摘要:随着经济的快速发展,超高层建筑和各种地下工程的出现,使得基坑工程得到了迅猛的发展,同时也出现了各种各样的基坑支护形式。本文主要探讨了桩-锚结合土钉墙支护深基坑的技术要点。
1工程概况
某工程位于嘉兴地区,建筑面积125617m2。基坑平面约呈矩形,南北轴线长169m,东西轴线宽90.5m。整个项目包括G、H、I三栋主楼、M座裙房及三层地下室,结构形式为框架-核心筒结构,筏板基础。
2基坑支护设计
根据图纸,以及场地实际情况,除G栋主楼部位轴外、-轴范围内边坡采用桩-锚支护外,其它部位边坡采用土钉墙支护。
2.1桩-锚支护
G栋主楼部位A轴外、④-⑨轴范围内边坡采用桩-锚支护,基坑深度分别是14.6m、15.8m。坡桩桩顶标高为-0.4m,桩径0.8m,桩间距1.5m;其它参数如下表:
基坑深度 护坡桩
2.2土钉墙支护
裙房部位、主楼部位深基坑深度13.6~15m,边坡按1:0.3放坡,采用土钉墙支护,设置9排土钉,其中第3、5排土钉与锚杆间隔布置,具体布置见下图:
3基坑支护施工
3.1护坡桩施工
施工工序:放桩位线→钢筋笼制作→钻机就位(技术人员复测)→成孔→清孔→下放钢筋笼→灌注混凝土→制作冠梁。
1)放桩位线
按照设计图纸中的控制点放桩位,施工前由技术员复测后,才能施工。
2)钢筋笼制作
依照设计图纸制作钢筋笼。要求焊工须持证上岗。主筋应调直,箍筋采用绑扎,箍筋须经拉直后盘成螺旋状方能使用。主筋采用电弧焊接,钢筋搭接长度≥10d(单面焊),d为主筋直径。钢筋笼同一截面受拉钢筋搭接数量不得超过50%。钢筋笼在监理工程师检验合格后,搬运至指定场地码放,为防止变形,最大码放层数≤3层。
3)钻机就位
钻机采用反循环钻机。操钻员在地面人员的指挥下,将钻机钻头中心点对准预先放好的桩点位上,调整钻杆及钻机支腿,保证钻杆垂直。
4)成孔
钻机就位完成后就可开钻,钻进时要注意导向,遇到孔塌、偏斜、弯曲时应分析原因并采取措施进行处理。每次成孔记录员应作好测量工作。记录必须及时按表格要求认真填写,要求记录数据完整真实,不得涂改,交接班时要交代钻进情况及下一班应注意的事项。
5)下放钢筋笼
桩成孔后,应迅速将钻机移走,尽量缩短终孔与灌混凝土时间。立即组织人员和汽车吊(或用钻机的副卷扬机)进行吊放钢筋笼工序。钢筋笼须检查合格后方能使用。下放钢筋笼用吊车吊下,严禁将钢筋笼方向倒置和扭转。为防止钢筋笼变形,下笼时,钢筋笼内可放撑铁。
6)浇注混凝土
采用“水下灌注”工艺。吊放固定钢筋笼完毕,根据孔深吊放钢导管,导管下放直至距孔底0.50~0.70m。浇注过程中,若需拔管,须严格控制每次上拔导管的长度,保证导管埋入砼中的深度不小于2.0m。砼灌注至桩顶。采用C25的混凝土,要求坍落度18~22cm。混凝土采用商品混凝土。成孔后的桩应尽快浇筑,而且当天成孔当天浇完,严禁成孔后灌注时间间隔超过24小时,每天制做1组试块。
7)桩顶冠梁施工
在进行冠梁施工之前,应根据设计桩顶标高先进行凿桩头工作。凿桩头采用气动风镐,要求凿出的桩头平整。凿桩工作完毕后,开始进行冠梁施工。冠梁施工分段进行,直接在土中挖槽做模具。施工中要求放线准确,模深一致,模壁平直,有塌土处,可用灰土抹平或用模板支平。冠梁使用C25混凝土,浇注完毕后注意养护。
8)桩间土处理
桩间土支护采用挂网锚喷支护,随着土方分层开挖进行施工,喷射混凝土强度C20,厚度大于5.0cm;网片采用网目规格2cm~5cm的钢板网,纵向每隔1.5m在水平向布置2个U型短钉固定钢板网;桩间纵向每隔2.0m用1道φ14横向筋(两端插入桩体中)对面层进行加强。
3.2锚杆施工
施工工序:钻孔定位→成孔→杆体制作与放置→注浆→锚杆张拉
1)钻孔定位
按照设计要求采用水准仪进行锚杆定位放线,每间隔10m设一水平控制点,保证锚杆在同一标高线上。
2)成孔
锚杆钻机就位,对准孔位点,并作好孔位标记,调整钻机倾角,符合设计要求后再钻孔。成孔深度不小于设计孔深。
3)杆体制作与放置
钻孔前提前加工杆体,锚杆杆体采用d15的普通低松弛钢绞线。检查下料长度误差不大于50mm。钢绞线上每隔1.5m设置一个隔离架,同时利用隔离架作为杆体导向器。杆体保护层不小于20mm。锚杆自由段使用塑料管包裹,与锚固段相交处的塑料管口用铅丝绑紧密封。锚杆加工完成后应进行质量验收,验收合格后才能够使用。质检人员应填写相应的质量验收记录。锚杆钻孔完成后,立即放置杆体,并下到设计深度。
4)注浆
采用高压专用注浆泵。浆液采用水灰比0.45~0.50的素水泥浆,现场边搅拌边灌注。注浆时孔口端部进行封口。每天做一组水泥浆试块。
5)锚杆张拉
锚杆张拉前应将腰梁固定,锚杆锚头部位设置台座,其承压面平整且与锚杆的轴线方向垂直。浆体强度达到15MPa,经锚杆验收试验合格后,进行集中统一张拉施工。张拉设备采用配套的电动机油泵与千斤顶,根据千斤顶油压表控制张拉荷载来进行锚杆的张拉和锁定。
3.3土钉墙施工
施工工序:施工放线→成孔→放置杆件→压注水泥净浆→披挂面层网→焊接加强筋→喷射砼面层
1)施工放线
土钉墙施工前,土方施工人员应根据土钉墙分层深度要求分层、分段进行开挖,保证在土钉墙施工时有比较合适的工作面。土方每步开挖完毕后,根据设计标高,测量人员在坡面上放线、布设孔位。
2)成孔
成孔可采用人工成孔或钻机成孔。人工成孔采用铲头φ100的洛阳铲,两人为一组;采用土锚钻机成孔,每台钻机配施工人员2人。
3)拌水泥浆
成孔的同时,现场搅拌水泥净浆,水灰比为0.45~0.5,搅拌时间控制在10~15分钟。搅拌均匀后,放入浆液池中待用。质检员严格控制水灰比,不定时旁站检查搅拌水泥及水的用量。浆液池中水泥净浆留放时间不得超过初凝时间,控制在2小时之内用完。
4)置入土钉杆体
杆体采用φ22的Ⅱ级热轧钢筋,杆体每隔2m焊接有支架。杆体加工完成后应进行质量验收,验收合格后才能够使用,质检人员应填写相应的质量验收记录。成孔结束后,放置土钉杆体。
5)注浆
将注浆管插入已放杆体的土钉孔中,连续注浆,直至注满。此道工序施工时应将注浆管插到距孔底50cm内,保证土钉钻孔内的注浆质量。土钉孔浆液注满后,及时堵上孔口,并补浆1~2次。
6)披挂面层钢筋网
注浆完成后,披挂面层钢筋网。钢筋网格尺寸为200mm×200mm。相邻两片钢筋网搭接长度为300mm,用火烧丝绑扎结实。挂网压筋后应通过垫块使面层网与基坑土坡面之间留有3~5cm的空隙,以保证喷射混凝土后,面层钢筋网留有3~5cm的砼保护层,充分发挥钢筋骨架的作用。
7)焊接加强筋
挂网之后,焊接横向加强钢筋,把所有土钉杆体与加强筋连接起来,使土钉杆体、面层网、加强筋构成一个完整的骨架。
8)喷射砼面层
以上各道工序完成后,及时进行混凝土面层的施工工作,防止基坑土坡面暴露时间过久而使局部土体坍塌。喷射过程中,喷枪保持与基坑土坡面1.0~1.5m的距离。喷射顺序从下至上,保证面层喷射混凝土的质量。
结束语
根据此方案,顺利完成了该工程基坑支护的施工,节约了工期,保证了工程质量和安全,满足设计要求,积累了施工经验,同时也为类似工程的施工提供了一定的借鉴作用。
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