǎng)取樣制作試塊,進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),要求強(qiáng)度≥1.0Mpa。
4.3 鉆孔灌注樁施工
樁徑為 800mm,采用C30混凝土,樁內(nèi)主筋沿樁身均勻布置,并盡量減少鋼筋接頭,樁內(nèi)主筋搭接采用焊接,焊接長(zhǎng)度10d,混凝土充盈系數(shù)應(yīng)≥1. 05且≤1.2,樁的主筋保護(hù)層厚度為 40mm。
4.4 土方開(kāi)挖
土方開(kāi)挖面積 24.090m2,基坑開(kāi)挖深度最深處達(dá)21.450m,按照 “開(kāi)槽支撐,先撐后挖,分層開(kāi)挖,嚴(yán)禁超挖”的原則,將基坑分成幾個(gè)區(qū)。待支護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)齡期與強(qiáng)度,且降水達(dá)到要求后方可開(kāi)挖土方開(kāi)挖步驟如下。
(1)開(kāi)挖表層雜填土,并做好坑外地面道面和卸土護(hù)坡及排水溝。
(2)放坡土體分層、分段開(kāi)挖,挖土與護(hù)坡面層施工密切配合,土方開(kāi)挖至圈梁標(biāo)高時(shí)開(kāi)槽開(kāi)挖圈梁位置土體,施工圈梁,施工第1排錨桿樁。
(3)待圈梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%時(shí)按照?qǐng)D紙中要求進(jìn)行錨桿樁拉力鎖定,再分層、分塊施工下一道錨桿樁至基坑底?;颖泵婵渴兰o(jì)大道一側(cè)應(yīng)將基坑保留時(shí)間控制到最小值以減小基坑變形,減少時(shí)空效應(yīng)的影響,同時(shí)需準(zhǔn)備一定的型鋼和鋼板作為基坑變形控制需要。
(4)分層挖除基坑邊保留土體至設(shè)計(jì)標(biāo)高46cm以上,改為人工挖除,基坑見(jiàn)底后迅速澆筑底板墊層至圍護(hù)墻邊。
4.5 土釘墻施工
(1)鉆孔定位誤差<50mm,孔斜誤差 3°。土釘施工采用二次注漿工藝,注漿壓力≤2 倍上覆壓力土釘與鋼筋網(wǎng)片焊接牢固,焊接長(zhǎng)度≥30mm,且土釘不露出噴層。土釘孔徑 120~ 150mm,機(jī)械成孔。土釘應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抗拔承載力試驗(yàn),根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì),第1道土釘抗拔承載力設(shè)計(jì)值60kN,長(zhǎng)9m,試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)抽取3根;第2道土釘抗拔承載力設(shè)計(jì)值60kN,長(zhǎng)9m,試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)抽取3根;第3道土釘抗拔承載力設(shè)計(jì)值 80kN,長(zhǎng)12m,試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)抽取3根。
(2)土釘墻施工期間的土方開(kāi)挖形式為掏槽,施工每道土釘時(shí),掏槽開(kāi)挖至該道土釘標(biāo)高下20cm,最下道土釘必須在掏槽狀態(tài)下進(jìn)行。上一道土釘注漿完成并養(yǎng)護(hù)≥48h后,方可進(jìn)行下一道土釘?shù)拈_(kāi)挖。
4.6 基坑加固
基坑內(nèi)局部工程樁較密集,如塔樓電梯井部位,為此設(shè)計(jì)采用高壓旋噴樁土體加固方法, 采用P·O42.5級(jí)水泥,水泥摻入量20%,水灰比0.7;旋噴樁理論樁徑 800mm,搭接200mm, 噴漿壓力15~20Mpa。
4.7 旋噴錨桿樁施工
(1)直徑500mm斜向錨桿樁采用 P·O42.5 級(jí)水泥,水泥摻入量20%,水灰比0.7;旋噴攪拌的壓力應(yīng)為15~20Mpa。擴(kuò)大頭旋噴攪拌的進(jìn)退次數(shù)比樁身增加2次,以保證擴(kuò)大頭的直徑。
(2)錨桿樁內(nèi)插鋼絞線(xiàn),應(yīng)進(jìn)入旋噴樁底,待旋噴樁養(yǎng)護(hù)5d后施加張拉力鎖定。直徑 500mm旋噴樁每根鋼絞線(xiàn)的鎖定拉力為90kN。
(3)加筋水泥土樁錨施工按照分段、分層開(kāi)挖,分層厚度必須與施工工況相結(jié)合,且≤3000mm下層土方開(kāi)挖時(shí),上層的斜錨樁必須有5d以上的養(yǎng)護(hù)時(shí)間并已張拉鎖定。鉆孔定位誤差<50mm,孔斜誤差<3°。錨樁樁徑偏差≤2cm,并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)施工。
(4)腰梁采用 I16與鋼板焊接而成,腰梁對(duì)焊連接時(shí),2 根工字鋼之間的連接焊縫間距≤2mm。墊板采用150mm×180mm×20mm鋼板,采用 QVM15-2錨具。鋼絞線(xiàn)插入定位誤差≤30mm,底部標(biāo)高誤差20cm。
(5)每根鋼絞線(xiàn)由7根鋼絲絞合而成,樁外留1.0m以便張拉。錨頭用冷擠壓法與錨盤(pán)進(jìn)行固定。旋噴攪拌樁及壓頂梁強(qiáng)度達(dá)到70% 后方可進(jìn)行張拉鎖定。
(6)采用高壓油泵和100t穿心千斤頂進(jìn)行張拉鎖定。正式張拉前先用20%鎖定荷載(按每根鋼絞線(xiàn)90kN確定)預(yù)張拉一次,再以50%,100% 的鎖定荷載分級(jí)張拉,然后超張拉至 110%鎖定荷載,在超張拉荷載下保持5min,觀測(cè)錨頭無(wú)位移現(xiàn)象后再按鎖定荷載鎖定。若達(dá)不到要求,應(yīng)在旁邊補(bǔ)樁。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,通過(guò)對(duì)本工程深基坑支護(hù)施工方案分析,提出了淺層采用土體放坡、復(fù)合土釘墻,深層采用鉆孔灌注樁結(jié)合旋噴錨桿樁的圍護(hù)形式,最大限度地利用現(xiàn)有場(chǎng)地。同時(shí),采用樁錨體系,與傳統(tǒng)的鋼管水平支撐或鋼筋混凝土水平支撐相比,能提供較大的工作面,極大地縮短工期和成本。
參考文獻(xiàn)
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