邱立龍?。ò不帐〉诙ㄖこ坦?,安徽 合肥 230011)
排樁加鋼筋混凝土內支撐基坑支護施工技術
邱立龍(安徽省第二建筑工程公司,安徽合肥230011)
隨著城市建設的不斷發(fā)展和地下空間的開發(fā)利用,深基坑支護技術得到快速發(fā)展,深基坑排樁加內支撐技術應用越來越普遍,排樁加鋼筋混凝土內支撐技術可以充分發(fā)揮其材料特性,既保證邊坡安全、穩(wěn)定,又能滿足邊坡變形控制要求,保證周邊建筑物、道路、管網等正常使用和安全。文章結合工程實例,對深基坑內支撐施工技術進行探討。
深基坑;支護;鉆孔灌注樁;高壓旋噴樁;內支撐
1.1工程概況
合肥市某商住樓工程由主樓、裙房兩部分組成,地下2層,主樓地下2層,地上32層;裙樓地下2層,地上4層;工程總建筑面積為39628.54m2,;建筑物總高度99.35m;基礎型式為樁-筏基礎,主體結構為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結構。
1.2工程地質、水文條件
1.2.1工程地質條件
①層雜填土:厚度0.70~5.90m,土體均勻性差,夾雜有淤泥質土、粘土等;
②層粉質粘土:層厚0.60~5.00m;
③層粉土:層厚1.80~5.10m;
④層粉土:層厚3.10~5.80m;
⑤層強風化砂巖:層厚1.00~2.60m;①~⑤層土在場地內分布均普遍;
⑥層中風化砂巖:此層未揭穿,最大揭露厚度11.10m。
1.2.2工程水文地質條件
本場地地下混合靜止水位0.30~0.80m,承壓水位高程約為8.0~11.0m。本工程地下水較豐富,主要為雜填土中賦存的上層滯水、粉土夾砂層中的弱層壓水及基巖中的裂隙水。地下水補給來源主要為大氣降水。
1.3場地及周圍環(huán)境
本項目位于市區(qū),基坑周邊環(huán)境復雜,場地地形略有起伏,西側為阜陽北路,距市政地下管網距離為11m,東、北側鄰近4棟6層住宅樓,最近距離僅6.738m,東邊距板橋河較近。
①本工程基坑呈不規(guī)則五邊形,基坑側壁安全等級為二級,基坑南北最大長度約為87m,東西最大寬度約為66m,基坑開挖面積約4570m2,基坑開挖深度大面為-10.5m,主樓基坑開挖深度為-11.60m。該項目距周邊建筑物很近,且周邊住戶不準將錨桿打入其地下,東側距板橋河較近,地下水較豐富,主樓基坑深度達11.6m。
②經多方案比較,選用排樁加鋼筋混凝土內支撐支護形式,臨河側增設一排高壓旋噴樁做止水帷幕,樁徑600mm,搭接不小于150mm,樁長8.4m,樁端進入基坑底深度以下5m或進入中風化不少于0.1m。排樁采用鉆孔灌注樁,樁間土采用掛網噴細石混凝土支護。
內支撐平面布置圖
③鎖扣梁上口標高-2.0m,-2.00m以上基坑采用掛網噴射混凝土,雙向Φ6.5@200鋼筋網片,噴射混凝土面層均為80mm厚C20混凝土。
④在-3.5m標高處設鋼筋混凝土內支撐一道,內支撐分為4片:一、二片連成整體施工,三、四片連成整體施工。其鉆孔灌注樁樁徑Φ800,間距為1400、1500、1800不等,設計樁長15.5m,樁端進入基坑底深底以下5m,樁間土采用掛網噴射混凝土面;冠梁尺寸為800×600;內支撐梁截面尺寸為1000×850、850×850兩種,內支撐立柱為鋼格構柱,截面尺寸為500×500。
3.1鉆孔灌注樁(支護樁)施工
3.1.1定位測量放線
建立閉合導線控制網,設置測量控制點。測設樁位中心點,并作好記錄、校驗、復檢。
3.1.2成孔
正常鉆進速度可控制在1~1.50m/min,鉆進過程中,如遇到卡鉆、鉆機搖晃、偏移,應停鉆查明原因,采取糾正措施后方可繼續(xù)鉆進。鉆出的土方及時清理,并統(tǒng)一轉移到指定的地方堆放。
3.1.3混凝土泵送料成樁
混凝土必需符合設計及規(guī)范要求,塌落度應控制在180~220mm,并具有較好的和易性、流動性。邊壓灌混凝土邊提升鉆桿,接近地面時,放慢提管速度并及時清理孔口渣土。鉆桿提升速度應與泵送速度相匹配,灌注提升速度控制在2.5m/min,嚴禁先提鉆后灌料。
3.1.4下插鋼筋籠
混凝土灌注至地面及時清理地表土方后立即開始插鋼筋籠。下籠過程中先將鋼筋籠自重壓入,壓至無法壓入時再啟動振動錘,為防止由振動錘振動導致的鋼筋籠偏移,插入速度宜控制在1.2~1.5m/min。
3.2立柱樁、鋼格構立柱施工
①支承立柱施工可安排在支護結構施工同時或以后進行,支承樁采用鉆孔灌注樁。立柱樁基及上部格構式鋼柱由設計確定,立柱樁與支撐梁的連接參照框架結構格構柱與框架梁交接構造施工。
②立柱樁基坑底上部為格構式鋼柱,基坑底下部為鉆孔灌注柱,樁端進入基坑底部5m,樁徑為800。鋼格構柱的制作按圖紙和規(guī)范要求進行,吊裝必須使鋼格構立柱中心與鋼筋籠在同一軸線上,立柱平面位置的允許偏差為50mm,成柱后立柱的垂直度偏差不大于1/150,鋼立柱標高與設計標高偏差小于30mm。
③鋼格構柱與下部灌注樁鋼筋籠應采用焊接連接;格構柱安裝在鋼筋籠上必須位置準確,固定牢固,吊裝就位和澆筑混凝土時不能松動。
鋼立柱與內支撐梁連接示意
3.3止水帷幕(高壓旋噴樁)施工
①本工程采用高壓旋噴樁作為止水帷幕,對基坑周邊進行全封閉止水處理,旋噴樁在外排圍護樁施工結束后進行。成樁直徑600mm,搭接150mm,樁長8.4m,樁端進入基坑底深度以下5m。
②高壓旋噴樁施工工序為:機具就位→貫入注漿管→噴射注漿→拔管→沖洗。
③本項目高壓旋噴樁采用二重管法施工,復攪二次成樁工藝,漿液采用純水泥漿,第一次沉到標高后,提升噴漿至樁頂,再一次重復攪拌下沉和重復攪拌噴漿上升,完成一根柱狀加固體。
④成樁要控制攪拌機的提升速度和次數(shù),使連續(xù)均勻,以控制注漿量,保證攪拌均勻,同時泵送必須連續(xù)。施工中因故停漿,宜將攪拌機下沉至停漿點以下0.5m。當水泥漿液到達出漿口后應噴漿攪拌30s,在水泥漿與樁端土充分攪拌后,再開始提升攪拌頭。
⑤在施工止水帷幕過程中出現(xiàn)壓力驟然下降、上升或大量冒漿等異常情況時,應查明產生的原因并及時采取措施。
4.1內支撐施工工藝流程
測量放線→支承樁(立柱)等施工→第一層土方開挖→支撐立柱樁頭清理→支撐梁墊層→冠梁、內支撐梁結構施工→分層開挖土方→基坑側壁施工→地下室結構施工→外圍土方回填及換撐→內支撐拆除、清理→繼續(xù)地下室結構施工。
4.2冠梁施工
①冠梁施工挖至梁底(留300mm人工清底)標高處,清除柱頭混凝土浮漿,再施工冠梁鋼筋混凝土結構。
②冠梁施工前進行立柱上部修整,立柱上部鋼筋進入冠梁500mm,進入冠梁的灌注樁超灌的混凝土須全部鑿除。
4.3鋼筋混凝土內支撐梁施工要點
①內支撐梁土方開挖:內支撐梁及圍檁周邊區(qū)域內先行挖土,機械挖土留30㎝,人工清底。
②圍檁與護壁連接:與圍檁梁接觸處的支護壁部位要鑿毛、清理干凈,以保證圍檁梁與護壁緊密銜接。圍檁與護壁結構連接,采用斜向吊筋焊接于護壁結構的主筋上。
③內支撐梁模板施工:內支撐梁的底模采用C10混凝土墊層做底模。圍檁、內支撐主梁、腹桿(聯(lián)梁)的模板采用九夾板,側模利用對拉螺栓固定。
④內支撐梁鋼筋施工:鋼筋綁扎宜先綁扎支撐主梁和圍檁的鋼筋,然后綁扎腹桿(聯(lián)梁)鋼筋,腹桿(聯(lián)梁)主筋按設計要求長度伸進支撐主梁和圍檁內。腹桿(聯(lián)梁)主筋以整根直料為宜,圍檁、支撐主梁鋼筋施工時宜采用綁扎搭接接頭,以利爆破或切割拆除施工。
⑤內支撐梁混凝土澆筑:在同一平面內的鋼筋混凝土支撐應整體澆注成型,當采用分段施工時,支撐斷面施工縫按常規(guī)留設垂直縫,且保證接縫嚴密?;炷羾鷻_與樁之間的間隙用不低于C30細石混凝土填嵌密實。
4.4基坑側壁噴射混凝土面層
①鋼筋網采用HPB235鋼筋,直徑不小于4mm,間距不大于300mm。鋼筋網、加強筋的連接應牢固可靠。
②噴射混凝土的厚度100mm,其配合比通過試驗確定,粗骨料粒徑不大于12mm,水灰比不宜大于0.45。噴射作業(yè)應分段分片依次進行,噴射順序應自下而上。噴射混凝土終凝后2h內,應及時進行噴水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少于7d。
③泄水管為Φ50PVC管,水平間距不大于1.5~2.5m,梅花型錯開布置;泄水管埋入土中一端須有濾水措施(可用碎石層濾水),防止泥漿堵住管頭。
4.5基坑內土方開挖
①支撐混凝土澆搗完成后,及時進行養(yǎng)護,其強度等級必須達到設計值的75%以上時,并形成可靠支撐體系后,方可進行下層土方的開挖?;油练介_挖遵循“先撐后挖,分層開挖”的原則進行。
支撐梁下部土方開挖
②內支撐與圍檁之間(即腹桿連接區(qū)域)的操作面相對較小,宜用小型挖掘機,且位置略高于支撐面上,直接向下挖下層土方。開挖順序由內支撐梁位置向基坑中心邊挖邊退,開挖過程中不得碰撞支撐支護體系。
③當坑內土方全部挖出時,采用吊車將坑內汽車及挖土機等機具、設備吊出基坑。
4.6鋼筋混凝土內支撐拆除
①鋼筋混凝土內支撐在地下負二層頂板混凝土強度達到80%后可實施拆除,拆除可采用人工拆除、混凝土切割拆除等。
②拆除后的鋼筋、混凝土等雜物須及時清理出基坑。
5.1基坑監(jiān)測
基坑監(jiān)測應委托有資質單位進行變形監(jiān)測,檢測內容包括:支護結構、管線、周邊建筑物等變形狀況,地下水狀況、基坑底部及周邊土體變化等。
5.2監(jiān)測點的布置
為真實反映地面構(建)筑物的沉降情況,防止沉降過大導致地面構(建)筑物破損,在相關位置布置觀測點。
5.3監(jiān)測方法、頻率
①位移監(jiān)測采用全站儀、高精度水準儀等進行變形觀測。
②土方開挖過程中每2d觀測1次,支護施工期間1d觀測1次(在雨后立即觀測),挖至坑底后每周觀測2次,結構施工完成復土后結束監(jiān)測。
③根據(jù)該基坑工程施工工期,監(jiān)測時間約持續(xù)4個月,總監(jiān)測次數(shù)為36次。經連續(xù)監(jiān)測,累計變形量在10mm之內,其變形值均在預警值范圍內。
本工程深基坑支護綜合考慮了基坑周邊環(huán)境、地基土質和地下水情況,合理選擇排樁加內支撐的基坑支護方案,采用高壓旋噴樁作為止水帷幕,有效阻止了地下水對基坑施工的影響。鋼筋混凝土內支撐支護有效抵抗外荷載,控制土體位移,保證了周邊建筑物的安全,其技術可靠,經濟合理,社會效益顯著。通過該技術的應用積累了一定的施工經驗,為今后類似工程的施工提供借鑒。
[1]JGJ120-2012,建筑基坑支護技術規(guī)程[S].
[2]GB50202-2002,建筑地基基礎施工質量驗收規(guī)范[S].
[3]GB50497-2009,建筑基坑工程檢測技術規(guī)范[S].
[4]GB50666-2011,混凝土結構工程施工規(guī)范[S].
TU473.1
B
1007-7359(2016)04-0151-03
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.060
邱立龍(1963-),男,安徽桐城人,畢業(yè)于安徽建筑大學,高級工程師,國家注冊一級建造師,國家注冊監(jiān)理工程師。