土釘支護技術論文范文
時間:2023-04-07 04:30:32
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篇1
關鍵詞:土釘支護;設計;施工;現場監測
1前言
深基坑支護設計與施工是目前城市高層建筑施工的重點和難點,有不少建筑工程由于深基坑支護的失誤,導致重大經濟損失并延誤工期。因此,在經濟合理的前提下,確保深基坑支護工程的安全可靠,已成為當前城市建設中的一項重要課題。
土釘墻支護造價便宜,工期短,在10m左右的深基坑中大量的應用。某飯店深基坑采用土釘墻支護,通過設計、施工的控制以及在正常使用和雨季中的監控、處理,確保了基坑的安全。
2工程概況
某飯店總建筑面積6.1萬m2(見圖1),鋼筋混凝土框架抗震墻結構,主樓16層,設有二層地下室,基礎東西長258m,南北寬51m,筏板基礎,基底標高-6.400m/-8.300m/-11.660m。地面標高為-0.350m~-0.790m,基坑開挖深度為6.030m~10.950m。
根據地質勘探報告揭示場地內基坑支護影響范圍內巖土層主要為①填土層1.3~2.6m;②粘質粉土0~2.5m;③砂質粉土1.6~5m;④粉質粘土0.3~6.3m;⑤粉質粘土、粘質粉土、砂質粉土、粉砂4.8~11.7m。
場區內實測三層地下水,第一層上層滯水水位埋深0.80~3.00m,第二層潛水水位埋深5.80~8.50m,第三層潛水水位埋深25.40m。
基坑北側臨城市主干道,基坑南側為住宅小區(6F),東側為學校(3F)。
3基坑支護設計方案
根據現場實際情況,綜合考慮安全、經濟、場地條件、周邊環境及施工工期等因素,采用土釘支護支護方案(見圖2)。地質勘探報告揭示場地地下水位較高,實際開挖中自然地面下1.0m左右見水。
3.1基坑降水
考慮到保證地下室干燥施工作業,采用大口徑管井抽水的降水方案,降水井布置在離開挖線1.0m處?;幼钌钐幍酌鏄烁邽?11.66m,考慮將地下水降至基底下1.0m以下。沿基坑四周布管井83口,井距8.0m左右,在基坑內部局部集水坑處布置滲井。
降水井深度約11~16m;降水井孔徑為φ600,全孔下入水泥礫石(砂)濾水管,管底封死,管外填濾料。濾料的規格2~4mm,濾料填至孔口以下2m,上部回填粘土封至孔口。
3.2土釘支護
出于地下結構施工操作空間的需要,基坑側壁與地下結構外墻之間的肥槽為0.8m(見圖3)。
Ⅰ區土釘墻高度6m,坡度1:0.2,布置4排土釘,采用Ф16HRB335鋼筋,水平間距為1.5m,土釘長3m~6m,孔徑110mm,排距1.5m。
Ⅱ區土釘墻高度11.66m,坡度1:0.3,布置7排土釘,采用Ф20HRB335鋼筋,水平間距為1.5m,土釘長5m~9m,孔徑110mm,排距1.5m。其中第二排采用7-Φ5預應力錨桿,長度14m。
土釘墻邊坡面層掛Φ6.5@250×250鋼筋網和1Ф16@1500橫向壓筋。
4土釘支護施工
工藝流程如下:基坑降水施工土方開挖至土釘標高下50cm土釘成孔桿體支放注漿坡面修正鋪設鋼筋網噴射混凝土重復工序至基坑底基底排水溝,基底施工。
土釘墻施工隨土方開挖進行,基坑邊坡原則上分段分層開挖,采用“中心島”開挖方式,即先沿基坑邊線開挖出10m寬條形護坡作業面。
土方開挖至土釘設計標高下0.5m后,采用機械成孔,孔徑110mm,并對孔深、孔徑、傾角進行控制。成孔后及時插放鋼筋,并注漿。土釘桿體采用水灰比為0.5,P.O32.5普通硅酸鹽水泥漿注漿,在一次注漿完成2.0h內進行二次補漿,并將孔口封堵。
噴射砼施工采用分段進行,同一分段內噴射順序按照自下而上施工。面層噴射100mm厚C20細石混凝土,混凝土配合比為水泥:砂:石=1:2:2。
5施工監測
基坑支護工程監測內容為:土釘墻頂部水平位移觀測;基坑周邊沉降觀測;地下水位監測。
5.1地下水位監測
5月10日項目開工,到6月22日降水井施工完畢連續抽水后,水位基本維持在8m左右,不能滿足施工的要求。經過分析,增加Ⅱ區水泵數量、調整水泵抽水深度后并晝夜抽水,使水位下降到開挖面1.0m以下。
5.2基坑位移監測
土方開挖前測定基坑坡頂水平位移、沉降位移初始值;坡頂水平位移、沉降監測點沿基坑坡頂邊線設置,間距約30m;土方開挖過程中,每日監測一次。沉降觀測的基準點設置在基坑開挖影響范圍之外市政道路上。
水平位移的觀測采用視準線法,以南側基坑水平位移監測為例(見圖4),在要進行位移觀察的基坑槽壁上設一條視準線,并在該視準線兩端基坑影響范圍之外設置兩個工作基點A、B,分別作為主站點及后視點,然后沿著該視準線在槽壁上分設若干觀測點,直接在讀數尺讀出測點的位移。
開挖到設計深度,通過對水平位移監測數據分析,Ⅰ區6m深的基坑坡頂最大水平位移10mm,基坑頂部的側向位移與開挖深度之比1.7‰,Ⅱ區11m深的基坑最大水平位移接近30mm,基坑頂部的側向位移與開挖深度之比小于3‰,滿足設計提出的監測值控制標準要求坡頂位移的警戒值30mm。以南側基坑水平位移監測為例,變形發展見正常位移變形曲線(圖5)。
6雨季中出現的危機情況和處理措施
7~8月北京地區進入雨季,夏季雨水天氣給施工帶來了不便和影響,隨著幾場暴雨的來臨,危及邊坡支護
安全的險情不斷出現。
6.1危機情況
基坑邊坡錨釘和面層噴射混凝土已施工完,在坑壁局部出現了出水點和懸掛水?;訓|側邊坡坑壁出水點水量逐步加大并迅速形成涌水和涌砂現象,東側1~A軸到1~E軸土體局部塌方,緊臨基坑5m的藝術學校院內側出現裂縫。
南側臨住宅小區基坑支護變形超過警戒值,地面最大裂縫65mm(圖6),實測南側12#、13#觀測點水平位移75mm,最大沉降位移170mm。水平位移變形發展見雨季位移變形曲線(圖5)。
基坑西、北兩側場地條件較好,全部進行了硬化處理。從觀測數據分析,開挖到設計深度,基坑坡頂水平位移在雨季中變形穩定。
6.2危機處理
對于坑壁局部滲水,在基槽四壁增加泄水孔,孔深0.6m,高度距槽底0.8m,間距2m。在護壁中插入周邊帶孔眼的包網塑料排水管,把局部滲水通過暗埋在土釘坡面內的塑料排水管引入基坑周邊排水溝及集水坑中,利用水泵及時抽排,加快邊坡粉土層排水固結。
基坑東側1~A軸到1~E軸采取分級支護,首先把高2.5m,寬4.0m的土卸除,在-7.0m位置增加一排7-Φ5預應力錨桿,長度16m。
基坑南側12#、13#觀測點變形最大的位置延長到臨近觀測點,即11#~14#觀測點之間近100m范圍內邊坡角堆土卸荷,堆土3.0m高,3.0m寬。在基坑南側-3.0m位置增加一排7-Φ5預應力錨桿,長度16m。
按上述措施進行施工和危機加固處理后,對整個基坑及鄰近建筑物的位移進行了跟蹤監測,各觀測點均處于穩定狀態。同時對基坑開挖后,地面裂縫的開展情況進行了跟蹤監測,各觀測點的裂縫均處于穩定狀態。
6.3原因分析
6.3.1經過現場復查,基坑東側藝術學校院內離基坑水平距離6.5m,埋深3.5m,沿基坑分布兩條污水管道,從南往北走向,將土體在垂直方向切成兩段。院內雨水排入污水管道,污水管道不暢通,雨水滲入土體,致使東側1~A軸到1~E軸基坑失穩,土體下滑。對本工程基坑周圍地下管線埋設情況掌握不準確,場外來水影響了基坑的穩定。
6.3.2基坑南側臨住宅小區綠化帶,坡頂距現狀圍墻2.0m。實測場地高差:場內比場外低0.5m。雨水滲入土體,基坑深度范圍內的粉細砂地層,加上中間粉質粘土隔水層,影響半徑小和滲透系數小,降水難度大,影響了基坑的穩定。
6.3.3基坑西、北兩側場地條件較好,全部進行了硬化處理。通過對水平位移監測數據分析,開挖到設計深度,基坑坡頂水平位移在10mm以內,變形穩定。說明水源遠近是影響基坑穩定的主要因素。地表水滲入土體造成坡體土層的力學性能指標嚴重下降和坡體水壓力增加。
7結論
7.1實踐證明[2]:土釘墻支護結構對水的作用特別敏感。土的含水量的增加不但增大土的自重,更為主要的是會降低土的抗剪強度和土釘與土體之間的界面粘結強度。后者是土釘能夠起到加固和錨固作用的基礎。
7.2基坑施工監測和動態設計對土釘墻支護結構非常重要。本工程南側基坑水平位移在雨季發生較大變化后,根據實際情況及時對設計作出必要的修改,取得了很好的效果,避免了倒塌事故。
參考文獻:
篇2
關鍵詞:土釘墻;建筑工程;深基坑支護
目前,隨著我國建筑工程技術的越來越完善,作為深基坑工程施工過程中的主要應用技術,基坑支護技術也取得了顯著地成效,我國的基坑支護結構方式主要分為:釘墻支護、地下連續墻支護、錨桿支護、攪拌樁支護。在建筑過程中,對深基坑進行科學的設計和選擇,同時采用適宜的支護技術,能夠大大降低基坑深挖施工過程中對鄰近結構物的影響,及降低施工過程中的風險。所以,建筑施工質量提升必須有深基坑支護技術的支持。本文根據深基坑施工特點和實際操作,對比較多的深基坑支護施工技術―土釘墻施工技術進行了深入的研究和探索。通過該技術的應用,可全面提升工程建設的整體質量。
1 土釘墻支護深基坑的作用
1、應力傳遞與擴散作用
當荷載增大到一定程度后,邊坡表面和內部裂縫己發展到一定寬度,此時坡腳應力最大。這時下層土釘伸入到滑裂域外穩定土體中的部分仍能提供較大的抗力,土釘通過其應力傳遞作用,將滑裂面內部應力傳遞到后部的穩定土體中,并分散在較大范圍的土體內,降低應力集中程度。在相同的荷載作用下,經過檢驗:被土釘鎖加固的土體在內部的應變水平比其他素土邊坡土體內的應變水平要降低了很多,這種情況帶來的優勢就是對開裂區域的形成與發展產生了明顯的阻礙效果。
2、箍束骨架作用
土釘與同作用,土釘自身的剛度和強度以及它在土體內的分布空間所決定的,它具有制約土體變形的作用,使得復合土體構成一個整體結構。
3、坡面變形的約束作用
在坡面上設置的與土釘連成一體的鋼筋混凝土面板是發揮土釘有效作用的重要組成部分。面板提供的約束取決土釘表面與土的摩阻力,當復合土體開裂擴大并連成片時,只有開裂區域后面的穩定復合土體產生摩阻力。
4、分擔作用
在復合土體內,土釘有較高的抗拉、抗剪強度和抗彎強度,當土體進入塑性狀態后,應力逐漸向土釘轉移。當土體開裂時,土釘分擔作用更為明顯。土釘內產生相應的彎剪、拉剪等復合應力,于是就會導致土釘體外裹漿體碎裂、鋼筋屈服的結果。
2 土釘墻施工技術在建筑工程深基坑支護中的應用
1、鉆設釘孔。選用土釘成孔的方式進行基坑支護作業,其成孔工具為洛陽鉆機,將其孔徑設置為80毫米,深度應確保其超過土釘長度100毫米,成孔傾角為15度。每鉆進1米,并進行傾角地測量,避免偏向等情況的出現。
2、土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護設計需求相結合,進行土釘的制作,確保其長度在設計長度以上。每隔1.5米進行一組土釘的設置,選用搭焊連接的方式進行土釘連接,焊縫高度控制在6毫米,把土釘在成孔作業后設置在孔內。
3、注漿。選用孔底注漿法進行土釘墻基坑支護注漿作業,其作業流程為在孔底插入注漿管,確保管口與孔底之間距離200毫米,注漿管應同時進行注漿與拔出作業,確保注漿管底能夠在漿面以下,確保注漿過程中可以順利從孔口流出,并將止漿閥設置在孔口,選用壓力注漿的方式進行施工,確保水泥漿強度為M20,注漿壓力控制在1到2Mpa之間。
4、掛鋼筋網并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網進行土釘墻面施工,將其間距定為200毫米,在坡面上通過人工的方式進行綁扎鋼筋的作業;搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右,隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側進行短段鋼筋的焊接作業,同時在面層內將相近土釘端部通長加強筋進行連接及焊牢。
5、安裝泄水管。土釘墻基坑支護的泄水管制作應選用用PVC管作為主要材料,泄水管長度必須在450毫米以上,并在管附近進行鉆孔作業,孔數應控制在5到8個,隨后在管外側進行尼龍網布的包裹作業。泄水孔縱橫距離定為2米,布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。
6、復噴表層混凝土至設計厚度。選用噴射混凝土方式進行土釘墻施工,其設計強度必須在C20左右,其厚度應控制在80毫米。第一,選用干拌方式,混合料攪拌時必須遵循相應的配合比進行施工,混凝土噴射施工過程中根據實際情況,可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后,及時完成土釘錨固作業,結束焊接鋼筋網施工后,必須及時進行噴射混凝土作業。選用分層噴射的方式,由下到上的方式進行噴射混凝土作業。第一層噴射厚度應控制在4厘米到5厘米之間,確保其不出現掉漿現象后,進行第二層混凝土再噴射作業,直至其厚度符合設計規定。
3 土釘墻施工技術的質量控制
在建筑工程中,土釘墻深基坑支護施工技術作為一個重要組成部分,在我國高層建筑中的應用依然不夠成熟。今后施工單位還需要加大技術水平的提升,使高層建筑的安全性和穩定性得到有力保障。
1、護筒中心和樁中心的偏差不能超過5cm,埋深不能低于1m,泥漿的比重最好控制在1.1~1.2,孔底沉渣的厚度不能超過15cm;鋼筋籠安放位置準確,鋼筋連接滿足規范要求;水下澆筑混凝土施工需要連續作業,保證導管埋入混凝土內深度不小于2米,速度適宜,避免堵管或鋼筋籠上浮,同時樁頭超灌1米。灌注樁混凝土養護完成后,按照相關規范和設計要求進行質量檢測,確保質量合格。
2、土層錨桿在開挖的深基坑墻面或者尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔,在達到要求的深度后再次擴大孔的端部,一般形成柱狀。實施錨桿支護技術施工,主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內,然后灌注漿液材料,令其和土層結合成為抗拉力強的錨桿。這樣的支護技術能夠讓支撐體系承受很大的拉力,有利于保護其結構穩定,防止出現變形,同時還具有節省材料、人力,加快施工進度。
3、在深基坑支護完成后的施工期間,無坑壁坍塌問題出現,通過儀器對周圍建筑物進行監測,無明顯的變形現象出現?;炷凉嘧逗湾^桿支護能夠保證該工程的順利進行,并且保障周圍的建筑物的安全,因此實施深基坑支護施工方案是可行的。
4 結束語
綜上所述,近年來,我國國民經濟得到不斷提升,不斷加快的城市化步伐推動了建筑工程行業的快速發展。在建筑工程行業中,隨著城市高層建筑規模的不斷擴大,人們越來越重視開發利用地下空間,而深基坑施工作為建筑工程的基礎性工程,它施工質量的好壞對高層結構的穩定性造成一定波動,對高層結構地下室的使用效率產生嚴重影響,當前,在深基坑支護施工在我國高層建筑結構中仍存在許多問題。本文主要圍繞深基坑支護施工技術在高層建筑工程中的重要性,重點分析探討了技術目前存在的不足和相關建議,希望能夠給今后的高層建筑工程提供技術參考。
參考文獻
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[3]蘭云才;虞利軍;歐陽濤堅;;軟土地區深基坑支護工程實例[A];第十三屆全國探礦工程(巖土鉆掘工程)學術研討會論文專輯[C];2015年
篇3
關鍵詞:深基坑;土釘墻噴錨;支護;監控測量
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
1 工程概況
該項目擬建建筑物為中醫院病房樓、門診綜合樓及地下車庫,工程四周為耕地,其南側距離最近的圍墻大于20.0 m,大于2倍的基坑深度范圍內無建筑物和管線,距市政管網較遠,對周圍建筑及其管網無影響。
2 水文地質條件
根據地質勘察報告顯示,場地開挖的巖土上部表層為少量耕土,其下為第四系更新世沖洪積土層,根據其巖性及物理力學性質,自上而下主要分為6層,分別為①含少量姜石的可塑~硬塑狀新近沉積粉質粘土層;②粉土;③細砂,主要礦物成分以石英、長石為主、含少量云母;④粉土;⑤含小姜石硬塑狀粉質粘土層;⑥含小姜石硬塑狀粉質粘土層。施工區域內在勘探深度范圍內未見地下水因此不用考慮降水施工。
3 基坑支護方案
根據現場條件和結構設計文件要求,基坑實際深度為8.4 m,病房樓因地基處理需要,設置了0.2 m 厚褥墊層,故病房樓處基坑深為8.6 m。該深度范圍內土的工程特性指標如表1所示。
表1土的工程特性指標
土層名稱 γ(KN/m3) c(kPa) Ф(°)
①新近沉積粉質粘土 19.9 23.9 15.6
②粉土 19.7 7.1 19.0
該工程為深基坑支護工程,基坑安全等級為二級,基坑周邊允許超載為15kPa,為防止邊坡塌方,保證安全作業,特對基坑邊坡進行支護,在經濟合理的基礎上,采用土釘墻噴錨支護方案進行支護。
基坑支護設計參數為土釘橫向間距與豎向間距均為1.5m,傾角為15°,孔徑110mm,土釘鋼筋為C20HRB400,土釘共設4排,長度分別為7.0,6.5,5.5,6.0m,噴錨網選用A8@150×150鋼筋網。病房樓段、門診樓及地下車庫段基坑支護設計參數見表2。
表2 病房樓段、門診樓及地下車庫段基坑支護參數一覽表
土釘道數 水平
間距
(m) 豎向
間距
(m) 入射角
(deg) 孔深(m) 孔徑
(mm) 鋼筋
(Ⅲ級) 鋼筋長度(m) 鋼筋直徑(mm)
病房樓段 門診樓及地下車庫段 病房
樓段 門診樓及地下車庫段
1 1.5 1.5 15 8.7 8.7 110 HRB400 8.5 8.5 20
2 1.5 1.5 15 7.9 7.7 110 HRB400 7.7 7.5 20
3 1.5 1.5 15 8.0 7.9 110 HRB400 7.8 7.7 20
4 1.5 1.5 15 8.2 8.2 110 HRB400 8.0 8.0 20
5 1.5 1.5 15 9.7 10.7 110 HRB400 9.5 10.5 20
4 施工工藝流程
土釘主筋、網片制作鉆孔位置測量及布設成孔土釘主筋就位綁扎、加固鋼筋網第一次壓漿二次補漿噴射混凝土面層覆蓋養護
5 施工技術要求
1) 開挖修坡:基坑作業用挖掘機,開挖后人工對邊坡進行修整,清除坡面虛土,保證基坑坡面平整度,并嚴格按設計坡度放坡。
按施工方案要求,分層分段開挖修坡,開挖深度必須符合設計要求,每段開挖長度不大于50 m,每層開挖深度不得大于2 m,具體每層開挖深度,根據各剖面土每層錨桿孔標高而定,嚴禁超挖?;右淮伍_挖深度,需土方施工隊伍與護坡施工配合,視邊坡允許變形范圍、自穩時間和施工流程相互銜接情況而定,地質條件好、含水量小、施工速度快,深度可大些,反之要小些。
2) 錨桿成孔:采用洛陽鏟人工成孔,孔徑為110 ㎜,豎向間距1.5 m,水平間距1.5 m,傾角為15°。成孔前根據設計要求,在坡面定出孔位,允許誤差±10 cm。成孔后進行檢驗和測量??讖皆试S誤差±5 mm;孔深允許誤差±5 mm;孔傾角允許誤差±1°;孔內碎土、雜質及泥漿清除干凈;成孔后用編織物等將孔口臨時堵塞。
3) 置筋:插入錨桿鋼筋前要進行清孔檢查,若孔中出現局部滲水或掉落松土立即處理。土釘鋼筋置入前,要先在鋼筋上安裝對中定位支架,以保證鋼筋處于孔位中心且注漿后其保護層不小于25 mm。支架沿釘長的間距為1.5 m。安裝完畢后,隨即檢查孔內是否有碎石堵孔,若有立即清除。
4) 鋼筋連接:鋼筋網用細綁絲綁扎,錨桿鋼筋和橫向連接筋采用電焊機焊接。
5) 注漿:采用注漿泵常壓孔底注漿,漿液采用純水泥漿,水灰比為0.45~0.5,見漿液流出孔外后再注下一個孔。注漿前要清除孔內雜物,注漿管隨著注漿慢慢拔出,同時保證注漿管端頭始終在注漿液內,注漿要連續進行,要飽滿。隨漿液慢慢滲入土層,孔口會出現缺漿現象,及時補漿,補漿在2小時后進行,補漿次數不少于2次。漿液要攪拌均勻并立即使用,對未注滿孔,用1:1(重量比)水泥砂漿抹平。
6) 掛網噴面:坡面掛A8@150×150鋼筋網,面層噴射細石混凝土,混凝土強度等級C20,厚度不小于100 mm。噴面前要清理面層,埋好控制面層厚度的標志,噴面層分段分片依次進行,同一段內自下而上進行,段片之間,層與層之間做成45° 的斜面。
7) 該基坑工程工期正值雨季,雨期施工的原則:防排結合、以排為主、不積水、不倒灌,確?;印⑦吰路€定,主要采取了坑壁滯水處理和基坑排水措施。
坑壁滯水處理措施為在基坑上口四周600 cm寬砼硬化的同時,用塑料布壓入在砼中,塑料布向基坑下鋪設,覆蓋整個基坑壁?;优潘胧┤缦拢貉鼗铀闹埽诜什蹆乳_挖寬深均300 cm的排水溝,排水溝用水泥砂漿底并用卵石填充,排水溝內設置集水井,集水井直徑1.0 m,深1.5 m,周邊用混凝土實心磚圍砌,內置直徑0.3~0.4m無砂濾管,四周用碎石填充,內置Ø75的污水泵,每個集水井設一臺水泵,一旦有積水,及時使用污水泵將其抽出到坑外,保證坑底沒有積水。
6 基坑監測
1) 監測內容:圍護體的位移及沉降;地表開裂狀態及周圍環境變形; 基坑底部土體有無隆起,圍護外側土體有無下沉。
2) 監測點的設置
基坑邊坡頂部的水平位移和豎向位移監測點在基坑周邊布置;基坑周邊中部、陽角處布置監測點;在土釘墻坡面上設置監測點;水平方向監測點間距不大于20m,每邊監測點數目不少于3個,豎向監測點布置在基坑的頂部,即地面下1.0 m處。
監測點、后視點、水準基點設置在基坑施工影響范圍外。
沉降和位移監測點設在基坑邊壁和基坑底部。
3)監測次數及方法
在基坑開挖期間,每天監測一次,當位移出現發展趨勢或接近預警值(水平位移監測預警值為水平位移累計絕對值超過60 mm 或變化速率超過15 mm/d 或連續3d 的變化速率大于10 mm/d;豎向位移監測預警值為豎向位移累計絕對值超過60 mm或變化速率超過8 mm/d 或連續3 d的變化速率大于6 mm/d)時,加大監測的頻率。地下室底板完工后減少監測次數,地下室側墻完工后停止監測。
位移觀測用Et-02電子經緯儀,沉降觀測用精密水準儀,精度為標準二等水準,采用閉合或附合路線觀測方法。
7 結語
目前,基坑工程已經完工且進行了土方回填,從整個施工過程監測顯示,施工結束后一個星期內最大水平位移量為15mm,最大豎向位移為12mm,遠低于位移預警值,之后邊坡趨于穩定,經過雨季連續的雨水洗刷,沒有繼續位移,使基礎施工順利進行,達到了支護的預期效果,同時為相同或類似地質情況的工程支護提供了參考。
參考文獻:
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篇4
關鍵詞:房屋建筑;土木工程;基坑支護
Abstract: the processing of foundation pit is related to many aspects, generally the most common and most important only two aspects, that is, the foundation pit supporting and waterproof. In this paper the author corrects the two aspects of, especially the foundation pit support technology, do a detailed discussion, simply introduced the construction technology of them, compares and analyses their respective advantages and disadvantages. In addition, starts with the development of the technology of deep foundation pit do some simple in this paper.
Keywords: housing construction; Civil engineering; Foundation pit supporting
中圖分類號:TU8 文獻標識碼:A文章編號:
自改革開放以來以來,尤其是國家“十一五”規劃的完滿實現,近幾年我國的高層建筑施工技術得到很大的發展,已經達到了世界先進水平。相應地,深基坑的開掘使用日益增多,深基坑處理技術發展迅速。目前多采用鉆孔灌注樁,地下連續墻,深層攪拌水泥土墻、加筋水泥土墻和土釘墻等支護技術,與傳統技術相比較計算理論上有很大的改進。支撐方式有傳統的鋼柱(或者型鋼)和混凝土支撐,亦有在坑外采用土錨拉固;內部支撐形式也有多種,有對撐,角撐,桁架式邊撐等。在地下連續墻用于深基坑支護的方面,還推廣了“兩墻合一”和逆作法施工技術,能有效的降低支護結構的費用和縮短工期。
一、深基坑技術的發展
基坑由來已久,自古就有放坡開挖,隨著人類文明程度的加深,知識技術的豐富發展,自產業革命以后,土木工程得到了飛快的發展,帶了基坑技術發展的新契機。深基坑技術的發展主要伴隨高層、超高層建筑的發展,在國內主要集中于本世紀。
1、 規模方面
隨著城市建設步伐的不斷前進,以及城市化標準的不斷提高,城市建筑逐漸朝著超高、超大的規模發展。基坑的發展相應也向著大深度、大面積方向前進,再加上工程程度的加深,基坑開掘面臨的自然環境也越來越復雜。
2、 技術方面
發達國家,科技、經濟發展都較為超前,相應其深坑技術在世界范圍內也較為領先。在國內,基坑的開掘、施工,主要是借助于人力和大中型地上挖掘機。對于深坑的開掘,技術手段和施工措施還是較為落后,小型地下挖掘機的使用比率就相對較低。
深基坑的支護方案有很多,常規的有土釘墻支護和樁錨支護,后來發展出來的又有逆作法,即采用兩墻合一的技術方案,施工相對簡單,工程造價也較為低廉。另外,用于深坑工程施工的其他技術也有不同形式的變化和發展。土釘墻支護就對濕式噴射技術的發展起了一個很好的推廣作用;防止基坑變形方面,深層攪拌和注漿技術的使用變得較為廣泛;隨著人們生態環境意識的加強,帷幕式支護技術也逐漸被應用到工程建設中。
二、深基坑支護方法探討
1、土釘墻支護
土釘墻在實際工程中有時又被稱作噴錨網加固邊坡、噴錨網擋墻,是在原來的天然土墻上打入角鋼、粗鋼筋等,起到抵抗土層壓力的作用。施工中,為保證土層加固,一般都是邊開掘邊打入墻釘,并鋪設鋼筋網和噴射混凝土,起到固化墻體的作用。常規的施工流程是,先掏挖土方,同時緊跟著修正邊坡;然后確定墻釘位置,鉆孔打釘;最后噴射混凝土,鋪設鋼絲網,在噴射混凝土。在施工中要對每一個環節實時監控把握,保證符合工程技術要求。
1) 挖掘。挖掘要根據預先設計好的地基尺寸進行,保證位置準確,坡度、臺階適合當時的施工環境。嚴格控制好每一層的挖掘深度,以保證土釘墻的正常安裝。
2) 鉆孔打釘。先要確定好孔的具置,并做標記標明。選擇合適的鉆孔工具,鉆孔到設計要求,并要對可能出現的局部塌方、漏水等做好處理。選用尺寸合理的鋼料作為墻釘支架,并要確保不影響后面工序的完成。
3) 噴射混凝土。每一遍工序都要進行兩次噴射,第一次噴射主要防止松土掉渣的現象發生,待鋼筋網鋪設好以后,立即進行第二次噴射。厚度一般根據設計要求或者實際工程狀況決定。
2、 連續墻
隨著設計技術以及施工技術的創新發展,地下連續墻的功用也被擴大。目前,地下連續墻既可以起到地基的圍護作用,又可以用作建筑主體的地面側墻。它主要是采用鋼筋籠,混合澆灌混凝土,在泥漿護壁下方形成一個連續的混凝土墻。雖然地下連續墻在工程中運用的比較多,尤其是在深度較大、技術要求較高、環境復雜的的地基中使用廣泛,但是在實際的施工中,其經濟效益并不高,環境效應也不夠好。因此,為了作業方便,降低環境影響,常常用逆作法進行施工。綜合來說,地下連續墻在深地基工程運用中顯示出了多方面的優點:墻體結構穩定,剛度、強度大;能有效防止地下水滲入;作業時震動少、噪聲低。
3、 樁支護
鋼板樁支護技術也是深基坑支護工程中較為常用的。鋼板樁支護,其實也是采用“墻”的形式,樁體的常用材料是熱軋鋼和槽鋼。鋼板樁支護墻的主要功用是護土、防水,在工程施工中它所體現出來的主要優勢是:材料成本低,經濟效益高;因為是鋼質材料,質量上有保證;施工簡單,尤其是在軟土工程中,能大大縮短工期。但是也有很多應當避免的缺點:剛性材料本身具有很大的柔性,很容易受壓變形,因而在較深的基坑中避免使用,一般以地下6~-7米為界;對于親水性強的土質層,其防水性能顯得比較遜色;施工噪聲比較大,對人口聚集密度大的地方污染就很大;鋼料表面容易附著泥土,因而施工結束拔出的過程中,可能對地基造成影響。
4、攪拌水泥土樁支護
深層攪拌支護是將土和水泥通過攪拌機攪拌,形成具有一定強度和穩定性的,連續搭接的水泥柱狀體加固圍墻。它主要是用于土質粘度較大、質地松軟的地基支撐處理,在其他土質的地基施工中,要根據具體的情況來確定是否可以采用。
深層攪拌水泥土樁支護,因為在基坑內只有墻體作為擋護,所以方便其它施工作業的進行;同樣,墻體既可以起到護土的作用,又能防止地下水滲入;其施工工藝較為簡單,因而經濟性表現良好。但是,水泥樁柱的位移比較大,而且施工噪聲大,污染環境。故在工程上,常在水泥樁柱之間加墩、起拱,來解決上述的不足。
5、支護
排樁支護是以鋼筋、混凝土為材料,采取柱列式間隔布置的形式,將基坑鉆孔灌注形成的一種擋護結構。他一般有兩種布局方式:疏散式排列和緊密式排列。按照支撐方式的不同,排樁支護可分為懸臂式(常用于Ⅲ級基坑的施工)和支錨式(常用于Ⅰ、Ⅱ級基坑的施工),支錨式又有兩種:單點支錨和多點支錨。排樁支護的優點可疑概括為以下幾個方面:
1) 采用鋼筋混凝土結構,使得樁體具備良好的剛度、強度性能;對樁體頂部加上“帽梁式”聯接,又能提高其整體的穩定性。
2) 施工工藝簡單,對施工技術要求也比較低。
3) 防水性能好。因為在施工中可以采取高壓灌注的方式,有效防止了土?;烊耄苊饬私Y構漏隙出現。
4) 震動底,噪聲小,一般不會造成對周圍環境的影響。
即便是施工工藝簡單,但是由于其施工速度較慢,因而經濟效益方面表現并不突出,同樣水泥的處理也是一個問題。
6、 其他基坑支護技術
1) 加勁水泥土攪拌樁法(SMW工法)
在日本,加勁水泥土攪拌樁法被稱作SMW工法,從字面意思來理解,就是對水泥土攪拌樁進行加勁,采取的方式是在其中植入H形鋼條或者拉森式鋼板樁或者鋼管等。這種結構體,結合了鋼材料優秀的剛度性能和是泥土墻良好的防水性,因而實現了護土防水的兩全作用,同時也避免了鋼材料易受壓變性的特性,提高了結構體的強度。以國內目前的技術發展來看,這種支護方式的應用還不是很廣泛,尤其在較深基坑中,幾乎不被使用。
2) 旋噴樁帷幕墻支護
就目前來說,旋噴樁是傳統注漿方法的基礎上產生和發展出來的一種較為新型的支持技術,通過深入鉆孔,將混泥土噴入地基形成帷幕一樣的墻體,起到加固地基和防止地下水滲入的作用。在形式上同傳統的水泥土墻極為相似,但是施工工藝上略有的差異。旋噴樁帷幕墻的施工,一般是先進行打孔,然后使用高壓泵將混凝土快速噴入土層。工藝上的關鍵在于,注漿的同時要不停地旋轉噴頭,以使漿液混合均勻,而且也避免了掉落的土料給樁體帶來的影響。
參考文獻:
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[4] 陳炎光. 淺談深基坑的圍護及降水[J]. 中國科技信息. 2007年24期.
篇5
【關鍵詞】:深基坑;施工管理;擋土支護;解決措施
中圖分類號:TU71 文獻標識碼:A 文章編號:
引言:
高層建筑的深基礎開挖,尤其是鬧市區的開挖,因四周建筑密集、場地十分狹窄,無法放坡,即使在施工場地較寬敞的地區,放坡開挖也要增加大量的土方挖、填量和運輸量,很不經濟。為了降低工程成本,減少土方工程量和對周邊建筑的影響,絕大多數高層建筑都采用垂直開挖。這樣給擋土支護技術帶來了革命性的發展,采用大直徑灌注樁加土層錨桿的擋土支護技術以及土釘支護技術在深基坑開挖工程中廣泛應用,且經濟效果和社會效果十分可觀。但是在實際應用中,不管是采用大直徑灌注樁加土層錨桿的擋土支護方式,還是采用土釘支護的方式,施工中因各方面的原因而出現了一系列的問題和矛盾,急需解決、提高。
深基礎工程開挖和擋土支護問題及原因
1.邊坡修理達不到設計、規范要求,常存在超挖和欠挖現象。一般深基礎在開挖時均使用機械開挖、人工簡單修坡后即開始擋土支護的砼初噴工序。而在實際開挖時,由于施工管理人員不到位,技術交底不充分,分層分段開挖高度不一,挖機械操作手的操作水平等因素的影響,使機械開挖后的邊坡表面平整度,順直度極不規則,而人工修理時不可能深度挖掘,只能就機挖表面作平整度修整,在沒有嚴格檢查驗收就開始初噴,故出現擋土支付后出現超挖和欠挖現象。
2.土層開挖和邊坡支護不配套、常見支護施工滯后于土方施工很長一段時間,而不得不采取二次回填或搭設架子來完成支護施工一般來說,土方開挖技術含量相對較低,工序簡單,組織管理容易。而擋土支護的技術含量高,工序較多且復雜,施工組織和管理都較土方開挖復雜。所以在施工過程中,大型工程均是由專業施工隊來分別完成土方和擋土支付工作,而且絕大部分都是兩個平行的合同。這樣在施工過程中協調管理的難度大,土方施工單位搶進度、拖工期、開挖順序較亂,特別是雨期施工,甚至不顧擋土支護施工所需工作面,留給支護施工的操作面幾乎是無法操作,時間上也無法完成支護工作,以致使支護施工滯后于土方施工。因支護施工無操作平成鉆孔、注漿、布網和噴射混凝土等工作,而不得不用土方回填或搭設架子來設置操作平臺來完成施工。這樣不但難于保證進度,也難于保證工程質量,甚至發生安全事故,留下質量隱患。
3.噴射砼厚度不夠,強度達不到設計要求。目前建筑工程基坑支護噴射砼常用的是干拌法噴射砼設備,其主要特點是設備簡單、體積小,輸送距離長,速凝劑可在進入噴射機前加入,操作方便,可連續噴射施工。雖然干噴法設備操作簡單方便,但由于操作手的水平不同,操作方法和檢查控制等手段不全,混凝土回彈嚴重,再加上原材料質量控制不嚴、配料不準、養護不到位等因素,往往造成噴后砼的厚度不夠、砼強度達不到設計要求。
4.成孔注漿不到位,土釘或錨桿受力達不到設計要求。深基坑支護所用土釘或錨桿鉆孔直般為100~150mm 的鉆桿成孔,孔深少則五、六米,深則十幾米,甚至二十多米,鉆孔所穿過的土層質量也各不相同,鉆孔如果不認真研究土體情況,往往造成出渣不盡,殘渣沉積而影響注漿,有的甚至成孔困難、孔洞坍塌,無法插筋和注漿。再者注漿時配料隨意性大、注漿管不插到位、注漿壓力不夠等而造成注漿長度不足、充盈度不夠,而使土釘或錨桿的抗拔力達不到設計要求,影響工程質量,甚至要做再次處理。
基坑施工的幾種解決問題的方法
1. 強化管理和監管協調的作用
施工單位要從根本上解決好施工管理人員,特別是項目經理、技術負責人、專業工長的質量和組織管理松懈的思想問題。工程開工前,項目經理應組織本項目各崗位的管理人員,仔細研究施工的難度和交叉工序的關系,理順各工序間的矛盾,突擊重點,抓住主要矛盾,編寫好針對性強、可實施的施工組織方案,并按程序審批確定后,嚴格按此方案組織施工。在施工過程中,項目經理要做好各項工作的后勤、物資、人員的保障工作,做好同兄弟單位間的協調工作,確保施工各工序有秩序、不間斷地進行。
各工序在施工前,特別是那些關鍵工序、技術復雜、難度大的工序,項目的技術負責人須認真研究選用合適的方法,向施工管理人員和操作人員進行技術交底,并常親臨現場,指導技術性工作,解決實際問題;施工員應堅守施工一線,督促班組做好各交接工序的自檢、互檢工作;質安員作好專檢工作,嚴格執行質量一票否決制。并嚴格執行監理復檢或抽檢等監督檢查工作,確保每一道工序質量的合格。
2.堅持持證上崗和崗前培訓制度
工程施工中,不但管理人員要具備相應的崗位管理能力,要熟悉各工序的操作程序和質量控制點。操作人員也應具有相應崗位的上崗證,嚴格管理,對新來人員和離崗較長時間的人員必須做好崗前培訓工作,來確保操作人員的操作水平和方法。這樣方可達到既節約材料省工,又保證工程質量的目標。
3.強化質量責任,加強過程控制
噴射砼的質量好壞和厚度取決于噴射操作手的操作方法和水平,而其關鍵又是噴嘴與受噴面的距離、噴嘴移動、水量的調節。施工時噴嘴與受噴面的最佳距離為0.8~1.0m。當噴嘴與受噴面的距離>1.0m 時將增加回彈量,降低混凝土的密實度和強度;當噴嘴與受噴面的距離
回彈率的大小是直接影響工程成本和控制工作質量的主要參數,回彈率越大,施工成本越高,混凝土質量也會降低。回彈率與原材料的配合比、施工方法、噴射部位及一次噴射層的厚度有關。水泥用量多,砂率愈高,用水量愈大,回彈愈小。良好的級配,較少的骨料尺寸也有利于減少回彈。施工方法的影響,噴嘴與受噴面的夾角、距離、噴射壓力適宜,對減少回彈的意義重大。噴射料流應與受噴面保持垂直,一次噴射厚度應形成5―10mm的砂漿塑性層,才能嵌住粗骨料,回彈才能逐漸減少,到50mm時才能穩定下來。
4. 加強對土方開挖施工工序的組織與管理
深基坑開挖施工中,精心安排開挖施工分層、分區、分塊的部位和時間,精心安排擋土支護的施工時間,以有效地控制基坑已開挖部分的無支護暴露時間和減少土體被擾動的時間與范圍,以達到利用尚未被挖動的土體尚能在一定程度上控制其自身位移的潛力,而使其協力控制土移和基坑支護周圍土移之間存在著一定的相關性。所以科學地安排土方開挖施工順序和控制施工進度,充分利用這種相關性,將有助于控制支護結構的坑周土體的位移。
5. 對開挖過程實施跟蹤監測,及時記錄和反饋信息
在深基坑開挖過程中,及時對開挖進行跟蹤監測,是為了掌握支護結構和坑周土體移動的動態,以便于隨時科學調整施工因素,優化設計和施工,以致于采取相應措施,來確保施工安全、順利進行。同時,施工監測還有利于積累資料,檢驗設計的正確性,為今后改進設計理論和施工技術提供依據。
結束語:
總之,深基坑支護施工管理是一項十分重要而又艱難的管理工作,如何做到統一、協調、優質、高速地施工,是各施工單位在施工中必須重點審視的問題。
篇6
【關鍵詞】泵站基坑支護降水明渠井點排水法
中圖分類號:TV675文獻標識碼: A
一.引言
在基礎設計位置按基底標高和基礎平面尺寸所開挖的土坑。開挖前應根據地質水文資料,結合現場附近建筑物情況,決定開挖方案,并作好防水排水工作。開挖不深者可用放邊坡的辦法,使土坡穩定,其坡度大小按有關施工規程確定。
二.泵站基坑支護降水實例。
1.工程概況。
某泵站工程位于某出水濱河口處,地處青石路、大峰酒廠側。主要施工項目有:進水箱涵、泵室、泵房、備用排水涵、出水箱涵、箱涵四、和二期的進水涵管等;其中泵室內安裝立式軸流排澇泵三臺,排澇量達9立方米/秒,潛水排污泵三臺,單機設計流量660立方米/小時,垃圾格柵一臺,皮帶輸送機一臺,不銹鋼閘門二座。泵室建筑面積約350平方米;進水涵管長142米,涵管截徑2.6米×2.6米,連接濱河路排水片區頂管。
2. 工程地質。
工程地質為①素填土:以中細砂為主,土質松散,層厚約1.30-1.9米;②淤泥:灰黑色,富含有機質,呈流塑狀,飽和,層厚3.5-3.9米,上部多含中細砂及貝殼,粘性較差,下部含砂量較少,粘性較好,在淤泥層中沒發現砂土夾層,適宜進行沉箱基礎施工;③粘土:花色,粘性較好,很濕,可塑;④粉質粘土:花色,粘性較好,含少量粗砂,濕,可塑。沉井井身位于①、②、③地層,最終刃腳落位于④地層中。為了防止沉井下沉過程中可能會出現自沉和傾斜現象,因此下沉施工前,采取有效控制措施和防傾斜措施極其重要,同時在沉井內不同位置設置探孔,以探明地質狀況,指導施工,探孔直徑為0.2m,每次探深2m。
3. 工程現場環境 。
泵站北側緊鄰大峰酒廠,施工中需對鄰近的建構筑物加保護。該泵站建在某上,河涌寬12-15米,是該片區的主要排洪渠道,施工期間必須保證該涌的排洪功能;相鄰的青石路交通非常繁忙。
4. 該工程綜合分析具有以下特點:
(1). 施工場地狹窄,且緊鄰 酒廠建構筑物;
(2). 施工技術復雜、難度大、專業多;
(3). 施工工期要求緊迫;
(4). 文明施工、防洪、環保、安全要求高;
(5). 排水工作量大;
(6). 基礎施工不能采取大開挖;
(7). 交通疏導有難度。
針對上述難點、特點,我們必須在施工實施過程中采取相應的、安全的、合理的措施,科學的安排、調度,既做到安全文明施工,又保證質量和工期。
5. 施工管理體會 。
該工程現已交付使用,正常運行中,正在進行竣工驗收工作。由于施工過程按上述措施的實施,進展較順利,未因方案措施不力而造成任何安全事故。在該項工程項目的施工實踐中,針對該工程工期緊、技術復雜、任務重、專業多的特點,與現場技術人員一起,制定切實可行的技術措施,成功地解決了泵室沉井施工許多難題,安全成功地對附近的建筑物進行了保護,并科學地調度和安排,使土建、機電安裝等各工序有條不紊地進行,保證了泵站按時投入使用。
6.感觸。
該泵站主體施工特點,采用沉井業。在此次的沉井施工中,得到了如下的認識:①對沉井地質要有深刻的認識,施工前應參考地質資料提供的巖土物理、化學性質指標進行計算后選定施工方案。②沉井施工過程中會遇到較多的問題,因此在施工中必須對其沉降加強監測,根據出現的情況對其施工方案進行動態調整,才能取得較好的施工效果。③軟土地基沉井刃腳加固處理時,應首先墊木,并應減少對周邊土體的擾動。④在軟土地區施工沉井時,必須考慮沉井的持力層強度,必要時還應先對沉井地基進行處理,以方便施工和有效控制工后沉降。
三.明渠和集水井排水法。
1.分層開挖排水:
在基坑(基槽)的周圍一側或兩側或基坑中部逐層設置排水明溝,每隔20~30M設一集水井,使地下水匯流于集水井內,然后用水泵等設備將水排除基坑外。并且邊挖土邊加深排水溝和集水井,保持溝底低于基坑底0.3~0.5M,井底低于溝底0.4~1.0M。排水溝設在地下水的上游,溝底寬不小于0.4M,排水溝邊坡為1:1~1:1.5,溝底設0.2%~0.5%的縱坡便于水流。集水井的截面為0.6M×0.6M~0.8M×0.8M。井壁用竹龍、木板加固,抽水應連續進行,直到基礎工程完成,回填土后方能停止。在沙土中為避免沙土淤塞溝渠,也可以填以沙礫建成盲溝。如需加深降水深度,可按基坑壁分級設置明渠。
2.井點排水法:
在基坑周圍埋下適當的深于基坑底的濾水井點或井管。以總管連接抽水(或每個井單獨排水)。在基坑開挖前和開挖過程中不斷抽出地下水,使地下水位下降形成一個降落漏斗,并降低到坑底以下0.5~1.0M。從而保證可在干燥無水的狀態下挖土,不但可以防止流沙、基坑邊坡失穩等問題且便于施工。人工降低水位不僅是一種施工措施,也是一種加固地基的方法。
輕型井點降低水位,是沿基坑周圍以一定的間距埋入井點管(下端為濾水管)至蓄水層內,井點管上端通過彎連管與地面上水平鋪設的集水總管相連接,利用真空原理,通過抽水設備將地下水從井點管內不斷抽出,使原有地下水位降至坑底以下。
輕型井點系統的布置,應根據基坑或溝槽的平面形狀和尺寸、深度、土質、地下水位的高低與流向、降水深度要求等因素綜合確定。
當一級井點系統達不到降水深度要求,可根據具體情況采用其他方法降水,(如上層土質較好時,先用集水井排水法挖去一層土再布置井點系統)或采用二級井點(即先挖去第一級井點所疏干的土,然后再在其底部裝設第二級井點),使降水深度增加。
四.監測。
基坑支護結構應按照方案進行變形監測,并有監測記錄。對毗鄰建筑物和重要管線、道路應進行沉降觀測,并有觀測記錄。
基坑支護工程監測包括: 支護結構檢測和周圍環境監測.
1.支護結構監測包括: ⑴對圍護墻側壓力,彎曲應力和變形的監測、⑵對支撐錨桿的軸力,彎曲應力監測土釘墻支護、⑶對腰梁(圍檁)軸力,彎曲應力的監測、⑷對立拄沉降,拾起的監測。
2. 周圍環境的監測包括:⑴臨近建筑物的沉降和傾斜的監測、⑵地下管線的沉降和位移監測等、⑶坑外地形的變形監測。
五.結束語
基坑支護作為一個結構體系,應要滿足穩定和變形的要求,即通常規范所說的兩種極限狀態的要求,即承載能力極限狀態和正常使用極限狀態。因此,基坑支護設計相對于承載力極限狀態要有足夠的安全系數,不致使支護產生失穩,而在保證不出現失穩的條件下,還要控制位移量,不致影響周邊建筑物的安全使用。因而,作為設計的計算理論,不但要能計算支護結構的穩定問題,還應計算其變形,并根據周邊環境條件,控制變形在一定的范圍內?;又ёo是一種特殊的結構方式,具有很多的功能。不同的支護結構適應于不同的水文地質條件,因此,要根據具體問題,具體分析,從而選擇經濟適用的支護結構。
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篇7
關鍵詞:逆作法 節點處理
Abstract: in recent years top down is widely used in construction of deep foundation pit in the construction of a new construction technology, it can be a solution to foundation pit construction period length, to the periphery environment influence, support higher cost. But compared with the top down practice, increased the difficulty in construction, to improve the construction quality control requirements; At the same time, to design puts forward the "beam-column joints processing", "main body structure and supporting structure connection", "combined with construction process design" and such key and difficult problem. Combined with the practice of the construction of the top down and characteristics, through engineering examples, this paper briefly introduces the practice with the top down the combination of top down part of its application in engineering practice, explores the top down key technical problems processing measures.
Keywords: top down node processing
中圖分類號: TB21 文獻標識碼:A文章編號:
1.工程概況
本工程位于南坪青龍路、南湖路交界處。地上四層,地下三層;總建筑面積約6.8萬。
擬建建筑北側、東側由市政道路所環繞,南側緊鄰已建玲瓏小區,西側為荒地,按設計地下室地坪標高整平后,將形成高約11m~18m的建筑基坑切坡。
根據地勘報告,場地東側、南側現狀地坪下30~40米深度范圍為新近填土(堆填時間7年左右),而擬建建筑緊鄰市政道路、已建小區(水平距離約3米),不具備放坡條件,基坑頂部變形對周邊道路、建筑等影響較大,按常規的邊坡支護方式(土釘墻、錨桿擋墻等)均不適用。因此,結合工程地質、周邊環境、施工工藝等因素,采用排樁支護、部分逆作法施工來解決基坑開挖問題。
針對本工程的特點,對逆作法中的“梁柱節點”、“主體結構與支護結構的連接”等進行了專門設計,使結構節點簡單、適用、有效。
2.逆作法概述
2.1逆作法的技術特點
逆作法的施工工序是施工完基坑的支護結構后,直接施工地下室頂板,然后再從上往下逐層施工地下各層結構。與傳統的順做法相比,采用逆作法施工,有以下特點:(1)基坑變形小,對鄰近建筑及道路管線影響??;(2)基坑支護結構以地下室主體結構為水平支撐,即可代替順做法的水平支撐又使結構受力合理;(3)上部結構與地下室可同時施工,大大節約了施工工期;(4)明顯的經濟效益,采用逆作法施工,將支護結構與地下室外墻合一,可以節約總的外維護結構土建成本、模板成本、土方開挖回填成本、工期成本等。但逆作法與順做法相比,大大增加了施工難度:(1)對豎向構件垂直度要求高;(2)豎向構件內預留預埋精度要求高;(3)梁柱節點處理難度大;(4)對混凝土構件成型質量要求高;(5)地下室頂板以下部分,操作空間小,土石方平場難度大。
部分逆作法是指利用基坑內暫時保留的局部土方及主體結構樓蓋對支護結構形成水平支撐,基坑支護一側一定范圍采用逆作法施工,其余范圍采用順做法施工。 部分逆作法既采用了逆作法解決深基坑支護的難題,又大范圍的采用順做法克服逆作法結構施工難度的難題,在工程中得到越來越多的應用。
2.2逆作法中的節點連接設計
無論對施工還是設計,梁柱(中柱樁)、主體結構與支護結構等節點連接在逆作法中均是一個重點和難點問題,節點連接結構設計需滿足下述要求:
(1)既滿足結構永久受荷狀態下的設計要求,又要滿足施工狀態下的受荷要求。
(2)節點形式和構造必須在工藝上滿足現有的工藝手段與施工能力。
(3)不影響建筑物的使用功能,如不能占用過大空間等。
根據以上要求,工程實踐中有如下的一些常用節點連接方式:
(1) H型鋼(鋼管混凝土)(中柱樁與梁連接節點
主要有鉆孔鋼筋連接法和傳力鋼板法。
(2) 中柱樁與梁的預埋鋼套管法
施工中柱樁時,在梁標高處預埋20mm厚鋼板焊成的鋼套管(與樁主筋焊接),待逆作法施工梁時,再焊接傳力鋼板和錨筋,利用錨筋與梁鋼筋進行可靠連接。
(3) 支護結構或中柱樁與水平構件的預埋連接鋼筋法
在施工支護結構或中柱樁時,在水平構件標高處預埋連接鋼筋,并加以彎折,待逆作法施工水平構件時,將預埋連接鋼筋再反彎扳直到位,與水平構件受力鋼筋連接。
(4) 支護結構或中柱樁與梁的預埋連接鋼板法
在施工支護結構或中柱樁時,在梁標高處預埋鋼板,待逆作法施工水平構件時,將水平構件受力鋼筋與預埋鋼板焊接。
(5) 支護結構或中柱樁與梁的預埋剪力連接件法
在施工支護結構或中柱樁時,在梁標高處預埋剪力連接鋼筋,并加以彎折。待逆作法施工水平構件時,將預埋連接鋼筋再反彎扳直到位,然后澆筑于梁內。
(6) 支護結構與水平構件的齒形連接接頭法
在施工支護結構時,在水平構件標高處固定帶剪力槽的鋼板和預埋連接鋼筋,待逆作法施工水平構件時,將預埋連接鋼筋與水平構件受力鋼筋焊接,水平構件混凝土澆筑后形成齒槽接頭。
(7) 支護結構或中柱樁與梁的預埋接駁器連接接頭法
在施工支護結構或中柱樁時,在梁標高處預埋接駁器連接接頭,中部預埋鋼牛腿,待逆作法施工梁時,用接駁器與梁內受力鋼筋連接。
(8)中柱樁與梁的加腋處理法
加腋處理法是梁的受力鋼筋在鋼筋綁扎時盡量從加腋范圍連續繞過中柱樁的一種處理方法。
(9)中柱樁與梁采用環梁連接法
在施工中柱樁時,在梁標高處預埋20mm厚鋼板焊成的鋼套管(與樁主筋焊接),待逆作法施工梁時,再在鋼套管外焊接抗剪鋼板,沿節點一圈做環梁,梁鋼筋直接錨入環梁內,通過環梁傳遞彎矩。
3.逆作法關鍵技術問題在本工程設計中的處理
結合工程特點和各種施工順序方法的優劣,本工程采用排樁支護及部分逆作法設計、施工,既可以解決深基坑支護難題,又便于施工、節約成本、縮短工期。
結合逆作法中節點連接的傳力可靠性、施工工藝復雜程度、施工質量可靠性,對節點連接及施工工序進行了專門的設計。
3.1逆作法施工工序要求
逆作法的設計,主體結構、支護結構的加載工況與施工工序密切相關,因此施工工序必須嚴格按照設計意圖進行安排,本工程施工工序安排詳圖一。
第一步:施工支護樁第二步:第一施工平場,待排樁達到設計強度后,進行第二次施工平場
第三步:按順做法施工圖示范圍主體結構
第四步:順做法主體按后澆帶要求封閉后回填G軸外的坑槽
第五步:第三次土石方平場(圖中陰影部分土體挖除)
第六步:施工剩余部分負二層梁板
第七步:剩余土石方平場,其余項目的施工
圖一(施工工序簡圖)
3.2逆作法支護結構的設計
支護排樁應根據第3.1節所示施工工序,按“m法”分別進行以下工況加載及加支撐進行包絡設計:
(1)開挖負一層~一層土體;(2)一層、負一層加水平支撐;(3)開挖負二層~負一層土體;(4)負二層加水平支撐;(5)開挖負三層~負二層土體。
由于為新近填土,因此排樁以基巖為持力層。從負三層地坪至基巖有10~20米深,從經濟性考慮,排樁根據彎矩包絡圖、剪力包絡圖進行分段配筋。
3.3逆作法梁柱節點的設計
本工程地下為公交車停車庫,荷載及跨度較大,梁端彎矩及剪力也比較大,相應的梁端配筋較多,考慮到梁柱節點處傳力的可靠性、施工工藝復雜程度、施工質量可靠性,逆作法梁柱節點采用環梁連接法。
節點處通過環梁傳遞彎矩,抗剪鋼板傳遞剪力,但是,環梁傳遞彎矩的設計尚無規范可循,為了保證安全,另外在梁柱節點處梁上加腋,將梁大部分縱筋通過腋在節點處連續拉通,有效傳遞彎矩,以減輕環梁傳遞彎矩負擔,施工既方便,又能確保結構安全;為了保證鋼套管與中柱樁的有效傳力,鋼套管內側設φ22的栓釘。節點大樣詳圖三。
圖三(梁柱節點大樣圖)
3.4逆作法中主體結構與支護結構連接的設計
主體結構與支護結構的連接形式直接影響支護結構水平支撐條件,支護結構的受力變形又反過來會影響主體結構的受力;因此主體結構與支護結構的連接方式必須根據主體結構、支護結構在各工況包絡下最有利的水平支撐條件進行綜合設計。
根據對支護結構的分析,將支護結構頂部與主體結構按水平單方向支撐對主體結構最有利;其余樓層支護結構與主體結構連為整體,有利于支護結構與主體結構形成整體,保證負一層作為嵌固層的嵌固作用。
4.結語
本工程通過采用排樁支護、部分逆作法施工,既不影響周邊道路的正常通行,也避免了深基坑的支護難題,較好的解決了基坑開挖的穩定、安全問題;同時,采用排樁支護、部分逆作法施工節約了經濟成本,也縮短了施工工期。
本工程對部分逆作法中的“梁柱節點”、“主體結構與支護結構的連接”等難點問題進行了專門設計,為部分逆作法在工程實踐中的應用進行了有益探索。
由于現階段對逆作法中部分節點處理暫無可執行的規范、標準,部分節點設計仍以概念設計為主,因此,需對節點受力狀態、設計計算方法等做進一步的研究。
參考文獻:
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篇8
論文摘要:在建筑基坑施工時,為確保施工安全,防止塌方事故發生,必須對開挖的建筑基坑采取支護措施,本文分析了當前深基坑支護存在的安全問題,提出了深基坑支護設計中的注意事項和預防措施。
一、 問題的提出
在建筑基坑施工時,為確保施工安全,防止塌方事故發生,必須對開挖的建筑基坑采取支護措施。建筑基坑支護設計與施工應綜合考慮工程地質與水文地質條件、基坑類型、基坑開挖掘深度、降排水條件、周邊環境對基坑側壁位移的要求,基坑周邊荷載、施工季節、支護結構使用期限等因素,做到合理設計、精心施工、經濟安全。
近幾年來,高層建筑的迅速興起,促進了深基坑支護技術的發展。各地在深基坑開挖和支護技術方面積累了豐富的設計和施工經驗,新技術、新結構、新工藝不斷涌現。但是,現在的城市建筑間距很小,有的基坑邊緣距已有建筑僅十幾米、甚至幾米,給基礎工程施工帶來很大的難度,給周圍環境帶來極大威脅,也相應地增加了施工工期和施工費用。另外,原來的深基坑支護結構的設計理論、設計原則、運算公式、施工工藝等,已不符合深基坑開挖與支護結構的實際情況,導致一些基坑工程出現事故,造成巨大的損失。因此,深基坑支護的安全問題工程技術人員應予以高度重視。
二、深基坑支護存在的問題
(一)支護結構設計中土體的物理力學參數選擇不當
深基坑支護結構所承擔的土壓力大小直接影響其安全度,但由于地質情況多變且十分復雜,要精確地計算土壓力目前還十分困難,至今仍在采用庫倫公式或朗肯公式。關于土體物理參數的選擇是一個非常復雜的問題,尤其是在深基坑開挖后,含水率、內摩擦角和粘聚力三個參數是可變值,很難準確計算出支護結構的實際受力。
在深基坑支護結構設計中,如果對地基土體的物理力學參數取值不準,將對設計的結果產生很大影響。土力學試驗數據表明:內磨擦角值相差5°,其產生的主動土壓力不同;原土體的內凝聚力與開挖后土體的內凝聚力,則差別更大。施工工藝和支護結構形式不同,對土體的物理力學參數的選擇也有很大影響。
(二)基坑土體的取樣具有不完全性
在深基坑支護結構設計之前,必須對地基土層進行取樣分析,以取得土體比較合理的物理力學指標,為支護結構的設計提拱可靠的依據。一般在深基坑開挖區域內,按國家規范的要求進行鉆探取樣。為減少勘探的工作量和降低工程造價,不可能鉆孔過多。因此,所取得的土樣具有一定的隨機性和不完全性。但是,地質構造是極其復雜、多變的、取得的土樣不可能全面反映土層的真實性。因此,支護結構的設計也就不一定完全符合實際的地質情況。
(三)基坑開挖存在的空間效應考慮不周
深基坑開挖中大量的實測資料表明:基坑周邊向基坑內發生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的失穩,常常以長邊的居中位置發生。這足以說時深基坑開挖是一個空間問題。傳統的深基坑支護結構的設計是按平面應變問題處理的。對一些細長條基坑來講,這種平面應變假設是比較符合實際的,而對近似方形或長方形深基坑則差別比較大。所以,在未進行空間問題處理前而按平面應變假設設計時,支護結構要適當進行調整,以適應開挖空間效應的要求。
(四)支護結構設計計算與實際受力不符
目前,深基坑支護結構的設計計算仍基于極限平衡理論,但支護結構的實際受力并不那么簡單。工程實踐證明,有的支護結構按極限平衡理論設計計算的安全系數,從理論上講是絕對安全的,但有時卻發生破壞;有的支護結構安全系數雖然比較小,甚至達不到規范的要求,但在實際工程中卻滿足要求。
極限平衡理論是深基坑支護結構的一種靜態設計,而實際上開挖后的土體是一種動態平衡狀態,也是一個土體逐漸松弛的過程,隨著時間的增長,土體強度逐漸下降,并產生一定的變形。所以,在設計中必須充分考慮到這一點。
三、深基坑支護設計中的注意事項
(一)徹底轉變傳統的設計理念
近十幾年來,我國在深基坑支護技術上已經積累很多實踐經驗,收集了施工過程中的一些技術數據,已初步摸索出巖土變化支護結構實際受力的規律,為建立深基坑支護結構設計的新理論和新方法打下了良好的基礎。但是,對于深基坑支護結構的設計,國內外至今尚沒有一種精確的計算方法,多數是處于摸索和探討階段,我國也沒有統一的支護結構設計規范。土壓力分布還按庫倫或朗肯理論確定,支護樁仍用“等值梁法”進行計算。其計算結果與深基坑支護結構的實際受力懸殊較大,既不安全也不經濟。由此可見,深基坑支護結構的設計不應再采用傳統的“結構荷載法”,而應徹底改變傳統的設計觀念,逐步建立以施工監測為主導的信息反饋動態設計體系。這是設計人員需要加強科研攻關的方向。
(二)建立變形控制的新的工程設計方法
目前,設計人員用的極限平衡原理是一種簡便實用的常用設計方法,其計算結果具重要的參考價值。但是,將這種設計方法用于深基坑支護結構,只能單純滿足支護結構的強度要求,而不能保證支護結構的剛度。眾多工程事故就是因為支護結構產生過大的變形而造成的,由此可見,評價一個支護結構的設計方案優劣,不僅要看其是否滿足強度的要求,而且還要看其是否產生環境問題,關鍵在于其變形大小。鑒于上述實際,在建立新的變形控制設計法時,應著重研究支護結構變形控制的標準、空間效應轉化為平面應變和地面超載的確定及其對支護結構的影響等問題。
(三)大力開展支護結構的試驗研究
正確的理論必須建立在大量試驗研究的基礎上。但是,在深基坑支護結構方面,我國至今尚未進行科學系統的試驗研究。一些支護結構工程成功了,也講不出具體功之處;一些支護結構工程失敗了,也說不清失敗的真實原因。在支護工程施工的過程中積累的技術資料很豐富,但缺少科學的測試數據,無法進行科學分析,不能上升到理論的高度,這是一個很大的缺陷。
開展支護結構的試驗研究(包括實驗室模擬試驗和工程現場試驗),雖然要耗費部分資金,但由于深基坑支護工程投資巨大,如經過科學試驗再進行設計時,肯定會節省可觀的經費。因此,工程現場試驗是非常必要的。通過工程實踐積累大量的測試數據,可對同類工程的成功打好基礎,為理論研究和建立新的計算方法提供可靠的第一手資料。
(四)探索新型支護結構的計算方法
高層建筑的飛速發展給深基坑支護結構帶來一場技術革命。在鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁擋墻、地下連續墻等支護結構成功應用后,雙排樁、土釘、組合拱帷幕、旋噴土錨、預應力鋼筋混凝土多孔板等新的支護結構型式也相繼問世。但是,這些支護結構型式的計算模型如何建立、計算簡圖怎樣選取、設計方法如何趨于科學,仍是當前新型支護結構設計中急需解決的問題。
目前,深基坑支護結構正在向著綜合性方向發展,即受力結構與水結構相結合、臨時支護結構與永久支護結構相結合、基坑開挖方式與支護結構型式相結合。這幾種結合必然使支護結構受力復雜。所以,建立新型支護結構的計算方法,已成為深基坑工程技術的當務之急。
結束語
建筑基坑的開挖與支護結構是一個系統工程,涉及工程地質、水文地質、工程結構、建筑材料、施工工藝和施工管理等多方面。它是集土力學、水力學、材料才學和結構力學等于一體的綜合性學科。支護結構又是由若干具有獨立功能的體系組成的整體。正因如此,無論是結構設計還是施工組織都應當從整體功能出發,將各組成部分協調好,才能確保它的安全可靠、經濟合理。
參考文獻
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關鍵詞: 高壓旋噴樁、冠梁、支護
中圖分類號: TU7 文獻標識碼: A 文章編號:
1、基坑支護常用的支護方法:
擋土樁支護、擋土板支護、分段支護、噴射混凝土支護、樁板式支護、木板樁支護、鋼板樁和鋼管矢板支護、鋼筋混凝土板樁支護、地下連續墻支護等。
2、基坑支護的類型及其特點和適用范圍:
深層攪拌水泥土圍護墻
深層攪拌水泥土圍護墻是采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌,形成連續搭接的水泥土柱狀加固擋墻。由于一般坑內無支撐,便于機械化快速挖土,具有擋土、止水的雙重功能。一般情況下較經濟,施工中無振動、無噪音、無污染、擠土輕,因此在市區內內施工更能夠體現出優越性。
高壓旋噴樁
高壓旋噴樁所用的材料為水泥漿,它是利用高壓經過旋轉的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加固體,相互搭接形成排樁,用來擋土和止水。對于地下水流速過大的地層,無填充物的巖溶地段永凍土和對水泥有嚴重腐蝕的土質,由于噴射的漿液無法在注漿管周圍凝固,不宜采用該法。
槽鋼鋼板樁
此為一種簡易的鋼板樁圍護墻,由槽鋼正反扣搭接或并排組成。其特點為:槽鋼具有相當優越的耐久性,在施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再利用。鋼板樁的抗彎能力較弱,多用于深度≤4m的較淺基坑或溝槽,頂部宜設置一道支撐或拉錨。
鋼筋混凝土板樁
鋼筋混凝土板樁具有施工簡單、現場作業周期短等特點,曾經一度在基坑中的應用相當廣泛,但由于鋼筋混凝土板樁的施工一般采用錘擊方法,振動與噪音相對較大,同時在施工過程中擠土也較為嚴重,在市區施工中受到一定的局限性。此外,其制作一般是在工廠進行預制再運至工地,造成施工成本略高。但由于其截面形狀及配筋對板樁受力較為合理,目前已可制作厚度較大的板樁,并有液壓靜力沉樁設備,因此在基坑工程中仍是支護板墻的一種普遍的形式。
鉆孔灌注樁
鉆孔灌注樁圍護墻是排樁式中應用最多的一種,在我國得到廣泛的應用。鉆孔灌注樁支護墻體的特點有:施工時無振動、無噪音等環境公害,無擠土現象,對周圍環境影響小;墻身強度高,剛度大,支護穩定性好,變形小;當工程樁也為灌注樁時,可以同步施工,從而有利于組織、方便、工期短.
地下連續墻
通常連續墻的特點為:剛度大,止水效果好,是支護結構中最強的支護型式,適用于地質條件差和復雜,基坑深度大,周邊環境要求較高的基坑,但是造價較高,施工要求專用設備。
SMW工法
SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內插入H 型鋼等,將承受荷載與防滲擋水結合起來,使之成為同時具有受力與抗滲兩種功能的支護結構的圍護墻。SMW 支護結構的支護特點主要為:施工時基本無噪音,對周圍環境影響小;結構強度可靠,凡是適合應用水泥土攪拌樁的場合都可使用,特別適合于以粘土和粉細砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設擋水帷幕;可以配合多道支撐應用于較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護的地下連續墻,在費用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H 型鋼等受拉材料;則大大低于地下連續墻,因而具有較大發展前景。
3、目前基坑支護施工中的主要問題
邊坡修理不規范
在深基坑施工中經常存在挖多或挖少的現象,這都是由于施工管理人員管理的不到位以及機械操作手的操作水平等多種因素的影響,使得機械開挖后的邊坡表面的平整度和順直度不規則,而人工修理時又由于條件的限制不可能作深度挖掘,故經常性的會出現擋土支付后出現超挖和欠挖現象。這是深基坑支護工程施工中較為常見的不足之處。
實際施工與設計的差別大
在深基坑中需要支護施工時,會用到深層攪拌樁,但其水泥摻量會不夠,這就影響水泥土的支護強度,進而使得水泥土發生裂縫,另外,在實際施工中,偷工減料的現象也時常發生,深基坑挖土設計中常常對挖土程序有所要求來減少支護變形,并進行圖紙交底,而實際施工中往往不管這些框框,搶進度,圖局部效益,這往往就會造成偷工減料現象的發生。深基坑開挖是一個空間問題。傳統的深基坑支護結構的設計是按平面應變問題處理的。在未能進行空間問題處理之前而需按平面應變假設設計時,支護結構的構造要適當調整,以適應開挖空間效應的要求。這點在設計與實際施工相差較大,也需要引起高度的重視。
土層開挖和邊坡支護不配套
當土方開挖技術含量較低時,組織管理也相對容易。而擋土支護的技術含量較高,施工組織和管理都比土方開挖復雜。所以在實際的施工過程中,大型的工程一般都是由專業的施工隊伍來完成的,而且絕大部分都是兩個平行的合同。這樣,在施工過程中協調管理的難度大,土方施工單位搶進度,拖延工期,開挖順序較亂,特別是雨天期間施工,甚至不顧擋土支護施工所需要工作面,留給支護施工的操作面幾乎是無法操作,時間上也無法去完成支護工作,對屬于巖土工程的地下施工項目,資質限制不嚴格,基坑支護工程轉手承包較為普遍,一些施工單位不具備技術條件,為了追求利潤而隨意修改工程設計,降低安全度?,F場管理混亂,以致出現險情,未做到信息化施工和動態化管理。這也是深基坑支護施工中常見的問題之一。
4、基坑施工控制的意義
基坑工程質量控制
隨著城市建設突飛猛進的高速發展,高層建筑不斷涌現,基坑開挖越來越深,基坑周邊的地質環境越來越復雜,周邊建筑物、道路及地下設施越來越密集,基坑邊坡的穩定性,直接威脅周邊建筑物、道路、地下室及施工人員的安全。如果基坑邊坡一旦失穩,將會造成巨大的人員及財產損失,對社會安定造成重大影響。因此對基坑邊坡的穩定性必須引起有關部門及人員的高度重視。這正是基坑工程的重中之重。因此在基坑施工過程中我們要加強管理,避免出現嚴重的質量問題,這樣給人們提供的建筑才有安全感,一個建筑質量的好壞直接影響人們的生命與財產,因此,施工中我們要加強對基礎工程的控制,創造優質工程。
基坑工程進度控制
施工準備是施工生產的重要組成部分,認真做好施工前的技術準備、物質準備等工作,對合理供應資源、加快施工進度、提高工程質量、確保施工安全等方面都發揮著重要作用。沒有計劃,就談不上控制。編制施工進度計劃,就是確定一個控制工期的計劃值,并制定出保證計劃實現的有效措施,保證計劃合同工期的完成。
在編制施工進度計劃時,應重點考慮以下幾方面:所動用的人力和施工設備是否能滿足完成計劃工程量的需要;基本工作程序是否合理、實用;施工設備是否配套,規模和技術狀態是否良好;如何規劃運輸通道;工人的操作水平如何;工作空間分析;是否預留足夠的清理現場的時間;材料、勞動力的供應計劃是否符合進度計劃的要求等。
檢查各層次的計劃,形成嚴密的計劃保證系統。
為了保證施工計劃的順利實施,必須抓好以下幾項工作:一是建立各層次的計劃,形成計劃保證系統。二是做好計劃交底,全面實施計劃。三是做好施工過程中的協調工作。
基坑支護安全控制
深基坑支護結構破壞屢見不鮮,破壞形式多種多樣,常發生的主要有:坑內土體塌方和滑坡、支護結構產生位移破壞、坑底土體管涌、流砂、支撐破壞等。
基坑支護的安全控制不可小視,基坑支護做的好壞直接與人們的生命相聯系,一個國家建筑的穩固是保證國家發展的前提之一,它關系著一個社會的長治久安,所以,施工中我們要加強基坑支護的安全控制。
5、基坑支護的施工控制
模板支立的控制
模板支架要具有足夠的承載力、剛度和穩定性,能可靠地承受新澆筑混凝土的側壓力及施工中產生的荷載。模板接縫不漏漿,模板安裝前應均勻、充分地涂刷脫模劑。制作墊塊,安裝時以保證主筋凈保戶層滿足設計要求。
混凝土澆筑的控制
砼澆搗前,施工現場應先做好各項準備工作,機械設備、照明設備等應事先檢查,保證完好符合要求,模板內的垃圾和雜物要清理干凈。砼攪拌車進場后,應嚴把砼質量關。檢查坍落度、可泵性是否符合要求,應及時進行調整,必要時作退貨處理。
在澆筑混凝土過程中使用振搗棒時嚴禁采用振動鋼筋、模板方法來振實砼。在混凝土澆筑前清理干凈模板內雜物,混凝土振搗采用插入式振搗器,以混凝土表面泛漿,無大量汽泡產生為止,嚴防混凝土振搗不足或在一處過振而發生跑?,F象。
拆模、養護的控制
混凝土達到規定強度時,方可進行模板拆除,拆除模板時,需按程序進行,禁止用大錘敲擊,防止混凝土面出現裂紋。應在澆筑完畢后的12h以內對混凝土加以覆蓋并保濕養護?;炷猎噳K按每澆筑100m3做一組?;炷翉姸冗_到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。
加強砼質量控制,避免出現砼出現質量通病如:蜂窩、露筋、麻面、孔洞、縫隙與夾渣層。
6、技術、質量保證措施
測量自然地面標高,確定樁頂及樁底標高并做好相應標記,方便機長操作。施工中應嚴格控制鉆機平整,鉆機搭設應垂直,定位應準確,鉆孔位置與設計位置偏差必須控制在規范要求內,高壓旋噴樁加固樁施工提升速度及注漿管分段提升的搭接長度均不宜超過規定值。
高壓旋噴樁施工時須先將四周的一排樁先行施工,將加固區形成封閉圈嚴格使用集料斗和過濾網,防止堵塞旋噴鉆機的高壓噴射孔。
在高壓噴射注漿過程出現壓力驟減、上升或冒漿等異常情況,應查明原因 并及 時采取措施。 在噴漿過程中,往往有一定數量的顆粒,隨著一部分漿液沿著注漿孔冒出地面通過對冒漿的觀察,及時了解地層狀況、旋噴的大致效果和旋噴參數的合理性。
7、質量控制要點
正式施工前,各機械必須正常運轉,參數符合設計要求后方可施工。噴樁施工順序采用按序施工方式。
鉆機塔架必須安放穩定,導孔垂直度滿足設計要求;鉆孔過程中遇到的異?,F象必須準確記錄??諌簷C、高壓水泵施工參數必須滿足設計要求。當壓力出現驟然下降或上升現象時,必須停機檢查原因,排除故障后方可恢復工作。水、氣、漿輸送管線必須密封和暢通,如出現泄漏或堵塞,必須立即排除。
結 論
為保證地下結構施工及基坑周邊環境的安全,對基坑側壁及周邊環境采用的支擋。是建筑工程基坑工程施工中的重中之重的防護措施,基礎的穩固是保證高樓長立久安的根本。所以必須要加強基坑防護措施,不可忽略每一個環節,緊抓施工的質量、安全、進度、等等。根據工程實際情況選擇行之有效的基坑支護型式,確保建筑基坑側壁符合設計要求達到相應的安全等級。
參考文獻
《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》GB50202-2002
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關鍵詞:深基坑 支護形式 特點 選擇
1 概述
近些年,隨著我國城市建設發展進程的加快以及社會經濟的迅速增長,基本的地面空間建設已經不能滿足當前多層次、立體化以及大范圍的現代城市空間的需求,我國城市建筑已開始向縱深格局發展,即地面上的高層建筑、塔樓甚至摩天大樓以及地面下的車庫商場、地鐵隧道等。這些建筑的施工、結構以及使用等方面都有較為復雜的要求,同時,深基坑支護工程也在趨向復雜的設計結構、大面積以及較長縱深等高難度的方向發展,加之,深基坑所處的周圍設施、場所以及地質環境也不同,給深基坑施工設計帶來諸多的不利因素。
2 深基坑支護的特點分析
筆者通過對國內當前深基坑支護工程的實際情況進行調查與分析,歸納出了深基坑支護的主要特點有以下幾個方面:①深基坑支護涵蓋了諸多程序,例如擋土、支護和疏水等等,各個環節都扮演著十分重要的角色,其直接影響著工程的全局的成與敗,同時,每個程序間也會出現交叉的影響,容易存在潛在的安全事故。②在一些特殊場所進行深基坑挖設時(諸如稀松土質、海濱和港口等),極易產生支護漏水、土坯滑坡、護樁錯位以及坑體變形等情況,在很大程度上影響著工程的質量,并且給周邊構成威脅。③鑒于實際深基坑支護所處的地理、地質不盡相同,巖土的性質不完全相同,因此加大了勘察設計工作的難度,給實際施工帶來困難。④國內城市建設正朝著多層次及立體化的方向發展,地面上的高層建筑布局相對混亂并且地面下的場所空間相對狹小以及相對密集等,加之施工條件差,給工程施工和確保質量提出了新的要求。⑤我國深基坑工程正在向復雜的設計結構、大面積以及較長縱深等高難度的方向發展,加之,對于基坑數量的增長和基坑規模的加大的情況下,國內卻缺乏成熟的經驗和先進的技術為依托,并且此種狀況正在不斷的出現。⑥由于深基坑工程的短期限和高收益的特點,使之成為各招投標會上“受寵兒”,但是深基坑工程也涉及到諸多的因素及較為復雜的施工設計,因此,要想在確保工程質量的前提下完成深基坑工程,就需要具有成熟經驗和先進設備的施工企業。
3 深基坑支護結構體系的分類介紹
目前,在工程實際中,有諸多成熟的深基坑支護結構體系類型,根據其采用的有關設施以及工作原理,可將深基坑支護結構分為:①逆作拱墻式。②邊坡穩定式:放坡開挖、噴錨支護和土釘墻。③水泥土擋墻式:水泥土重力式擋墻、深層鋼筋混凝土連續墻。④排樁和板墻式:樁排式主要有鋼筋混凝土管樁、鋼管樁、鉆、挖孔灌注樁;板墻式有預制裝配式地下連續墻、現澆地下連續墻;樁板式有鋼板樁、鋼筋混凝土板灌注樁和其余型材樁;組合式有SMW方法和高應力區加筋水泥土墻續墻。
4 深基坑支護形式選擇探討
4.1 深基坑支護方式的選型有以下兩方面的特點:其一,深基坑支護方式選擇牽涉到較高的要求和諸多的評價指標,既有成本預算也有定性評判,因此,在深基坑支護形式選擇的過程中,建議建立有效與科學的評定選型方法。其二,深基坑支護施工也會牽涉到諸多的影響因素,不同的因素間有可能彼此相互影響,決策中模糊性與隨機性決定著選擇方法應具有綜合評判性和一定的因素兼顧。
4.2 一方面,深基坑支護設計理論主要包括基坑穩定性計算、擋土結構強度計算、土壓力計算等,當中,我們較為常用的是根據極限狀態對支護體系進行設計,同時做出可靠性的分析與驗證,由于文章篇幅有限,筆者在此不作贅述。另一方面,在實際工程中,由于施工環境的不同,深基坑支護形式的選擇沒有特定的規律和經驗可循,通常的做法僅是簡單的采用排除法亦或是應用順序法進行選擇,做不到經濟合理及施工方便,所以在選擇深基坑支護形式時,要根據實際情況科學、合理的選擇能夠節約造價成本和確保工程質量的方法。
4.3 深基坑支護選型的方法。通常而言,一項繁雜事項能夠被逐級的分解成某些主要的因素點,必要時還可進行逐級細分。深基坑支護方式選擇同樣適用上述方法,即易言之,總評價目標能夠被逐級的分解成若干各評判指標小點,并且分析與評定此些小點,借助于加權綜合,最終取得目標優選。
5 某市中心廣場深基坑支護項目工程實例介紹
5.1 該工程項目基坑的主要特點:①該中心廣場集商務娛樂、行政辦公、商場飯店以及銀行證券于一體的地標性建筑,并且設有設備用房以及地下停車庫。該項目總用地面積和總建筑面積分別為235000m2和187600m2,項目工程地上A座26層,B座為39層,且1至4層是裙房,主體建筑地下3 層。所建主體建筑A區域和B區域處在地下室的中部,同時主樓基坑被地下室基坑包圍,二者高度相差1.7m。②該中心廣場所設地下車庫的外墻距路邊15.2m,建筑主樓南側距該市行政大樓(屬于鉆孔灌注樁基礎)最近處為26.7m。該工程項目中地下室為3層,基坑剖面圖如圖1所示。
5.2 評判因素和相關指標的確定。鑒于工程項目基坑同周邊的居住小區和辦公區域相對較遠,同時,工程周圍毗鄰多條要道,交通能力相對良好,因此,在確定評判因素時,對施工噪聲的影響以及施工對交通的影響暫不作考慮。結合該深基坑施工的其他特點,得到評判因素及相關指標如表1所示。
5.3 深基坑支護方案的確定。①確定評判因素與相關指標后,就應將B1、B2、B3和B4對A的重要性作相互比較,從而生成4X4的判斷矩陣,通過求解獲取四個因素對A的權重;②經過各因素專家判定矩陣的確立、校驗和計算,得到四個因素對總目標的權重;③對總目標因素的判斷矩陣模糊向量進行確定;④最終獲取各方案關于A目標的三角模糊數形式的綜合權重?;诖耍纱_定該市中心廣場深基坑工程項目可采用內支撐、支護樁方案和止水帷幕依序結合的方式,同時,經過實際工程實踐證明該基于模糊理論的優選方法可用于工程實際中深基坑支護方案的選擇。
6 結束語
總而言之,深基坑支護對工程的質量起著極其關鍵的作用,傳統的深基坑支護的設計及預算均是基于程式化的簡單假設,在實際的施工過程中倘若按照傳統理論與經驗,不容易確保工程的質量以及保證達到經濟性的目的。因此,本文對深基坑支護特點及其形式的選擇進行了初步的探討,同時,結合某市中心廣場深基坑支護工程項目實例對支護形式的選擇進行了研究,以期能夠為相關人員選擇最佳的支護方案提供有益的借鑒,進而降低工程造價成本,確保工程質量,給建筑工程整體打下良好的基礎。
參考文獻:
[1]百度百科.http:///view/3039170.htm.
[2]邊亦海.基于風險分析的軟土地區深基坑支護方案選擇[D].同濟大學,2006.