论建筑工程深基坑支护施工技术
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作者: 梁华桂
摘要:本文对深基坑支护技术的应用分析和实践性研究,并提出一些具有工程应用价值的建议措施和成果。
关键词:建筑工程;深基坑;支护技术
1 深基坑工程施工特点
基坑工程是基础和地下工程施工中和一个传统课题,也是一个综合性的岩土工程难题,既涉及土力学典型强度问题和变形问题,又涉及到土体与支护结构的相互作用问题。深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的环节,而深基坑支护结构技术无疑是保证深基础顺利施工的关键。为了设置建筑物的地下室需要开挖深基坑,所以深基坑开挖只是深开挖的一种类型。深开挖还包括为了埋设各种地下设施而必须进行的深层开挖。
目前,我国深基坑工程施工有下述特点:基坑深度不断增加。为了使用方便、节约土地,为了符合城市管理规定及人防需要等,建筑不断向地下发展。过去建1~2层地下室,在大城市也不普遍,中等城市则更为少见。现在大城市、沿海地区尤其是特区,地下3~4层已经很平常,5~6层也很多见。因此,基坑开挖深度多在10m~16m之间,深度在20m左右的也很多。
2 深基坑支护技术要求
因此,在具体的工程实践中,科学设计和处理深基坑支护结构,并采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工至关重要。工程深基坑支护结构的作用是在基坑挖土期间挡土又挡水,以保证基坑开挖和基础施工能安全、顺利地进行,并不对周围的建筑物、道路和地下管线等产生危害。支护结构一般是临时性结构,基础施工完毕后,也就失去作用。一些支护结构(如钢板桩、型钢支护木挡板等)可以回收重复利用。更多的支护结构就永久埋在地下,其中有部分(如特殊用途的地下连续墙)在基础施工完毕后也考虑作为永久结构物的一个组成部分。因此,支护结构既要确保基础安全、顺利地施工,又要考虑方便施工、经济合理。深基坑支护的基本要求是:
技术先进,结构简单,受力可靠,确保基坑围护体系能起到挡土作用,使基坑四周边坡保持稳定;确保基坑四周相邻建(构)筑物,地下管线、道路等的安全,在基坑土方开挖及地下工程施工期间,不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移而受到危害;通过排水、降水、截水等措施,使基础施工在地下水位以上进行;经济上合理,保护环境,保证施工安全。
3 深基坑支护技术应用
3.1 工程概况
某经济开发区分为生产区、动力区及辅助区、厂前区三个区域。各区内主要拟建物有:熔铸车间、板带车间、试验室、机修车间、制箱车间、净循环水泵站、浊循环水泵站、废水处理站、锅炉房、综合仓库、办公楼、职工倒班宿舍、职工食堂及浴室、生活污水处理装置、大门等。本次基坑围护仅针对板带车间。基础呈320m ×186m 长方形,面积约60000 h 左右。业主要求,基坑围护对象为相对标高在- 6. 50m 以下基础承台,因此整个场地分为三个小基坑。本工程±0. 00 相当于绝对标高+ 36. 00m。根据岩土工程勘察报告,拟建场地为整平后的空地,地势较平坦,自然地面绝对标高按34. 90m 考虑,即相对标高- 1. 10m。基坑承台底标高为- 7. 50m~ - 11. 50m ,承台垫层厚100mm ,按承台垫层底考虑。基坑总周长约800m 。
3.2 支护桩的施工
3.2.1 三轴水泥土搅拌桩
(1)水泥搅拌桩采用P.042.5 级普通硅酸盐水泥,新鲜、干燥,无结块现象,水泥掺入比20 % ,水灰比1.7 ;搅拌桩28d 抗压强度不低于1.0MPa 。
(2)水泥搅拌桩搅拌头直径为850mm ,间距1200mm ,桩位误差不超过5cm ,桩头直径误差不超过1cm;垂直度偏差不超过0.5 %。
(3)搅拌桩应连续施工,相临桩施工间隔不超过12h ;
(4)搅拌桩垂直度偏差不大于1.0 %;
(5)搅拌桩提升速度不能大于1m/ min ,保证搅拌均匀。
(6)钻进时注浆量一般为额定浆量的70 - 80 % ,桩顶3m 区域应进行复搅。
3.2.2 加筋水泥土锚桩
(1)钻进速度严格要求在0. 3~0. 5m/ min ,回转速度20~50r/min ,防止速度过快引起旋喷搅拌不均匀,浆液过少。
(2)注浆用水、水泥及其添加剂应注意氯化物与硫酸盐的含量,以防对钢绞线的腐蚀。
(3)施工前应根据设计要求和土层条件,选择合理的施工工艺。
(4)钢绞线应除油污、除锈,严格按设计尺寸下料,每股长度误差不大于50mm。钢绞线应该按一定规律平直排列。
(5)注浆材料应根据设计要求确定。
(6)张拉前,应对张拉设备进行标定。锚固体养护时间应不少于72 小时,方可进行张拉。
张拉应按一定程序进行,锚桩张拉顺序,应考虑邻近锚桩的相互影响。
(7)施工参数
①钻杆的钻进速度(0.3~0.5m/ min) ,退出速度(0.5~0.6m/ min) ;
②钻杆(轴)的回转速度(20~50r/ min) ;
③施工桩径(450mm、500mm) 、水平间距(1500~2400mm) ;
④锚长(以设计长度为主) ;
⑤水泥浆液配合比:水泥:水1:0.55;
⑥灰浆搅拌机内每次投入量:水泥量+水量0.25t +0.1375 或0.25t ;
⑦每根锚桩水泥浆液用量(每米水泥用量是50~75kg) 。
3.3 基坑土方开挖
土方开挖由专人指挥,采取分层分段对称开挖,每层开挖长度不超过20米。下层土在上层土钉墙及喷锚网支护施工完毕一天后,才可继续开挖。并严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则。当挖至标高接近基础底板标高时,边抄平边配合人工清槽,防止超挖,并按围护结构要求及时修整边坡及放坡,防止土方坍塌。桩体周围300土方采用人工清理,然后用挖机带走。
参考文献
[1]徐希萍,杨永卿. 深基坑支护技术的现状与发展趋势[J].福建建筑, 2008,(02) .
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