前言
某商業(yè)辦公樓基坑面積為13000㎡。基坑深度為七米,周邊環(huán)境為:南、東、北三面距離基坑邊約15~30m都是人行道邊;西面,距離基坑邊90m范圍內(nèi)是本項(xiàng)目綠化廣場。
1.支護(hù)方案簡介
(1)采用Φ550深層水泥土攪拌樁防水,單排,樁中心水平間距350,樁間搭接200,南面位較高,經(jīng)圖紙會(huì)審,南邊樁中心水平間距改為300,搭接250,其中東北角4-4剖面用三排樁,樁中心間距400,樁間搭接150,樁長約8.0~16.0m,4-4剖面前后兩排樁中另施工Φ130孔,Φ90×4鋼管超前支護(hù)樁,樁長12m,間距0.80m。
(2)各剖面上部均放坡1.2m,坡度1:1,平臺(tái)寬度2.0m,坡面噴砼處理。
(3)各支護(hù)剖面均設(shè)置5排錨桿,最低條離基坑底面600高,上面錨桿垂直間距1200,水平間距1300,錨桿長度10~18m,鋼筋用Φ22~28。
(4)基坑南面考慮可能在錨桿錨固土層有比較厚的填土,在下部三排錨桿傾角加大5度,并適應(yīng)增加了錨桿的長度。
(5)東北角在坑底面位置有比較厚的淤泥,此處另在頂部壓頂梁處增設(shè)水平型鋼角支撐,支撐用240a。水平支撐的中部加設(shè)條Φ250的6厚鋼管立柱。立柱支承于Φ350小直徑鉆孔樁內(nèi)。
(6)噴射砼面板厚度120,設(shè)計(jì)強(qiáng)度C20。
2.本工程地質(zhì)概況
本工程場地地質(zhì)特征是:1)上覆填土為雜填土,平均厚度約2.2m,與耕土合并后的平均厚度約2.9m;2)粉土在場地內(nèi)近半數(shù)鉆孔有揭露,在南面分布稍多;3)僅4個(gè)鉆孔揭露有淤泥或淤泥質(zhì)土;4)殘積層、全風(fēng)化及強(qiáng)風(fēng)化層厚度變化大,基坑開挖底面落在可塑狀的沖洪積成因粉質(zhì)粘土層和殘積成因的粉質(zhì)粘土層上;5)場地上層滯水含量不豐富,土層呈弱透水性。
地質(zhì)各土層厚度列表如下:
土層 |
厚度 |
雜填土 |
厚度0.8~3.2m,平均2.11m |
耕土 |
厚度0.5~1.0m,平均0.63m |
粉土 |
厚度0.5~3.2m,平均1.49m |
淤泥、淤泥質(zhì)土 |
厚度0.6~1.70m, |
粉質(zhì)粘土 |
層面埋深2.1~6m,厚度0.7~6.3m,平均厚度3.17m |
粉質(zhì)粘土殘積層 |
層面埋深3.8~12.2m,厚度1~12.3m,平均厚度4.47m |
全風(fēng)化層 |
層面埋深7.4~19.5m,厚度0.8~5.0m,平均厚度2.33m |
強(qiáng)風(fēng)化層 |
層面埋深6.6~28.5m,厚度0.7~15.5m,平均厚度3.01m |
中風(fēng)化層 |
層面埋深7.7~32.6m,厚度0.6~10.9m,平均厚度3.94m |
微風(fēng)化層 |
層面埋深11.0~35.1m, |
根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告可知,場地鉆孔穩(wěn)定水位埋深在0.55-1.8m間,由于臨近大江,其水位變化受河流水位急潮汐的影響。
3.主要施工參數(shù)
3.1深層攪拌樁
(1)樁長:根據(jù)地質(zhì)剖面確定,最長不超過16米,約樁長8~16m;
(2)樁徑:Φ550mm;
(3)樁排數(shù):一排,東北角三排;
(4)樁芯距:350mm,東北角400mm、南邊300mm。
(5)水泥摻入量:12~15%,東北角18%。
(6)水泥強(qiáng)度等級(jí):P.032.5;
(7)水灰比:0.50~0.55;
(8)嚴(yán)格控制攪拌樁垂直度和樁搭接長度,要求垂直度偏差小于0.5%樁長。
3.2鋼管超前支護(hù)樁
(1)成孔口徑:Φ130;
(2)樁長:12m;
(3)樁距:800mm;
(4)樁體材料:Φ90*4焊管;
(5)注漿材料:水灰比為0.50的P.032.5水泥凈漿;
(6)鋼管制作:管體每隔1m對(duì)稱錯(cuò)開鉆Φ8孔,局部開“V”字形缺口。
3.3非預(yù)應(yīng)力錨桿
(1)開挖坡面:頂部1.2m;1:1放坡開挖,中下部垂直開挖;
(2)錨桿位置:噴錨面自上而下布置5道錨桿,橫向間距1.3m,縱向間距1.2m;
(3)錨桿口徑:110m;
(4)錨桿傾角:150~200C;
(5)錨桿長度:10~18m;
(6)錨桿拉桿材料:Φ22、Φ25、Φ28Ⅱ級(jí)螺紋鋼;
(7)錨桿注漿材料:水灰比為0.45的P.032.5水泥沙漿;
(8)噴錨面鋼筋網(wǎng):Φ8@200×200;
(9)加強(qiáng)筋:采用2Φ14螺紋鋼筋按錨桿位置雙向布置;
(10)噴射砼強(qiáng)度:C20;
(11)噴射砼厚度:120mm;
3.4型鋼角支撐
(1)支撐用2[40a;
(2)水平支撐的中部加設(shè)條Φ250的6厚鋼管立柱。立柱支承于Φ350小直徑鉆孔樁內(nèi)。
4.基坑支護(hù)的施工
4.1施工順序
軸線控制網(wǎng)建立
↓
深層攪拌樁施工
↓←基坑頂截水溝及壓頂梁施工
鋼管超前支護(hù)樁施工
↓
鋼管立柱鉆孔樁施工
↓
鋼管立柱施工
↓
鋼支撐施工
↓
基坑土方開挖及錨桿、錨噴混凝土施工
↓
修整坑底土方,砌筑坑底排水溝
↓
竣 工
4.2基坑降水與排水
(1)基坑降水采用18口Φ300mm降水井封閉式降水,降水井井底標(biāo)高-9.0m(相對(duì)標(biāo)高),地下室施工期間降水井內(nèi)水位不高于-7.0m(相對(duì)標(biāo)高)。
(2)坡頂排水溝結(jié)合地勢布置,縱坡0.2%-0.5%入市政排水系統(tǒng)。基坑內(nèi)沿坡底邊線布設(shè)磚砌排水溝,基坑轉(zhuǎn)角處設(shè)磚砌集水井,及時(shí)將水抽出地面。
(3)基坑頂西北角設(shè)1口沉淀池,場地內(nèi)排水經(jīng)此沉淀后,方可排人市政管道。
4.3主要施工方法
4.3.1水泥土攪拌樁的施工流程
(1)樁機(jī)定位:攪拌樁機(jī)到達(dá)指定樁位后,進(jìn)行對(duì)中、調(diào)平。
(2)當(dāng)攪拌機(jī)樁機(jī)對(duì)位后,啟動(dòng)電機(jī)下沉鉆頭,可用4檔下沉,在下沉過程中,應(yīng)邊送漿邊鉆進(jìn)切土。
(3)漿液制備:按設(shè)計(jì)確定的漿液配方投料,攪拌水泥制漿。在送漿前必須不停地?cái)嚢瑁乐節(jié){液離析。
(4)提升注漿攪拌:待攪拌機(jī)鉆頭下沉到設(shè)計(jì)深度后,邊攪拌邊提升鉆頭,提升速度用Ⅱ檔。
(5)重復(fù)下沉:當(dāng)攪拌機(jī)鉆頭提升到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí),重復(fù)下沉攪拌,使?jié){液與土體攪拌均勻,下沉速度為Ⅳ檔。
(6)重復(fù)提升:待鉆頭下沉到設(shè)計(jì)深度時(shí),邊噴漿、邊攪拌、邊提升,直至鉆頭提升至地面,控制提升速度Ⅱ檔。
(7)沖洗系統(tǒng):沖洗灰漿泵和輸漿管系統(tǒng),直至返出清水,并清除此之外鉆頭上粘附的軟土,檢查鉆頭,如有磨損時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。
(8)移樁機(jī)到新樁位,重復(fù)1~7步驟。
4.3.2鋼管超前支護(hù)樁的施工流程
(1)鉆機(jī)就位、對(duì)中:樁位復(fù)核無誤后,立即就鉆機(jī)就位,鉆機(jī)就位后應(yīng)調(diào)整其平整度,墊底下應(yīng)墊枕木,確保平衡,同時(shí)鉆機(jī)鉆頭應(yīng)對(duì)中樁中心,檢查無誤方可開孔。
(2)鉆孔:本工程鋼管樁設(shè)計(jì)長度為12m,采用XY-100型地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔,選用直徑為Φ130的合金鉆頭,成孔過程配以泥漿循環(huán),將孔內(nèi)渣質(zhì)及時(shí)排出,提高鉆進(jìn)速度,泥漿比重控制在1.2左右。根據(jù)設(shè)計(jì)要求一直鉆至設(shè)計(jì)深度后方可終孔。
(3)清孔:鉆至設(shè)計(jì)深度后,進(jìn)行清孔工作,采用大泵量的清水進(jìn)行清孔,將孔內(nèi)殘?jiān)逑锤蓛簦敝量卓诹鞒銮逅疄橹埂?br />
(4)鋼管制作:本工程鋼管直徑為Φ90,切割鋼管采用氣割法,管焊接采用對(duì)中焊接,接口焊縫應(yīng)滿焊,不得有漏焊現(xiàn)象。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,管體每隔1m對(duì)稱錯(cuò)開Φ8孔,底部開“V”字形缺口。
(5)鋼管安放:鋼管安放采用吊機(jī)吊入孔內(nèi),先將鋼管慢慢吊起,立直穩(wěn)定后,對(duì)中孔位,入孔時(shí)應(yīng)有兩人同時(shí)扶住鋼管,再慢慢放入孔,鋼管應(yīng)置于孔的中間。
(6)灌漿:注漿設(shè)備為BW150灌漿泵,灌漿材料為32.5R普通硅酸鹽水泥凈漿,采用壓密注漿工藝,注漿壓力為0.5Mpa,水灰比為0.50,漿體強(qiáng)度不低于20Mpa。插入孔內(nèi)注漿管應(yīng)用4分鐵管,距孔底100mm,由下自上注漿,一直至孔口流出水泥漿為止。灌漿完畢,立即拔出灌漿管,清洗灌漿設(shè)備。待水泥漿體凝固收縮后,樁孔內(nèi)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿。
4.3.3錨桿的施工流程
(1)鉆機(jī)就位:待平整好場地,吊入鉆機(jī)就位,鉆機(jī)下面應(yīng)墊枕木,保證其平整度。采用羅盤測量鉆桿角度,控制誤差在±2度以內(nèi)。鉆機(jī)安裝要求牢固,施工中不得產(chǎn)生移位現(xiàn)象。
(2)鉆孔、清孔:成孔直徑為Φ110,鉆孔用相應(yīng)鉆頭鉆進(jìn),局部地段套管跟進(jìn)至1~3m,起定位、導(dǎo)向作用。鉆孔采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方式,鉆進(jìn)時(shí)采用清水循環(huán)護(hù)孔,反復(fù)循環(huán),對(duì)孔口流出的泥漿不斷清除殘?jiān)T谔钔翆拥囟螒?yīng)加大泥漿比重,以防塌孔,鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,繼續(xù)超鉆20~30mm,鉆孔完畢后,反復(fù)用泥漿循清孔,以清除孔內(nèi)泥渣等殘留物。
(3)錨桿制作:鉆孔完畢,在清孔的過程中,應(yīng)組織工人制作錨桿。按設(shè)計(jì)要求制作錨桿,桿體采用Φ22、Φ25、Φ28螺紋鋼,為了使錨桿處于鉆孔中心,應(yīng)在錨桿桿件上安設(shè)定位器架,每隔2.0m設(shè)置一個(gè)。
(4)安放錨桿:安放錨桿時(shí),應(yīng)防止桿人本扭曲壓彎,注漿管隨錨桿一同放入孔內(nèi),管端距孔底為50~100mm桿體放入角度與鉆孔傾角保持一致,安放好后桿體始終處于鉆孔中心。下錨時(shí)在注漿管與錨頭齊平處作一標(biāo)記,下錨時(shí)抓住錨索和注漿管一起緩緩送入,以防止注漿管脫落,下錨完畢,再次檢查注漿管與錨頭是否齊平,如發(fā)現(xiàn)注漿管拉出,應(yīng)拔出錨桿,重新下錨。
(5)再次清孔:下錨完畢后,改用大泵量清水清孔,置換出孔內(nèi)泥漿,直至孔口流出清水為止。
(6)注漿:清孔完畢后,連接好灌漿泵和預(yù)埋的灌漿管,同時(shí)按設(shè)計(jì)要求制備好水泥漿,進(jìn)行灌漿。采用底部注漿工藝,壓力灌入水灰比為0.40~0.50的32.5R普通硅酸鹽水泥凈漿,注漿壓力為0.4~0.6Mpa。水泥漿應(yīng)過篩,整個(gè)灌漿過程必須連續(xù)。一邊灌漿一邊拔出灌漿管,拔管過程中必須保證灌漿管始終埋在水泥漿內(nèi),一直到孔口流出水泥漿為止,方可終止注漿。為提高水泥早期強(qiáng)度,可加入0.03%的三乙醇胺。灌漿完畢后,拔出注漿管。灌漿完畢,應(yīng)立即清洗灌漿設(shè)備。
(7)安裝泄水管:為減少水壓力,應(yīng)在邊坡上安裝泄水管,采用直徑Φ50的PVC管,長度為50cm,插入土層35cm,插入端用過濾布包扎完好,按3000×3000mm安裝。
4.3.4噴射混凝土
(1)采用分段分片依次進(jìn)行,同一分段內(nèi)噴射順序自下而上,一次噴射厚度為30mm。
(2)噴射時(shí),噴頭與受噴面應(yīng)垂直,保持600~1000mm的距離;施工過程中要控制好水灰比,保持混凝土表面平整、濕潤、無干斑或滑移流淌現(xiàn)象。
(3)噴射混凝土的回彈率小于15%。
(4)混凝土終凝2h后,采用噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7d。
(5)噴射混凝土中的鋼筋網(wǎng) 在噴射第1層混凝土后鋪設(shè),鋼絲網(wǎng)與土釘或其他錨定裝置連接牢固,噴射混凝土?xí)r鋼筋網(wǎng)不得晃動(dòng)。
5.基坑支護(hù)的驗(yàn)收
(1)錨桿的抗拔力試驗(yàn)錨桿取64根做抗拔力試驗(yàn)。經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等單位對(duì)基坑支護(hù)進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢驗(yàn),符合設(shè)計(jì)要求。
(2)位移觀測 本基坑主要進(jìn)行基坑周邊水平位移與沉降的監(jiān)測,共設(shè)9個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。在土方開挖期間,每開挖1層土方,觀測位移和沉降≥2次。支護(hù)完成后,每周觀測≥1次,如遇有暴雨等自然災(zāi)害,加密觀測次數(shù)。根據(jù)最后觀測的數(shù)據(jù),最大水平位移2.0mm,小于支護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移允許值0.0025h=28mm。可見,整個(gè)基坑圍護(hù)是成功的。
(3)噴射混凝土面層厚度的檢查根據(jù)規(guī)范要求:取30組,90個(gè)點(diǎn),由業(yè)主、監(jiān)理、施工等單位參加的對(duì)所有完成面的噴射混凝土的厚度采取鑿孔法進(jìn)行檢查,結(jié)果符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
6.結(jié)束語
水泥土攪拌樁防水加強(qiáng)型噴錨網(wǎng)的成功應(yīng)用,分層開挖深度控制,注漿量和二次注漿的控制,錨桿的定位及水泥土攪拌樁的水泥用量的控制是圍護(hù)成功與否的關(guān)鍵。
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