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        高層住宅樓深基坑支護(hù)施工技術(shù)

        2020-06-30 01:32:18鄭金江
        四川建材 2020年6期
        關(guān)鍵詞:混凝土施工

        鄭金江

        (中鐵十六局集團(tuán)第四工程有限公司,北京 101400)

        0 前 言

        近年來,高層房屋建筑規(guī)模逐步擴(kuò)大,相應(yīng)的深基坑支護(hù)也成為施工中的重點(diǎn)內(nèi)容。其施工質(zhì)量將直接影響到建筑整體品質(zhì),與居民安全息息相關(guān)[1]。高層建筑工程領(lǐng)域加大力度做好深基坑支護(hù)具有必要性。結(jié)合基坑形式選擇合適的綜合支護(hù)方式,值得工程人員對(duì)相關(guān)技術(shù)做深入分析。

        1 工程概況

        東鐵營柵戶區(qū)改造回遷安置房及配套設(shè)施項(xiàng)目,其建設(shè)于北京市豐臺(tái)區(qū)宋莊路東側(cè),主體結(jié)構(gòu)包括1#、2#樓、S1#~S4#樓、P1#樓及相關(guān)附屬結(jié)構(gòu)。本項(xiàng)目基坑工程規(guī)模較大,東西長142.0 m,南北長68.0 m,基坑整體呈長方形,開挖面積8 280 m2,基坑深度10.8 m,區(qū)域內(nèi)自然地面標(biāo)高-0.30 m。

        2 地質(zhì)情況

        根據(jù)勘探結(jié)果顯示,基坑內(nèi)地層分人工堆積層和第四紀(jì)沉積層,結(jié)構(gòu)較為松散,且勘探過程中共測到3層地下水,見表1。

        表1 地下水情況表 單位:m

        3 深基坑支護(hù)工藝

        松軟地層及地下水對(duì)基坑的穩(wěn)定性影響較大,因此,采用護(hù)坡樁、錨索、攪噴樁進(jìn)行基坑下部支護(hù)、磚混擋墻進(jìn)行基坑上部支護(hù),采用攪噴樁與護(hù)坡樁搭接形成止水帷幕,并結(jié)合土釘墻進(jìn)行基坑止水。

        護(hù)坡樁強(qiáng)度大、樁身長、樁體嵌入基坑底部達(dá)4.7 m,結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨索的拉力,加上樁頂冠梁的橫向連接形成強(qiáng)有力的作用體系,可有效對(duì)基坑下部土體進(jìn)行支護(hù)?;由喜坎捎么u混擋墻結(jié)合構(gòu)造柱,可有效對(duì)基坑上部土體進(jìn)行支護(hù)[2]。通過在護(hù)坡樁間設(shè)置攪噴樁,可加強(qiáng)樁間土體的強(qiáng)度并形成止水帷幕,結(jié)合外層土釘墻可實(shí)現(xiàn)基坑內(nèi)的地下水控制。圖1為基坑支護(hù)剖面圖。

        圖1 基坑支護(hù)剖面圖

        3.1 基坑開挖

        首先使用挖掘機(jī)將基坑開挖至-2.3 m處,將開挖土外運(yùn),此高度為護(hù)坡樁樁頂位置。將場地整平后作為護(hù)坡樁、磚混擋墻的施工場地。

        3.2 護(hù)坡樁施工

        護(hù)坡樁采用長螺旋中心壓灌混凝土后插入鋼筋籠的工藝。該技術(shù)首先灌注混凝土再進(jìn)行鋼筋籠放置,可省去泥漿護(hù)壁環(huán)節(jié)。護(hù)坡樁采用長螺旋鉆機(jī)成孔,混凝土輸送泵壓灌泌水性好、和易性好的預(yù)拌混凝土,邊灌注混凝土邊提鉆,保證鉆頭位于混凝土面1 m以下。保證灌注充盈系數(shù)大于1.05~1.2,宜<1.3。

        鋼筋籠統(tǒng)一制作,吊車吊起并垂直放入孔內(nèi),首先依靠其自身重力下沉,在下沉到一定深度后利用振動(dòng)裝置輔助鋼筋籠下放。鋼筋籠插入過程應(yīng)連續(xù)一氣呵成,避免出現(xiàn)停頓。護(hù)坡樁采用間隔成樁,施工樁孔與新澆筑完成的樁體間的安全距離≥4倍樁徑,或間隔≥36 h。施工中鉆孔施工應(yīng)該確保鉆孔垂直、傾斜不超過5%。

        3.3 冠梁施工

        護(hù)坡樁鑿除樁頭并檢測合格后進(jìn)行樁頂冠梁施工,冠梁的結(jié)構(gòu)尺寸為900×600 mm、700×500 mm。冠梁的主要作用是將護(hù)坡樁橫向連為整體,增強(qiáng)護(hù)坡樁的整體防護(hù)效果。

        使用小型挖掘機(jī)開挖樁間土體,并放樣出梁頂標(biāo)高及樁中心線。冠梁鋼筋在加工場統(tǒng)一加工,運(yùn)至現(xiàn)場由人工安裝并支立組合式鋼模板,模板拼縫嚴(yán)密、線形順直。

        混凝土標(biāo)號(hào)C25,在攪拌站統(tǒng)一拌制,運(yùn)送至現(xiàn)場后檢查坍落度、和易性等指標(biāo),混凝土采用分層澆筑,使用振搗棒振搗密實(shí)。

        3.4 磚混擋墻施工

        磚混擋墻在冠梁施工完成后進(jìn)行,墻體寬度為370 mm,高度2 m,墻體內(nèi)每隔2 m設(shè)置構(gòu)造柱。主要目的是對(duì)基坑上部的土體進(jìn)行擋護(hù),保證基坑安全。

        磚混擋墻結(jié)合鋼筋混凝土構(gòu)造柱的結(jié)構(gòu)體系,可增強(qiáng)擋墻自身強(qiáng)度及支護(hù)能力,對(duì)基坑上部土體提供有效的支護(hù)。砌筑采用“一鏟灰、一塊磚、一揉壓、一灌縫”的方法,采用鉛垂線及放樣結(jié)果控制墻體的垂直度及線型。墻體灰縫內(nèi)砂漿要飽滿密實(shí)、深淺一致。

        3.5 止水帷幕

        基坑四周的護(hù)坡樁施工完成后,因樁間土體外露,地下水會(huì)沿樁間土體流出,導(dǎo)致基坑穩(wěn)定性下降甚至垮塌。本項(xiàng)目在相鄰護(hù)坡樁之間加設(shè)攪噴樁,與護(hù)坡樁連為整體形成止水帷幕,見圖2。

        攪噴樁是在長螺旋鉆機(jī)的基礎(chǔ)上增加一根高壓注漿管,在螺旋鉆桿旋轉(zhuǎn)的同時(shí)高壓注入水泥漿,將土體改變成水泥土攪拌樁,樁體直徑1 m。

        根據(jù)測量放樣結(jié)果挪動(dòng)鉆機(jī)就位,并利用經(jīng)緯儀校準(zhǔn)鉆桿垂直度,要求孔位偏差在50 mm以內(nèi),垂直度控制在0.5%以內(nèi),鉆孔直徑>1.1 m,施工中發(fā)現(xiàn)孔斜及時(shí)糾正。起動(dòng)鉆機(jī)后調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速,開啟高壓泵調(diào)至設(shè)計(jì)壓力,放松卷揚(yáng)機(jī)使攪拌頭自上而下切土、拌和、下沉直至樁底。

        鉆機(jī)鉆進(jìn)和提升速度宜控制在0.2~0.4 m/min,同時(shí)均勻、連續(xù)注入拌制好的水泥漿液。每根樁應(yīng)根據(jù)地層情況上下攪拌1~2次。水泥漿液采用P.S.A32.5級(jí)礦渣水泥,水泥加膨潤土漿液的水灰比為1∶0.75。

        圖2 止水帷幕示意圖

        3.6 錨索施工

        本項(xiàng)目在攪噴樁上設(shè)置錨索,通過錨索與攪噴樁的整體作用增強(qiáng)整體支護(hù)效果,提高基坑周邊土體的穩(wěn)定性[3]。

        基坑開挖至錨索設(shè)計(jì)標(biāo)高以下50 cm處,平整場地,放樣出錨索位置并挪動(dòng)鉆機(jī)就位。錨索成孔采用常規(guī)長螺旋鉆機(jī)同時(shí)壓水泥漿濕作業(yè)成孔的工藝,漿液通過中空鉆桿借助泥漿泵與泥漿池進(jìn)行反復(fù)循環(huán),水泥漿控制在1.0~1.2。施工中控制鉆機(jī)鉆桿的水平傾角,保證鉆桿的水平投影始終垂直于坑壁。

        錨索由鋼絞線制成,采用箍環(huán)及擴(kuò)張環(huán)制作成波浪狀,注漿管從錨索中心部位穿過。鉆至設(shè)計(jì)深度后放入錨索及注漿管,注漿管深入距孔底50~100 mm的位置,確??椎追礉{順利。采用注漿泵向孔內(nèi)注入水泥漿,水灰比0.5,注漿壓力≥1 MPa,在注漿錨固體初凝后進(jìn)行二次注漿補(bǔ)強(qiáng)。

        錨固體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%即可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。張拉前先取設(shè)計(jì)軸向力的0.1倍對(duì)錨桿預(yù)張拉1~2次,進(jìn)行錨具受力調(diào)整再正式張拉。鋼絞線正式張拉時(shí)宜分3~4次張拉至設(shè)計(jì)荷載,回縮鎖定在設(shè)計(jì)預(yù)加力荷載后停留5~10 min,在預(yù)應(yīng)力沒有明顯衰減時(shí)用夾片鎖緊。

        3.7 土釘墻

        止水帷幕施工完成后在外側(cè)施作土釘墻,以增強(qiáng)基坑止水能力。土釘墻開挖高度4.74 m,放坡系數(shù)1∶0.4,設(shè)置三排土釘,每排土釘設(shè)置一道通長的Ф14水平壓筋,且與土釘端部彎鉤相焊接。

        土釘材質(zhì)為Φ48×3.5 mm的鋼花管,前端做成錐形,管身鉆注漿孔,采用洛陽鏟成孔或氣錘打入,穿過止水帷幕時(shí)可采用水泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝。土釘放入孔內(nèi)后采用孔底注漿的方式注入水泥漿,水灰比為0.5,孔口反漿后再加壓注漿兩次,保證注漿效果。

        土釘外部鋪設(shè)Φ8鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格尺寸200 mm×200 mm,網(wǎng)片搭接長度>300 mm,并沿水平方向設(shè)置Φ14鋼筋,并與錨筋端部彎鉤焊接,間距同于土釘縱向間距。面層噴射C20混凝土,厚度10 cm,采用濕噴機(jī)施工。

        土釘墻翻邊采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)尺寸10 cm×100 cm(高×寬),內(nèi)設(shè)Φ16主筋及Φ6.5箍筋,為土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分,對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體受力起著重要的作用。

        4 結(jié)束語

        東鐵營柵戶區(qū)改造回遷安置房及配套設(shè)施項(xiàng)目深基坑施工,采用了護(hù)坡樁、錨索、磚混擋墻、攪噴樁、護(hù)坡樁及土釘墻形成綜合的支護(hù)、止水體系,加強(qiáng)了基坑施工質(zhì)量及施工安全。同時(shí)護(hù)坡樁的施工省去了泥漿護(hù)壁環(huán)節(jié),有利于施工環(huán)保,節(jié)約了施工成本。

        基于深基坑支護(hù)綜合施工技術(shù)的應(yīng)用,可提高高層建筑基礎(chǔ)部分施工質(zhì)量及施工安全,有助于減少安全隱患。當(dāng)然,深基坑支護(hù)技術(shù)復(fù)雜,如地質(zhì)條件、材料等均會(huì)對(duì)正常施工造成干擾,因而要視實(shí)際情況而定,形成合適的施工方案,兼顧質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益兩方面要求。

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