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排桩支护深基施工技术时间

排桩支护深基坑施工技术时间:2009-09-07来源:本站整理作者:未知点击:93次

介绍北京地铁四号线,中关村车站三号出入口深基坑施工,采用排桩+钢管支撑体系基坑支护技术,施工操作性强,且钢管支撑系统可循环利用,有效控制了深基坑开挖过程中的围护结构变形位移,防止了由此引起基坑外地面沉降,保证了施工工期和安全,取得了巨大的效益。

1工程概况

北京地铁四号线中关村站处于商业高度发达的高园区中心,车站主体位于繁忙的中关村大街主路下方,为全埋式地下车站,共设四座出入口和两座风道。其中三号出入口位于车站西北角,设计为单层现浇钢筋混凝土箱型框架结构,采用明挖法施工,基坑宽 6.3m,挖深达13.0m,基坑土层从上至下为人工填土层、粉土层、粉质粘土层、粘土层、粉砂、中粗砂和砂砾层。结构西侧8m为恒昌数码电脑商城和中关村科技广场展示中心,结构东侧2m为中关村大街主路,基坑四周市政管线密布。只好采取直壁式支护开挖施工。基坑围护结构采用Φ800mm混凝土灌注排桩和钢管支撑体系,桩顶设0.8m高冠梁将排桩连接成整体,钢支撑采用Φ400钢管,支撑水平间距3.0~4.5m,竖向设3道。

2降水施工

基坑开挖前,需将坑内的地下水位降低并排除,使坑内土体在基坑开挖时,通过排水固结达到一定强度,提高坑内土体的水平抗力,减少基坑的变形量;增强基坑底部稳定性,减少坑底土体的隆起。本出入口结构范围地层地下水主要为:①上层滞水,位于地面下3~4m,含水层为人工填土层和粉土层,透水性弱;②潜水,位于地面下8~9m,含水层为粉质粘土层和粉土层,透水性一般;③承压水,位于地面下12m以下,含水层为粘土层、粉砂、中粗砂和砂砾层,透水性强。基坑降水采用管井+渗井方式,降水早于基坑开挖前20天开始。降水过程中对临近建筑物和地下管线的安全进行观察监测,同时在坑外地面设回灌井,必要时应采取回灌措施,确保周边建筑物安全。路桥工程师

3基坑围护施工

基坑四周设800mm混凝土灌注排桩围护结构,桩间距1.0~1.2m,转角部位局部加强。围护桩采用旋挖钻机成孔,导管法水下浇注混凝土成桩。钻孔施工时,为减少对邻桩的干扰,保证成桩质量,采用隔三打一的办法施工(即每隔三根桩施工一根桩)。

冠梁将围护桩连接成整体排架,使全体围护桩形成共同受力体系,抵抗外部土体或围岩侧向荷载。围护桩施工完成后,立即进行冠梁开挖和桩顶混凝土凿除清理,围护桩主筋锚入冠梁,冠梁采用与围护桩同标号混凝土现场浇注,浇注时同时安装预埋钢板,满足下部钢支撑安装需要。

土方开挖后围护桩间采用喷锚支护,防止桩间土体掉块。

4基坑土方开挖施工

基坑土方开挖遵循“分段、分层、分块挖土,先中间后两边,随挖随撑,限时完成”的原则,利用土体在基坑开挖过程中位移的变化,对基坑开挖作动态管理,采用监控量测手段实行信息化施工,确保基坑变形量在设计允许之内。

水平开挖采用从一端先向另一端分段顺序开挖,竖向开挖采用由上到下顺序分层开挖。开挖时支撑和挖土紧密配合,随挖随撑。基坑沿纵向分段分层开挖,每层每段开挖长度不宜超过支撑的间距,第一层一般为7~8m,在第二层及以下土层一般为4m左右,每层开挖面标高以该层支撑的底面或设计基坑底标高为准,开挖完成及时安装钢支撑施加预应力。LqGcs.C0m 为防止边坡失稳,施工前先清除基坑边堆土等荷载,同时在基坑四周做好防排水和管线保护措施。基坑开挖主要采用挖掘机进行,每一开挖区域分别配备长臂挖掘机和小型挖掘机。长臂挖掘机置于地面垂直开挖和装运土方,小型挖掘机主要用于底部、边角清理开挖和收集土方。

基坑开挖分层进行,从上到下、按层次序进行开挖,严禁掏底开挖。土方开挖分三层进行,每层均挖至钢支撑以下0.5m位置,坡度和台阶满足挖掘机作业要求同时尽量缩短长度。

钢支撑和钢围檩均采用工厂制作,现场安装时支撑必须直顺无弯曲,接头紧密牢固。围檩与围护桩墙必须密贴,若有间隙须用速凝细石混凝土填实;当有角撑时,围檩或围护桩墙的连接处除设专门的斜支座确保支撑轴心受力外,还应在围檩与围护桩墙间设置剪力传递的措施。

钢支撑安装后立即按设计值在支撑一头或二端施加第一次预应力,并检查接头拧紧螺栓。一般在第一次施加预应力后12h内监测预应力损失及围护结构水平位移情况,并复加预应力至设计值。施加支撑预应力应注意以下事项。

(1)当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时,立即在当天低温时复加预应力至设计值。本文来自路桥工程师

(2)当基坑变形的速率超过控制范围,接近警戒值,而支撑轴力未达到自身的规定值时,可增大支撑轴力来控制变形。

(3)当围护结构变形过大,采用被动区注浆控制围护结构位移时,应在注浆后1~2h内对在注浆范围的支撑复加预应力至设计值,以减少围护结构外移所造成的应力损失。

(4)当支撑的轴力接近或超过设计值时,通过增设支撑来分解轴力,提高抗变形能力,阻止基坑变形进一步增大。

钢支撑拆除分层进行,当基坑内结构施做到钢支撑处时,并且此时的结构混凝土达到设计强度75%时,便可拆卸钢支撑。在钢支撑拆卸前先施加预应力将预加力端的钢楔卸去,放散支撑轴力,然后吊出钢支撑,拆除钢围檩。

6施工监测

深基坑监测是信息化施工常用的一种,在确保深基坑开挖安全上起着十分重要的作用。监测的主要有支撑轴力、围护桩位移和沉降变形、基坑周边地表沉降、基坑周边管线的位移沉降、基坑周边构建物的位移沉降、基坑隆起、地下水位变化等。在基坑开挖施工中,发现监控数据接近或超过警戒值时,应立即原因,准确地找出施工过程中存在的,及时调整施工步骤,采取相应的对策,便能有效控制基坑变形,确保基坑安全。copyright 路桥gcs

7施工注意事项

(1)施工降水不宜过快,降水过程中应加强周边建筑物、管线和地表沉降监测。土方开挖必须在水位监测指导下进行。

(2)施工过程中注意基坑周边用水管理,加强管线渗漏情况观测,切断基坑周边水源补给途径。若放线坑壁有渗漏情况,应查清原因,切忌盲目注浆堵漏。

(3)在施工中应严格控制基坑周边堆载,基坑周边2m范围内严禁堆载,基坑周边1.4倍坑深范围应控制堆载。

(4)土方开挖必须与支撑架设同步施工,按设计要求分层开挖,严禁超挖和掏底开挖。开挖段的长度必须根据基坑深度和坡度合理确定,不宜过长。当基坑挖至设计标高后,必须马上浇筑垫层混凝土,进一步减少基坑变形值。底板混凝土必须在5~7d内完成,相应结构层施工及时跟上,以建立永久的受力平衡体系,从根本上控制住基坑变形。

(5)加强施工监测,掌握边坡的稳定状态、安全程度和支护效果,以便随时调整设计参数及基坑施工方案,确保基坑安全可靠。

8施工体会

由于受施工场地限制,该工程采用排桩支护具有较大优势,排桩刚度大能有效保证基坑和周边环境安全;排桩施工和土方开挖错开进行,能缩短基坑暴露时间,有效保证施工工期;钢

支撑施工技术简单易行,且可以重复使用,比一般的支护结构节省费用,综合效益显著(同类型基坑常采用排桩+锚索支护方式或土钉支护方式,锚索和土钉均为一次性投入,无法重复利用)。

本篇文章来源于路桥工程师【http://www.wendangku.net/doc/ffde357f5e0e7cd184254b35eefdc8d377ee1466.html】

原文链接:http://www.wendangku.net/doc/ffde357f5e0e7cd184254b35eefdc8d377ee1466.html/jishu/luji/200909/071572_2.html

本篇文章来源于路桥工程师【http://www.wendangku.net/doc/ffde357f5e0e7cd184254b35eefdc8d377ee1466.html】

原文链接:http://www.wendangku.net/doc/ffde357f5e0e7cd184254b35eefdc8d377ee1466.html/jishu/luji/200909/071572.html

摘要:本文介绍施工场地狭窄,附近旧建筑物地基软弱的情况下,深基坑采用钻孔桩内支撑与摆喷联合支护的施工方法。

关键词:内支撑,钻孔桩,摆喷,深基坑,检测。

一.前言

佛山市第二人民医院兴建的综合楼工程二层地下室,开挖深度达到9.70m,东、北侧为旧建筑物,临边离基坑仅有3~5米,南侧管线繁多,地质以砂层为主,水量丰富,为确保医院仪器设备不受影响,附近旧建筑物(其中一幢为天然基础)的使用安全,通过整体考虑设计四周采用钻孔灌注桩,混凝土内支撑,三重管法摆喷止水帷幕的联合支护方法,由于设计方案选择正确,精心施工,基坑开挖后达到使用要求。

二.工程地质情况

根据钻探揭露现场地其由人工填土每四纪冲积封、残积土及第三纪风化基岩组成,风化基岩组成,风化基岩上覆松散土层厚度18.30~21.40m。具体分层如下:

1.杂填土:分布全场地。层厚1.50~4.50m,平均3.28m。主要由红砖块、瓦砾、建筑余泥、砂土等组成。很湿~饱和,轻度压实~压实。

2.粉土:第四纪冲积土,层厚2.30m,土层呈褐黄色,粘性弱,很湿~饱和,稍密。

3.粉细砂:分布全场地。层厚6.90~9.60m,平均8.60m;土层稍密为主,局部松散。

4.粉土:分布全场地。层厚2.10~6.00m。

5.粉砂~中砂层:分布全场地。土层呈浅灰色、灰色、黑色等,颗粒不均匀,局部含砾砂,饱和,属中偏低压缩性土层。

6.残积土:含粉砂,由粉砂质泥岩风化残积而成,稍湿,硬塑。

7.早第三纪风化基岩:主要为砂岩,其次有粉砂质泥岩、粉砂岩及泥质粉砂岩。按风化程度可分为强风化、中风化及微风化三个岩带;局部有夹层。

三.基坑支护结构设计

1.计算软件,理正深基坑支护基坑结构设计软件F~SPW(根据国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99编制)。

2.根据现场实际情况和建筑概况,本工程按一级基坑进行设计。由内支撑标高为-1.5 0m,即原地面以下1m,土压力按20KN/m2,采用一道钢筋混凝土内支撑,混凝土强度为C25。为节约资金,内支撑层与冠梁层统一设置。排桩采用Φ800钻孔灌注桩,0.95m,桩间设置摆喷止水帷幕。寇梁截面为1100×700,内支撑截面900×700,斜支撑和连系梁截面700×700 。内支撑布置时考虑支撑结构的整体性。南向留出位置土方道路以方便土方开挖和运输。详见图一、图二。

四.基坑开挖对周边对周边环境影响评估

1.地下室基坑支护结构采用内支撑结构,设一道内支撑,通过计算,基坑侧壁最大变形值≤30mm,在规范规定亮形控制值内。

2.工程地下室基坑止水帷幕采用钻孔支护桩桩间摆喷止水。钻孔支护桩以及摆喷桩要求不透水层(残积土层或强风化岩层),形成相对不透水的封闭体系,可将基坑内有效地下水分离,基坑内卫生清洁不会对基坑外地下水位产生较大影响,影响周边建筑物与环境。在开挖过程中,对场外地下水位进行监测,如发现地下水位不正常降低,必须立即停止基坑降水,同时对止水帷幕进行补强。

3.在基坑部分为天然基础,持力层均运低于基坑开挖深度。采用钻孔去搞结构内支撑的方案,不会对周边建筑物的基础土层产生扰动,故基坑开挖对周边建筑物基础承载力的影响很小。

五.基坑监测

1.基坑施工要求分层开挖,每层深度≤1.50m,开挖过程中必须加强对基坑支护结构的监测。土方开挖可在地下室基坑南向设置临时土方运输道路进行土方外运。

2.基坑工程监测项目

支护结构要求最大水平位移控制值为30mm,周围地面沉降变形的控制值为20mm,水平位移报警值为25mm,地面沉降报警值为15mm。

六.施工流程

施工放线→临时设施建设→钻孔灌注支护桩施工,基础桩施工,摆喷桩止水帷幕施工→ 桩检测→场地土方开挖至-1.50m→塔吊安装→混凝土内支撑施工→土方分层开挖。

七.关键施工技术及工艺

1.钻孔桩施工

2.钻孔桩除按规范施工外,必须对桩的垂直度加强控制,使桩与桩之间距离≤200mm,以保证两桩之间的摆喷止水效果。

3.长度要求入强风化岩2000mm,由于在-1.50m处整体有内支撑,同钢筋均匀分布,纵向钢筋优先采用焊接并错开驳接,横向加加劲筋及螺旋箍筋。

4.清孔要求:冲洗液含渣量小于4%,应注意泥浆护壁过厚会造成摆喷工艺的止水效果。

三重管法摆喷桩施工

1.三重管法摆喷桩在同一位置的支护钻孔桩完成5天后方进行施工,避免影响钻孔桩质量。

2.平整场地,测定孔位,深度一般入残积土或强风化层0.50m,由于地形局部变化,每点应根据钻孔取样而定,以防止地下夹层或未注入不透水层。

3.注浆技术参数:水泥浆液水灰比根据工程实际情况取1.0~1.5,灌入水泥浆液的比重取1.5~1.6,返浆比重取1.2~1.3。

4.施工前应核实高压喷射处无杂物、管道、管线、洞穴等障碍物。

5.采用高压喷射注浆工艺应隔孔施工,应同时送高压水和压缩空气,在孔底喷射切割1 min后,再泵入水泥浆,自下而上喷射注浆,停机时先关高压应和压缩空气再停止送浆,严禁在-2m处注浆喷射,以保施工安全。

内支撑及压顶梁施工

1.内支撑及压顶梁的施工按钢筋混凝土施工规范施工。

2.应注意钻孔桩锚固钢筋应与压顶梁钢筋采用焊接,其余内支撑主筋也进行焊接斜梁及支撑与压顶冠梁的位置加密箍。

3.由于部分跨度大,支撑梁中设支承柱,在浇筑底板时应留出后浇部分并加止水钢板。

4.加强淋水养护,支撑梁应达到80%强度后方可进行土方开挖。

土方开挖

1.挖土机械采用中型反铲式挖土机2台。

2.开挖顺序:开挖路线机械下基坑斜道的设置,车辆进出道路详见土方开挖流程图(如图三)。

3.土方开挖应在基坑内分级设置排水沟,除坑内设井点排水外,利用集水井将场内地下水及时排出坑外,减少土方含水使运输时对四周环境的污染。

4.一般应按分层开挖、先撑后挖的原则施工,采用对称开挖,严禁超挖,在护壁留300 ~500厚土层用人工挖掘修整,严禁碰撞工程及支护桩。剩余部分可采用塔吊配合清理。

八.基坑监测

由于该工程设在旧城区,附近民房多,基坑监测由广东省水利水电科学研究院进行监测,监测项目在土体侧向位移,基坑顶水平位移,支撑轴力,地下水位,基坑周边建筑物及地面沉降共五项。

根据监测记录,开挖至底板实测15次,具体数值如下:

1.轴力测试结果,共设8点。

2.土体侧向位移:(≤30mm)见下图。

3.周边建筑物沉降结果:

共测33点,最小为0.61mm,最大17.30mm,平均为11mm。

4.顶部水平位移: