「案例說第29期」16.2m深基坑複合支護施工技術

「案例說第29期」16.2m深基坑複合支護施工技術

上海建築工程逆作法工程技術研究中心是上海市科委批准成立的從事逆作法工程技術研究、開發和推廣應用的專業科研機構。中心從事逆作法研究、設計、諮詢、施工、檢測、培訓和標準編制等工作,向社會提供公共服務,推廣這一“綠色、節能、高效、經濟”的先進基坑施工技術。

1. 工程概況

政泉花園工程地處北京市朝陽區大屯路。工程佔地面積9850m²,建築面積1 18973m²,地下4層,地上3幢30層。建築物上部結構為剪力牆結構,基礎形式為筏板基礎,±0.000相當於絕對標高44.2 m,基底標高為一16.2m,實際開挖深度為15m。

根據政泉花園工程《岩土工程勘察報告》,擬建場地地貌為沖積平原,場地地勢起伏較大。擬建場地土層自上而下分為:①人工填土(層厚0.60m~7.60m)②砂質粉土(層厚0.40m~6.20m)③粉質粉土(層厚0.50m 5.20m)④細中砂(層厚1.30m~8.10m)⑤粘質粉土(層厚0.60m~9.80m)。政泉花園工程勘探深度範圍內測得有四層地下水。第一層地下水埋深2.1m~6.6m為上層滯水;第二層地下水埋深6.8m 10.1m為潛水;第三層地下水埋深14.6m~18.1m為潛水;第四層地下水埋深23.00m 25.00m為承壓水。

「案例說第29期」16.2m深基坑複合支護施工技術

2. 基坑支護設計

政泉花園工程由於地下水量大需採取適當方式降低地下水,第一層水其動態變化應主要受控於場地周圍生活排水、地表水下滲補給,場地東北側水量加大;第二層水位動態變化主要受控於大氣降水、地面蒸發和地表徑流補給。局部需要對第三層地下水進行降水處理,以預防基坑邊坡±體失穩,保證施工的順利進行,採用管井法進行降水。在接近底部時出現較多砂質土,基坑採取普通土釘牆支護無法正常施工,並且產生流砂現象,原施工被迫中斷。為保證基坑邊坡的穩定安全,將基坑支護形式採用上部9.5m普通土釘牆支護:下部5.5m採用600mm鋼筋砼護坡樁+預應力錨杆支護,同時樁間採用止水帷幕。

在基坑土釘牆下部設鋼筋砼鑽孔灌注樁,樁徑600mm,間距1000mm,樁長13.5m,樁頂標高-10.7 m,縱筋12Φ22,箍筋Φ6.5@200,箍筋Φ16@2000;在-10.70m處設置第1道錨杆,錨杆反力梁為樁頂連梁,一樁一錨,錨杆孔徑為150mm.錨杆長度為21.0m,其中自由段長為7.00m,傾角為15度,錨索選用2根1860鋼鉸線,預應力為200KN。在-11.20m處設置第2道錨杆,錨杆反力梁為樁頂連梁.一樁一錨,錨杆孔徑為150mm.錨杆長度為21.0m,其中自由段長為7.00 m。傾角為l5度,錨索選用2根1860鋼鉸線,預應力為200KN。

3. 複合土釘牆支護施工

3.1 土釘牆施工

  1. 土釘成孔前,按設計要求定出孔位並作出標記和編號。成孔過程中遇有障礙需調整孔位時不得損害支護原定的安全程度。
  2. 戚孔過程中做好成孔記錄,按土釘編號逐一記載取出的土體特徵、成孔質量、事故處理等。將取出的土體與初步設計時所認定的加以對比,發現有較大偏差時需及時反饋修改錨杆的設計參數。
  3. 本工程土釘成孔採用人工洛陽鏟成孔或氣錘砸鋼管。
  4. 鑽孔後要進行清孔檢查,對於孔中出現的局部滲水塌孔或掉落鬆土立即處理。成孔後及時安設土釘鋼筋並注漿。
  5. 土釘鋼筋置人孔中前,應先設置定位架,保證鋼筋處於鑽孔的中心部位,支架沿釘長的間距約為2~3m左右,支架的構造不妨礙注漿時的漿液自由流動。支架可為金屬或塑料件。
  6. 土釘鋼筋置人孔中後,採用低壓方法注漿填孔,注漿壓力為0.4~O.6Mpa。注漿時採用底部注漿方式,注漿導管底端先插入孔底,在注漿同時將導管以勻速緩慢撤出,保證孔中氣體能全部逸出。
  7. 注漿用水泥漿用普通PO32.5攪拌而成,水灰比為0.5。在欠固結地層,增加土釘注漿量。
  8. 鋼筋網片用 6.5的盤條加工而成,網格規格為見各段設計,允許誤差10mm。可用焊接或綁紮而成,搭接長度不小於一個網格邊長。
  9. 土釘鋼筋與網片用橫向、豎向鋼筋焊接在一起,在土釘端部以“L”與橫筋網片焊接在一起。
  10. 在噴射混凝土前,面層內的鋼筋片牢固固定在邊壁上並符合規定的保護層厚度要求。鋼筋片可用插入土中的鋼筋固定,在混凝土噴射下應不出現振動。
  11. 鋼筋網片可用焊接或綁紮而成,網格允許誤差±10mm。鋼筋網鋪設時每邊的搭接長度應不小於一個網格邊長或200mm,如為搭接焊則焊長不小於網筋直徑的10倍。
  12. 噴射混凝土強度為C20,粗骨料最大粒徑不宜大於12mm,水灰比不宜大於0.5。
  13. 噴射砼厚度為70~90mm。冬季施工時,在砼表面覆蓋一層塑料薄膜和草簾被。


3.2 護坡樁施工

1. 土方挖至相應段施工作業面後,進行護坡樁施工。護坡樁施工採用長螺旋鑽機成孔,流態砼灌注後插鋼筋籠施工工藝。

2. 戚樁施工工藝流程

放樁位線---鑽機就位---對準樁位---調整垂直度---鑽孔至設計深度---中心壓灌砼同時提鑽---吊人鋼筋籠---鋼筋籠插入砼內---振搗成樁--帽梁施工---樁間土護壁。

3. 帽梁施工

(1)護坡樁、冠梁砼均為C25,採用商品砼,運至現場後進行灌注,並用振搗棒振搗,澆灌時要注意掌握樁頂標高。

(2)樁頂鋼筋位於混凝土冠梁,澆灌前應仔細檢查梁的主筋直徑、數量、位置是否符合圖紙要求,核實後方可澆築。澆築時砼直接倒入模內,然後用振搗器振實抹平。

(3)護坡樁鋼筋籠頂部主筋要求錨人冠梁內部不小於300mm。

3.3 預應力錨杆施工

1. 工藝流程

放線---鑽機就位---鑽進成孔---安置錨杆鋼筋---壓力注漿---養護---拉拔鎖定。

2. 預應力張拉

錨杆注漿3天后,組織進行連梁施工,懸掛腰梁;待錨固體強度達到15Mpa後,並達到設計強度的75%及連梁混凝土強度達到設計值的70%以上時,按設計要求施加預應力,對錨杆進行張拉,上緊錨頭。張拉荷載為設計荷載的90%--100%後,穩定5~10分鐘後,退至設計鎖定荷載鎖定;錨杆張拉控制應力不超過錨杆杆體強度標準值的75%。

4. 施工監測

4.1 觀測點的佈置

採用沿基坑周邊佈置觀測點的方法。布點原則是在通長的基坑邊每隔30m設置一個觀測點,在變形最大、受力最大及局部地質條件最為不利的地段設置觀測點。

在基坑緊鄰建築物的地方埋設1—2個觀測點,並在開挖前對其進行觀測,作為基點以便與日後測量比較分析。

4.2 施工監測

  1. 觀測精度要求:滿足國家三級水準測量精度要求:水平誤差控制<1.00mm,垂直誤差控制<0.5mm。
  2. 在做上層土釘時將觀測點埋好,在下層開挖前要核對基準點並對其進行保護。
  3. 在土方開挖階段,每天觀測兩次,在完成基坑開挖、變形趨於穩定的情況下可適當減少監測次數。
  4. 對雨天以及各種可能危及支護安全的水害來源(如周圍生活排水、上下水道、管道滲水等)進行仔細的觀察。

4.3 觀測時間的確定

  1. 基坑開挖每一步都應作基坑變形觀測。
  2. 基坑開挖期間觀測時間間隔每天2次,必要時連續觀測,基坑開挖完7天后,可由每天一次到4天一次,15天后每週觀測一次。


5. 結語

政泉花園工程自2006年3月開始挖土,2006年12月31日結構封頂,經觀測邊坡始終處於穩定狀態,坑邊的臨時建築物和永久建築物均未有沉降、變形等現象(最大水平觀測位移5mm)。採用複合土釘牆支護技術在本工程中取得了良好的效果,也帶來了較好的經濟效益,充分表明本工程的深基坑邊坡支護是成功的。

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