周榮宗
摘 要:文章通過工程實例,著重探討了某商業(yè)住宅樓深基坑支護施工技術,本項目深基坑淺層采用土體自然放坡、復合土釘墻,深層采用鉆孔灌注樁結合旋噴錨桿樁的支護形式。通過這兩層基坑支護施工技術的優(yōu)化,達到良好的應用效果,有效控制了基坑變形。
關鍵詞:高層建筑;深基坑;支護;土釘墻
1 工程概況
某商業(yè)住宅樓,建設在山體上,總建筑面積約52346㎡,地下建筑面積12640㎡,地上17層,地下1層,部分基礎為天然基礎,基坑長88米,寬約55米,呈長方形,約15米的高邊坡,設計在B高程(±0.00)46.8米。場地高程39.51米~55.57米,場地平整到46.8米時,最大開挖深度約8米,兩邊放坡開挖。采用淺層土體放坡、復合土釘墻,深層采用鉆孔灌注樁結合旋噴錨桿樁的支護形式。鉆孔灌注樁直徑 800mm,樁長約20~22米,采用 C30混凝土。
2 施工的重點
本工程地段位置特殊,場地周邊埋設有大量市政主管網(wǎng),環(huán)境復雜,如何有效控制地下水及確保周邊環(huán)境安全,是該項目首先要解決的重點問題,在基坑設計方面,應充分考慮基坑特點及對周邊環(huán)境的影響。由于場地開挖面積大,基坑深度大,如何優(yōu)化土方開挖施工方案也應重點關注。
3 水文地質(zhì)條件
地表水來自大氣降水,地下水類型主要為孔隙潛水。潛水主要賦存于第四季松散沉積物中,其補給受大氣降水及地表水位影響 地下水穩(wěn)定水位埋深在1.800~2.300m,高程介于1. 500~2.000m潛水主要賦存于淺層粉土、粉砂中,潛水位置隨季節(jié)變化有所升降,一般年變幅為0.500~1.500m,歷史上潛水最高水位埋深為 0.500m,高程為 3.500m。
地形較為平坦,地貌單一,勘探孔所揭露的地面下131.500m 深度范圍內(nèi)的地基土均屬沉積類型,主要由黏性土、粉性土、砂性土組成,一般具有成層分布特點。根據(jù)工程詳細地質(zhì)勘查報告,按土的成因、結構及物理力學性質(zhì)差異可劃分為以下主要層次:①素填土;②砂質(zhì)黏土,粉質(zhì)黏土;③粉砂;④粉質(zhì)黏土;⑤細砂;⑥粉質(zhì)黏土,粉砂。
4 深基坑支護技術
4. 1 施工流程
施工場地平整后進行測量放線,然后開始套打加固攪拌樁施工,再施工圍護灌注樁和高壓旋噴樁,進行降水和土方開挖,同時進行土釘墻、腰梁和預應力鋼絞線錨桿樁施工。
4.2 攪拌樁施工
采用P·O42.5級水泥,水泥摻入量 20%,水灰比1. 6??刂沏@具下沉及提升速度,一般下沉速度≤1m /min、提升速度≤2m /min; 樁體施工必須保持連續(xù)性,相鄰樁施工間隔不得超過12h,如因特殊原因不可避免,則應補強并標明位置 施工冷縫應另補2根旋噴攪拌樁,確保止水效果; 鉆進時注漿量一般為額定漿量的70%~80%。水泥摻量≥20%,水灰比為1.5~2.0?,F(xiàn)場取樣制作試塊,進行無側限抗壓強度試驗,要求強度≥1.0Mpa。
4.3 鉆孔灌注樁施工
樁徑為 800mm,采用C30混凝土,樁內(nèi)主筋沿樁身均勻布置,并盡量減少鋼筋接頭,樁內(nèi)主筋搭接采用焊接,焊接長度10d,混凝土充盈系數(shù)應≥1. 05且≤1. 2,樁的主筋保護層厚度為 40mm。
4.4 土釘墻施工
(1)鉆孔定位誤差<50mm,孔斜誤差 3°。土釘施工采用二次注漿工藝,注漿壓力≤2 倍上覆壓力土釘與鋼筋網(wǎng)片焊接牢固,焊接長度≥30mm,且土釘不露出噴層。土釘孔徑 120~ 150mm,機械成孔。土釘應進行現(xiàn)場抗拔承載力試驗,根據(jù)基坑圍護設計,第1道土釘抗拔承載力設計值60kN,長9m,試驗點隨機抽取3根;第2道土釘抗拔承載力設計值60kN,長9m,試驗點隨機抽取3根;第3道土釘抗拔承載力設計值 80kN,長12m,試驗點隨機抽取3根。
(2)土釘墻施工期間的土方開挖形式為掏槽,施工每道土釘時,掏槽開挖至該道土釘標高下20cm,最下道土釘必須在掏槽狀態(tài)下進行。上一道土釘注漿完成并養(yǎng)護≥48h后,方可進行下一道土釘?shù)拈_挖。
(3)噴層漿液采用純水泥漿或水泥砂漿,純水泥漿采用 P·O42.5級普通硅酸鹽水泥, 水灰比0.45水泥砂漿采用1:2~1:3的配合比,為提高純水泥漿或水泥砂漿的早期強度, 強度等級為C20,可摻入適量早強劑。
4.5 基坑加固
基坑內(nèi)局部工程樁較密集,如塔樓電梯井部位,為此設計采用高壓旋噴樁土體加固方法, 采用P·O42.5級水泥,水泥摻入量20%,水灰比0.7;旋噴樁理論樁徑 800mm,搭接200mm, 噴漿壓力15~20Mpa。
4.6 旋噴錨桿樁施工
(1)直徑130mm斜向錨桿樁采用 P·O42.5 級水泥,水泥摻入量20%,水灰比0.7;旋噴攪拌的壓力應為15~20Mpa。擴大頭旋噴攪拌的進退次數(shù)比樁身增加2次,以保證擴大頭的直徑。
(2)錨桿樁內(nèi)插鋼絞線,應進入旋噴樁底,待旋噴樁養(yǎng)護5d后施加張拉力鎖定。直徑 130mm旋噴樁每根鋼絞線的鎖定拉力為90kN。
(3)加筋水泥土樁錨施工按照分段、分層開挖,分層厚度必須與施工工況相結合,且≤3000mm下層土方開挖時,上層的斜錨樁必須有5d以上的養(yǎng)護時間并已張拉鎖定。鉆孔定位誤差<50mm,孔斜誤差<3°。錨樁樁徑偏差≤2cm,并嚴格按照設計樁長施工。
(4)腰梁采用 I16與鋼板焊接而成,腰梁對焊連接時,2 根工字鋼之間的連接焊縫間距≤2mm。墊板采用150mm×180mm×20mm鋼板,采用 QVM15-2錨具。鋼絞線插入定位誤差≤30mm,底部標高誤差20cm。
(5)每根鋼絞線由7根鋼絲絞合而成,樁外留1.0m以便張拉。錨頭用冷擠壓法與錨盤進行固定。旋噴攪拌樁及壓頂梁強度達到70% 后方可進行張拉鎖定。
(6)采用高壓油泵和千斤頂進行張拉鎖定。正式張拉前先用20%鎖定荷載預張拉一次,再以50%,100% 的鎖定荷載分級張拉,然后超張拉至 110%鎖定荷載,在超張拉荷載下保持5min,觀測錨頭無位移現(xiàn)象后再按鎖定荷載鎖定。若達不到要求,應在旁邊補樁。
5 土方開挖及優(yōu)化
土方開挖的時侯,基坑開挖最大深度約8m,將基坑分成幾個區(qū)。待支護達到設計齡期與強度,且降水達到要求后方可開挖 土方開挖步驟如下。
(1)開挖表層雜填土,并做好坑外地面道面和卸土護坡及排水溝。
(2)放坡土體分層、分段開挖,挖土與護坡面層施工密切配合,土方開挖至圈梁標高時開槽開挖圈梁位置土體,施工圈梁,施工第1排錨桿樁。
(3)待圈梁達到設計強度的80%時按照圖紙中要求進行錨桿樁拉力鎖定,再分層、分塊施工下一道錨桿樁至基坑底。基坑北面靠一側應將基坑保留時間控制到最小值以減小基坑變形,減少時空效應的影響,同時需準備一定的型鋼和鋼板作為基坑變形控制需要。
(4)分層挖除基坑邊保留土體至設計標高30cm以上,改為人工挖除,基坑見底后迅速澆筑底板墊層至圍護墻邊。
6 結束語
綜上所述,對于深基坑支護項目,提出了淺層采用土體放坡、復合土釘墻,深層采用鉆孔灌注樁結合旋噴錨桿樁的圍護形式, 最大限度地利用現(xiàn)有場地。同時,采用樁錨體系, 與傳統(tǒng)的鋼管水平支撐或鋼筋混凝土水平支撐相比,能提供較大的工作面,極大地縮短工期和成本。
參考文獻
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