摘要:本文筆者結(jié)合工程實(shí)例論述了工程概況、場(chǎng)地巖土工程條件及設(shè)計(jì)情況,然后對(duì)深基坑支護(hù)施工的工藝及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行探討,并提出深基坑支護(hù)施工的應(yīng)對(duì)措施。
關(guān)鍵詞:基坑支護(hù);土方施工;土釘錨釘;基坑監(jiān)測(cè)
伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)的建筑事業(yè)發(fā)展迅速,我國(guó)的深基坑支護(hù)技術(shù)也在逐漸走向成熟與完善。在工程施工過(guò)程中,深基坑支護(hù)進(jìn)行的是否順利,基坑支護(hù)的成功與否,對(duì)整個(gè)建筑工程的安全以及質(zhì)量有著重要的影響。如何選用更經(jīng)濟(jì)合理,更安全可靠的支護(hù)方法,是一個(gè)值得深入研究的問(wèn)題。
一、工程概況
某高層辦公建筑總面積為18587.89 m2。其中地上二十二層,建筑面積16375.2m2,剪力墻結(jié)構(gòu);地下室一層,建筑面積2212.69m2,框架剪力墻結(jié)構(gòu)。地下室基坑的開(kāi)挖深度為5.2m,基坑內(nèi)電梯井處最大開(kāi)挖深度為6.6米。
二、地質(zhì)條件
1工程周邊環(huán)境
工程施工場(chǎng)地窄小,北面為城市道路,有地下管線,距離地下室外墻面為8米,東、南、西三面毗鄰已有多層建筑,距離地下室外墻面為3.5-5米不等。
2工程地質(zhì)
根據(jù)勘測(cè)資料顯示,該場(chǎng)地土層分布如下:①雜填土帶厚度在3.1~10.9米之間,為不良土質(zhì),分布全部場(chǎng)地。②淤泥質(zhì)土,厚度在0.7-0.8米,分布大部分場(chǎng)地。③圓礫,層厚約1.70~8.10米,分布全部分場(chǎng)地。④粉質(zhì)粘土,層厚約0.2 ~1.20米,分布全部分場(chǎng)地。⑤全風(fēng)化泥巖,層厚0.3~2.8米,分布全部分場(chǎng)地。⑥強(qiáng)風(fēng)化泥巖,層厚2.20~6.50米,分布全部分場(chǎng)地。⑦中風(fēng)化泥巖,層厚2.6~12.20米,分布全部分場(chǎng)地。⑧中風(fēng)化粉質(zhì)砂巖,分布全部分場(chǎng)地,中~巨厚層。
該工程深基坑在不良土質(zhì)范圍內(nèi),且地表水豐富,土層不穩(wěn)定,而且該工程毗鄰已有多層建筑,為了保證毗鄰建筑和基坑的安全,必須進(jìn)行基坑支護(hù)。
三、選擇合適的支護(hù)方案
采用合適的基坑支護(hù)技術(shù),可以穩(wěn)定邊坡,控制基坑變形,保證基坑、毗鄰建筑物和地下管線的安全使用。
本工程施工單位根據(jù)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)圖紙,編制出深基坑支護(hù)專項(xiàng)方案,通過(guò)與業(yè)主、設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理單位共同協(xié)商,并經(jīng)專家論證,最終決定使用如下方案:東、南、西三面毗鄰已有多層建筑、采用抗滑樁(旋挖鉆孔灌注樁)方式支護(hù),樁間用鋼筋混凝土擋墻相連,每根樁用預(yù)應(yīng)力鋼鉸線錨索加固,樁頂用壓頂梁連成整體。北面采用放坡開(kāi)挖,土釘墻結(jié)構(gòu)護(hù)坡。均是比較成熟的工法。
四、基坑支護(hù)施工的技術(shù)分析
基坑的開(kāi)挖方法有兩大類,一類是放坡開(kāi)挖,適合用于施工場(chǎng)地寬曠,挖掘深度較淺,土質(zhì)較好的區(qū)域,施工費(fèi)用較低。另一類是有支護(hù)開(kāi)挖,是采用放坡開(kāi)挖不適用的情況下,必須采用有支護(hù)體系的開(kāi)挖,施工費(fèi)用較高。基坑支護(hù)要結(jié)合工程項(xiàng)目不一樣的具體情況,使用不一樣的挖掘以及支護(hù)措施。
為了確保地下工程施工過(guò)程中人員和物資的安全,確保地下工程主體結(jié)構(gòu)的安全,確保附近的區(qū)域安全,基坑支護(hù)技術(shù)受到人們的高度關(guān)注。由于地下工程挖掘深度趆來(lái)趆深,挖掘面積趆來(lái)趆大,還存在很多的不明確的要素,使得基坑支護(hù)變得趆來(lái)趆困難。基坑支護(hù)技術(shù)涵蓋了土方挖掘、邊坡支護(hù)、降水排水、監(jiān)測(cè)監(jiān)控等相關(guān)的內(nèi)容。牽扯到土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、水文地質(zhì)等方方面面,這就要依靠我們切實(shí)的探索和分析建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確保其穩(wěn)步前進(jìn)。以下結(jié)合本工程進(jìn)行詳細(xì)的分析
1工藝流程
2土方施工
土方施工屬于本工程的關(guān)鍵線路,土方開(kāi)挖的進(jìn)度直接影響到支護(hù)的施工進(jìn)度。本工程土方外運(yùn)量達(dá)到104萬(wàn)方,工程在市中心,周邊還有道路在進(jìn)行施工,交通通行壓力很大。土方開(kāi)挖和支護(hù)施工需要互相配合才能快速完成所有的施工任務(wù)。通過(guò)對(duì)支護(hù)施工的分析,從支護(hù)樁的施工開(kāi)始至第一道冠梁施工,至少需要3個(gè)月的時(shí)間,為了加快整個(gè)項(xiàng)目土方外運(yùn)工作,在支護(hù)樁施工期間,沿基坑周圍一圈預(yù)留30米寬的工作面,開(kāi)挖中間區(qū)域的土方。等支護(hù)樁施工完畢后,沿基坑一圈預(yù)留10米的工作面,其它土方及時(shí)進(jìn)行外運(yùn),同時(shí)進(jìn)一步降低中間核心區(qū)域的土方標(biāo)高。等冠梁施工完成后,按照支護(hù)施工的順序,分段分層進(jìn)行土方開(kāi)挖。
3鉆機(jī)定位成孔及灌注混凝土
采用一臺(tái)旋挖鉆機(jī)進(jìn)行定位成孔,由于場(chǎng)地地表水豐富,部分樁孔有地下水,為了確保成孔質(zhì)量,采用泥漿護(hù)壁成孔。成孔經(jīng)驗(yàn)孔合格后安裝鋼筋籠,并及時(shí)灌注樁芯混凝土,采用的是預(yù)拌商品混凝土進(jìn)行水下灌注。由開(kāi)樁間距較小,采用的是跳挖。完成全部灌注樁后進(jìn)行養(yǎng)護(hù),經(jīng)檢測(cè)成樁質(zhì)量并驗(yàn)收合格后進(jìn)行壓頂梁的施工。抗滑支護(hù)樁強(qiáng)度達(dá)到要求后即進(jìn)行基坑開(kāi)挖,基坑分層開(kāi)挖,每層為2米,每開(kāi)挖好一層,立即進(jìn)行鋼筋混凝土擋墻的施工,擋墻鋼筋采用后植筋方法進(jìn)行錨固,經(jīng)抗拔試驗(yàn)合格。抗滑樁的錨索在土方開(kāi)挖到錨點(diǎn)標(biāo)高時(shí)及時(shí)進(jìn)行。
本工程工設(shè)計(jì)有746條支護(hù)樁,樁徑為1.2米,間距為1.5~1.8米。基坑西南角有道理施工,道路施工時(shí)將周圍管線進(jìn)行了改道,造成周圍管線沒(méi)有準(zhǔn)確的施工圖紙。地下管線距離支護(hù)樁距離很近,根據(jù)管線圖紙顯示,局部會(huì)和支護(hù)結(jié)構(gòu)交叉重疊。為了確保地下管線的安全,在施工前邀請(qǐng)相關(guān)管線單位到施工現(xiàn)場(chǎng)召開(kāi)地下管線協(xié)調(diào)會(huì)。對(duì)地下管線位置進(jìn)行明確,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交底。局部區(qū)域要求管線產(chǎn)權(quán)單位進(jìn)行改遷。對(duì)于地下管線不清的區(qū)域,聘請(qǐng)專業(yè)的物探單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察。根據(jù)物探資料,安排人工進(jìn)行探挖,確保地下管線的安全。
施工現(xiàn)場(chǎng)的西北角有排水明渠,造成前期無(wú)法進(jìn)行支護(hù)樁的施工,首層冠梁也無(wú)法進(jìn)行貫通。為了加快施工進(jìn)度,經(jīng)過(guò)與業(yè)主協(xié)商溝通,我司先在明溝處預(yù)埋2根直徑1.2米預(yù)制混凝土管,引流地表水。將施工場(chǎng)地進(jìn)行回填,平整后進(jìn)行支護(hù)樁的施工。相關(guān)單位進(jìn)行箱涵施工時(shí),可以將回填的場(chǎng)地作為施工料場(chǎng)。促進(jìn)了整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)展。
4土釘錨釘?shù)陌惭b以及孔內(nèi)注漿
土釘墻支護(hù)中,土釘采用1Ф25鋼筋,長(zhǎng)度為5.0m。孔道內(nèi)采用C30水泥砂漿灌注,用425號(hào)普通硅酸鹽水泥作為膠結(jié)材料,水灰比為0.45~0.5:在注漿導(dǎo)管底端插入孔底之后,開(kāi)始注漿,注漿方式采用氣壓式注漿的方式,等到孔口溢出水泥漿后撤離導(dǎo)管,導(dǎo)管的撤離速度均勻緩慢,確保孔中氣體全部逸出。
5錨固端處理與噴射混凝土板墻
面層的鋼筋布置好之后,在錨釘端頭焊接一塊鋼板,采用穿孔塞的方式進(jìn)行焊接,該鋼板的型號(hào)為50mm×150mm,厚6mm。其次在鋼板外側(cè)焊上連接鋼筋,使鋼筋網(wǎng)與錨釘之間互相焊接形成一個(gè)整體。在進(jìn)行混凝土噴射前,首先做好混凝土的配合比的試配工作,確定速凝劑以及早強(qiáng)劑的最佳用量,混凝土強(qiáng)度為C25,厚度控制在100mm。
6排水系統(tǒng)
由于該工程地表水豐富,晴雨天均有大量地表水滲入基坑,因此在基坑頂四周構(gòu)筑截水溝和在基坑底四周構(gòu)筑排水溝排水,將水導(dǎo)入沉沙井,然后抽水至城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)。
7基坑監(jiān)測(cè)
在基坑施工的整個(gè)過(guò)程中,委托了有資質(zhì)的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況,測(cè)量毗鄰建筑的變形量及裂隙發(fā)展,觀察地表開(kāi)裂狀況等,并及時(shí)反饋到項(xiàng)目部。從檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,本工程基坑支護(hù)效果良好,達(dá)到原定目標(biāo)要求。
五、總結(jié)
對(duì)于高層建筑的深基坑支護(hù)施工來(lái)說(shuō),確保其科學(xué)性和合理性是它的重點(diǎn)內(nèi)容,深基坑施工質(zhì)量的好壞與整個(gè)建筑主體的質(zhì)量存在必然的聯(lián)系,保證工程質(zhì)量、效率、安全是深基坑支護(hù)施工的重點(diǎn)問(wèn)題。所以,在實(shí)際的施工當(dāng)中,一定要綜合所有的實(shí)際情況,確保基坑支護(hù)施工工作的萬(wàn)無(wú)一失。