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        多支護(hù)模式的深基坑支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)

        2019-11-19 07:54:34王平勛李林燾
        四川建筑 2019年5期
        關(guān)鍵詞:深度混凝土施工

        王平勛,李林燾

        (中國(guó)五冶集團(tuán)有限公司第一工程分公司,四川成都 610000)

        隨著城市的快速發(fā)展,出現(xiàn)了大量的城市高層建筑和超高層建筑,與此同時(shí),深基坑支護(hù)規(guī)模也越來(lái)越大。陸小利[1]結(jié)合國(guó)內(nèi)外深基坑支護(hù)的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)了深基坑樁-錨支護(hù)體系;王宇等[2]采用斜撐對(duì)深基坑進(jìn)行支護(hù),通過理正軟件進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,優(yōu)化了深基坑施工方案;樊娟瑩[3]對(duì)微型鋼管樁加錨索在深基坑項(xiàng)目中的實(shí)際施工應(yīng)用進(jìn)行了說明。本文對(duì)某深基坑不同區(qū)域采用了三種不同支護(hù)方式,并加強(qiáng)場(chǎng)地硬化和基坑防排水工作,從而達(dá)到了安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)省工期的目的。

        1 工程概況

        1.1 項(xiàng)目概況

        該項(xiàng)目位于成都市錦江區(qū)喜樹街以東,芙蓉中街以南,椿樹街以西,新規(guī)劃道路以北,交通方便,位置優(yōu)越,總建筑面積約32×104m2。擬建建筑物由商業(yè)附屬裙樓及高層住宅樓組成,包括4個(gè)地塊,商業(yè)裙樓為1~3層,高層住宅樓為18~30層不等,下設(shè)2~3層地下室,由于地形起伏較大,地下室局部架空,基坑開挖深度在4.2~12.0 m,具體如表1所示。

        表1 地下室及基坑開挖深度情況

        1.2 工程地質(zhì)條件

        在基坑開挖深度范圍內(nèi),根據(jù)鉆探揭露,場(chǎng)地地層從上至下依次為第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml)、第四系中下更新冰水堆積層(Q1+2fgl)和白堊紀(jì)灌口組(K2g)組成,具體情況如表2所示。

        1.3 水文地質(zhì)條件

        場(chǎng)地內(nèi)存在的地下水為賦存于人工填土、黏土裂隙以及含卵石黏土層中的上層滯水、埋藏于白堊系灌口組泥巖裂隙中的基巖裂隙水。上層滯水受大氣降水和地表水滲透補(bǔ)給,水量不大,以蒸發(fā)方式排泄。

        表2 工程地質(zhì)情況

        2 基坑支護(hù)總體設(shè)計(jì)方案

        城市建筑施工時(shí),由于鄰近建筑物較多,深基坑支護(hù)應(yīng)當(dāng)考慮多方面的因素[4],比如開挖深度、地質(zhì)水文條件、施工機(jī)具等,并應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)施工期間的變形監(jiān)測(cè)。對(duì)深基坑支護(hù)方式的選擇作了一些建議:

        (1)放坡。當(dāng)基坑開挖深度不大,并且地下水位較低,土體穩(wěn)定性較好,周邊開闊,可進(jìn)行放坡施工。

        (2)排樁。基坑開挖風(fēng)險(xiǎn)較小,開挖深度不大于5 m,地下水位低于基坑底面時(shí),可采用排樁支護(hù),必要時(shí)可采用雙排樁[5]。

        (3)鋼樁+錨索。當(dāng)基坑深度較大,地層穩(wěn)定性較差,需要多種支護(hù)方式共同支護(hù),如鋼樁、錨索共同支護(hù)[6],錨索類型及長(zhǎng)度根據(jù)施工實(shí)際確定。

        (4)鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土。這種支護(hù)主要是為了保證邊坡穩(wěn)定性,常常結(jié)合放坡施工及其它支護(hù)方式共同采用。

        本項(xiàng)目分為四個(gè)地塊,每個(gè)地塊開挖深度、周邊環(huán)境和施工條件存在差異,在綜合安全、工期和經(jīng)濟(jì)的考慮下,采用了“放坡+網(wǎng)噴”“放坡+排樁”和“排樁+囊式擴(kuò)大頭錨索”三種支護(hù)方式,具體支護(hù)方式的選擇見表3。

        表3 支護(hù)方式的選擇

        3 支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)

        3.1 場(chǎng)地地表硬化處理

        本項(xiàng)目位于成都東郊三級(jí)階地,場(chǎng)地內(nèi)黏性土為膨脹性巖土,為防止地表水長(zhǎng)期侵泡土壤,影響護(hù)壁安全,對(duì)場(chǎng)地內(nèi)地表采用C15混凝土進(jìn)行硬化處理,硬化范圍為冠梁水溝內(nèi)邊至圍墻內(nèi)側(cè)(圖1)。

        圖1 場(chǎng)地硬化處理

        3.2 排樁施工技術(shù)

        (1)采用全站儀進(jìn)行樁位坐標(biāo)、高程復(fù)核,沿樁中心拉十字線至1.5 m以外并作好護(hù)樁標(biāo)記。

        (2)鉆機(jī)設(shè)備就位,開機(jī)進(jìn)行旋挖取土,機(jī)械配合將加工好的鋼護(hù)筒吊入孔內(nèi),調(diào)整好護(hù)筒的中心和垂直度,在檢查無(wú)誤之后用土石將護(hù)筒外四周空隙填實(shí)夯牢,保證鋼護(hù)筒在鉆進(jìn)施工中牢固不變形和位移。

        (3)設(shè)置泥漿池,用于鉆孔施工時(shí)的泥漿制作、儲(chǔ)備及排樁混凝土灌注時(shí)溢出泥漿的排放。將黏土投入泥漿池,注入適量清水,配合挖機(jī)等攪拌制成泥漿,泥漿材料選用黏性好、成塊狀的優(yōu)質(zhì)黏土。

        (4)采用旋挖鉆進(jìn)成孔施工的濕式鉆斗(回轉(zhuǎn)斗),鉆進(jìn)施工前應(yīng)先在護(hù)筒內(nèi)注入護(hù)壁泥漿,同時(shí)在施工過程中隨著取土的進(jìn)行及時(shí)注入泥漿,始終保持泥漿在孔內(nèi)的液面高度以避免孔壁坍塌。將鉆機(jī)鉆桿回轉(zhuǎn)到樁孔位置后將鉆斗垂直放下并開始轉(zhuǎn)動(dòng)取土,當(dāng)確定樁孔深度達(dá)到要求后,將鉆斗更換成清孔斗并下降到底部,待懸浮顆粒較大的砂石沉降進(jìn)入料斗并清除。

        (5)鋼筋籠采用現(xiàn)場(chǎng)制作,其保護(hù)層厚度50 mm,焊接時(shí)不能使主筋斷面受損,制作堆放場(chǎng)地應(yīng)保持平穩(wěn)、清潔、防雨、防水,護(hù)壁鋼筋采用孔外綁扎入孔。

        (6)混凝土澆灌采用車泵輸送泵入孔,通過下料漏斗提斗提升導(dǎo)管在泥漿中澆筑,混凝土澆筑要一氣呵成,不得中斷,以保證混凝土的均勻性,間歇時(shí)間一般應(yīng)控制在15 min內(nèi),任何情況下不得超過30 min。

        3.3 冠梁及拉梁

        (1)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,鋼筋保護(hù)層厚度50 mm。

        (2)施工縫處強(qiáng)度低,不應(yīng)設(shè)置在轉(zhuǎn)角及其附近15 m范圍內(nèi)。

        (3)主筋采用雙面搭接焊,搭接長(zhǎng)度5 d;或采用單面搭接焊,搭接長(zhǎng)度10 d;或采用綁扎搭接,搭接長(zhǎng)度滿足規(guī)范要求。

        (4)模板的接縫不應(yīng)漏漿,模板內(nèi)部不應(yīng)有積水,模板與混凝土接觸面應(yīng)清理并涂刷隔離劑。具體支護(hù)形式如圖2。

        圖2 冠梁支撐模板

        (5)混凝土澆筑以泵送C30混凝土為主,采用插入振動(dòng)器振搗,每次振搗時(shí)間不少于30 s,直至混凝土表面呈現(xiàn)浮漿和不再下沉為止。

        3.4 囊式擴(kuò)大頭錨索

        囊式擴(kuò)體錨索施工是在支護(hù)樁施工完成后進(jìn)行,鉆機(jī)工作面宜低于錨索標(biāo)高面0.5 m,工作面寬度不得小于15 m,工作面應(yīng)能保證機(jī)器正常作業(yè)。

        (1)錨索為承壓型囊式擴(kuò)體錨索,主要由鋼絞線、錨具、承壓型囊、注漿管、錨索定位器及承壓板等組成,以上材料均采用工廠定制、現(xiàn)場(chǎng)安裝方式。

        (2)自由段孔徑150 mm,錨固段孔徑600 mm,先用150 mm的鉆頭鉆至設(shè)計(jì)深度,然后上提3.0 m,先采用清水?dāng)U孔,從上往下進(jìn)行擴(kuò)孔,然后再?gòu)南峦线M(jìn)行復(fù)擴(kuò)。

        (3)高壓噴射擴(kuò)大頭擴(kuò)孔完成后,應(yīng)立即取出噴管并將錨索放入錨孔內(nèi)至設(shè)計(jì)深度。

        (4)注漿時(shí)采用壓漿泵先在囊內(nèi)注漿,囊內(nèi)漿體注滿后,用另一根注漿管采用相同的水灰比在囊外注漿,當(dāng)孔口看到水泥漿時(shí),停止注漿。

        (5)錨索預(yù)應(yīng)力張拉采用錨桿張拉機(jī)進(jìn)行,達(dá)到設(shè)定的預(yù)應(yīng)力后予以鎖定。張拉應(yīng)在注漿體強(qiáng)度達(dá)到75 %后一次性進(jìn)行張拉鎖定。

        3.5 樁間護(hù)壁施工

        面層采用噴射混凝土與鋼筋網(wǎng)組成的鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)型式。土方開挖時(shí),應(yīng)確保網(wǎng)噴支護(hù)作業(yè)面平整,壁面噴射混凝土厚度為80 mm(圖3)。

        圖3 樁間護(hù)壁施工示意

        (1)網(wǎng)筋采用Φ8@250×250 mm鋼筋綁扎而成,橫向加強(qiáng)筋采用Φ16三級(jí)螺紋鋼筋與樁體的植筋(Φ16鋼筋)焊接,間距為1.0 mm(砂層分布區(qū)域間距調(diào)整為0.5 m)。

        (2)噴射混凝土采用細(xì)石混凝土,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20。

        3.6 防排水措施

        為防止基坑外圍雨水流入基坑,自然放坡部分坑壁頂部用水泥砂漿或噴射混凝土散落料封閉。護(hù)壁樁部分冠梁上部采用頁(yè)巖多孔磚砌筑水溝,水溝截面尺寸為350 mm×500 mm。水溝內(nèi)外均用防水砂漿抹面,水溝外側(cè)設(shè)置150 mm×200 mm的C15混凝土擋水帶,擋水帶雙面均采用防水砂漿抹面。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        高層建筑深基坑支護(hù)是高層建筑修建最基礎(chǔ)的一環(huán),其施工質(zhì)量直接影響建筑工程整體的質(zhì)量安全及使用安全,因此,應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況及地質(zhì)水文條件,選擇適宜的支護(hù)方式。本項(xiàng)目分為四個(gè)地塊,每個(gè)地塊的基坑開挖深度、周邊環(huán)境及土體結(jié)構(gòu)存在一定的差異,因此選擇了“放坡+網(wǎng)噴”“放坡+排樁”和“排樁+囊式擴(kuò)大頭錨索”三種不同的支護(hù)方式,并對(duì)支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)及其參數(shù)進(jìn)行了說明。在該項(xiàng)目施工過程中,無(wú)安全事故發(fā)生,無(wú)傾覆、坍塌等發(fā)生,確保了深基坑支護(hù)工程的安全、質(zhì)量及工期進(jìn)度,取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

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