基坑支护施工技术
【摘 要】建筑施工中深基坑施工方法很多，其中包括围护、支撑、开挖、封底、环境保护等各方面。本文以工程实例介绍深基坑施工技术，供同行业人士参考。 【关键词】建筑深基坑；复合支护；施工技术1.工程概况
厦门南山丽苑工程占地面积9407m2。工程总建筑面积60693m2,地下2层,地上分为5栋,其中1、2、3栋为24层住宅楼、4栋为9层住宅楼、5栋为17层住宅楼。基坑开挖深度约8m,东侧为居民区,基坑边线距居民楼最近点距离为7m左右,最远点距离约15m,此侧居民区住宅楼基础大部分为天然地基,楼高4层～5层,属待拆迁旧房,此侧基坑安全等级按一级基坑考虑控制变形,以提高邻近居民住宅楼的安全系数。南侧为小区道路,西侧为城市道路,基坑安全等级按二级考虑控制变形,北侧为一在建工地。施工现场十分狭小,不可以采用自然放坡法施工,需对基坑进行支护来保证施工期间的安全。
2.施工方案的选择
根据场地情况、地质条件及周边环境,本工程深基坑支护施工技术上采用:深层搅拌桩止水、钢管桩超前支护、预应力锚索控制基坑位移的加强型喷锚支护结构的复合型支护方案,即在东侧距居民区较近处采用桩锚支护;在场地较为宽松的地段坑壁顶部适当放坡的支护方案。
3.复合支护技术的应用
3.1 土钉、锚索设计
3.1.1 设计参数
(1)基坑开挖深度约8.0m,东、南、西侧边坡为垂直支护;北侧边坡采用放坡开挖,坡度为1∶0.4,并将此侧地面标高降低3m。
(2)超前钢管采用Φ89×2.7,成孔直径Φ110;土钉采用Φ25,孔径110,倾角为15°;锚索采用2×7Φ5钢绞线,成孔直径为130,倾角为25°自由段5m,锚固段大于20m。
(3)基坑侧壁安全等级:东侧为一级,重要性系数为1.10;南侧、北侧、西侧为二级,重要性系数为1.0。
(4)基坑边线外1m范围内不得堆载,1m以外地面超载不得超过15kPa。
3.1.2 计算结果
(1)东侧(为离建筑物较近的部分)。①土钉采用Φ25钢筋,长度12m～16m、竖向间距上部是1.3m,下部1.0m;水平间距锚索部分为2.4m,土钉部分为2.4m;②采用超前钢管桩,间距为0.8m;③设二道预应力锚索来控制基坑变形:自由段5m,锚固段20m,设计抗拔力为280kN,锁定力为200kN。
(2)西侧、南侧。①土钉采用Φ25钢筋,长度15m～16m。竖向间距:上部为1.3m～1.5m,下部为1.3m;水平间距:锚索部分为2.6m,土钉部分为2.6m;②超前钢管桩间距为1.0m;③采用二道预应力锚索来控制基坑变形,自由段5m,锚固段20m;设计抗拔力为280kN,锁定力为200kN。
(3)北侧。采用放坡结合土钉支护,坡度按1∶0.4进行,土钉采用Φ18钢筋。
(4)喷射面配筋。分布筋均为Φ8@200×200mm,土钉在坡面水平方向用2Φ16加强钢筋连接,加强筋穿过锚头里边,并与锚头焊接,焊接长度为160。
(5)注浆、细石混凝土坡面。①注浆采用32.5R水泥,水灰比为0.5,压力为0.4MPa～0.6MPa;②细石混凝土坡面C20混凝土配比为水泥∶砂∶石子=1∶1.7∶1.9,厚100mm,32.5R水泥。
3.2 施工方法
总体施工顺序:搅拌桩施工→超前钢管桩施工→土方开挖→边坡土钉(锚索)施工。边坡支护土钉和锚杆施工顺序为:
(1)普通土钉。修理边坡→成孔→土钉安装→清孔、注浆→挂网→锚头固定→喷射细石混凝土。
(2)预应力锚索施工顺序。修理边坡→成孔→锚索安装→清孔→一次注浆→二次注浆→挂网→喷射细石混凝土→腰梁施工→预应力张拉。
3.2.1 搅拌桩施工
因本工程砂层较厚,采用单排搅拌桩很难达到止水效果,故采用了双排搅拌桩。深层搅拌桩:采用大功率的搅拌桩机4搅4喷施工工艺,搅拌桩要求穿越砂层进入砂质粘性土不小于1000mm,相互搭接200mm,双排搅拌桩平面布置如图1所示。
水泥搅拌桩采用32.5R普通硅酸盐水泥配浆,水灰比0.55～0.6,每m桩身水泥用量为65kg/m。施工搅拌轴转速宜为中档,提升速度为0.8m/min～1.2m/min,不得太快,以免影响搅拌效果。施工前按图纸间距做好标志桩及控制线,施工过程中控制好桩身垂直度、有效桩长、桩顶及桩底标高。
3.2.2 超前钢管施工
钢管桩:钢管桩主要是在土方开挖过程中,当土钉及锚杆还未施工(受力)时起超前支护作用。钢管采用Φ89×2.7,成孔直径Φ110,要求穿越砂层进入砂质粘性土不小于1500mm,且嵌固段不小于2000mm。用32.5R普通硅酸盐水泥配浆,水灰比0.55～0.6,清孔后由下往上注浆,注浆压力宜为0.5MPa～0.8MPa。施工前必须放出搅拌桩中心线,以防止钢管桩偏出搅拌桩,降低钢管桩作用。
3.2.3 开挖土方及修整边坡
基坑开挖:搅拌桩龄期达到10d后,方可进行基坑开挖及喷锚支护施工,要求分层分段开挖,每层开挖深度应与锚杆竖向间距相匹配,超挖深度不得大于0.2m;土方开挖必须紧密配合土钉支护施工,严格做到开挖一层,支护一层,上一层未支护完或达不到注浆体强度的70%(即土钉龄期不得少于4d),不得开挖下一层,每段开挖长度宜为15m～20m。土钉喷锚部分施工时,上部喷射混凝土及土钉龄期大于4d,方可开挖下一层;预应力锚索锚固体强度及腰梁强度达到70%,方可张拉锁定。
3.2.4 土钉、锚索施工
(1)成孔要求及偏差。根据设计间距及标高,定出孔位,作出标记。土钉水平方向孔距偏差不得大于50mm,竖直方向孔距偏差不得大于100mm,钻孔底部的偏斜尺寸不得大于杆长的3%,孔深不得小于设计长度,也不得大于设计的1%,土钉倾角要符合设计要求。
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