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基坑施工工艺范文1
中图分类号:TV551文献标识码: A
一、前言
一般来讲,深基坑开挖与支护工程施工控制受地域的影响非常大。在施工过程中,深基坑的开挖往往伴随着地下水,四周土压力及不均匀沉降等问题,这些不仅成为各个部门应时刻注意的重大问题,而且也给工程施工带来了极大的困难。因此,深基坑支护施工工艺显得尤为关键。
本文以石济客专济南西黄河南特大桥连续梁的主墩承台基坑开挖为例,浅谈一下深基坑支护施工工艺及其推广。
二、工程概况
石济客专济南西黄河南特大桥53#-56#墩为40+56+40m连续梁结构,为跨越G35高速公路修建,其中54#、55#墩位于G35高速公路两侧,中心距离高速公路路基坡脚尺寸分别为4.41m、7.96m。55#墩底层承台边缘线距高速公路坡脚所在竖直线距离为0.66m,承台开挖深度为6.5m,结构形式为钢筋混凝土二级承台,上层承台尺寸为11.2m×10.6m×3.0m,底层承台尺寸为14.6m×14.6m×3.5m。54#墩地面标高为25.08,承台底标高18.086,地面到承台底高差按7米计算,该处地质条件以粉质黏土、粉土和黏土为主。基坑开挖深度达7.5米(考虑混凝土封底0.5m)。
三、施工工艺
3.1、支护形式及示意图
根据现场实测,承台施工完成后上层覆土为50cm。承台结构为二层,底层高度3.5米,上层高度3米,基坑开挖深度达7.5m。为确保基坑内施工安全,结合现场实际情况,决定采用三侧钢板桩与单侧钻孔防护桩组合的形式进行基坑防护,防护桩内设两层斜支撑。(钢板桩采用国产拉森Ⅳ型,单根长度12m,其技术参数为:宽度=400mm,高度=170mm,腹板厚度15.5mm;单根材料理论重量76.1kg,截面弯矩W=2270cm3)如下图所示(单位:mm):
1.1基坑防护平面示意图
1.2基坑防护立面示意图
3.2、施工流程
施工准备测量定位插打钢板桩开挖基坑逐层进行钢板桩内支撑排水浇筑封底混凝土承台施工基坑回填逐步拆除内支撑基坑回填钢板桩拔出。
3.2.1、施工准备:钢板桩进场前需要检查整理,发现缺陷随时调整,整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形,避免碰撞,尤其不能将连接锁口碰坏;钢板桩的设置位置应便于基础施工,应在原地面下结构边缘之外,并留有支、拆模板的操作空间;钢板桩平面不直的,应尽量使其平直整齐,避免不规则的转角,以便顺利将钢板桩插打入地下,并利于围檩支撑的设置。
3.2.2、测量定位:插打前测量队精确放样并复核无误,定出钢板桩边线。
3.2.3、钢板桩、围檩及支撑布置:该基坑开挖深度为7.5m,开挖尺寸为16.8×16.8m,共布置两道支撑。钢板桩打插完毕后,开始开挖基坑,开挖1.7m深(第一道内支撑下0.5m)至23.386m后开始安装第一道内支撑,支撑下底边标高为23.886m。安装第一道好内支撑后,继续进行基坑开挖,开挖至第二道支撑标高处超挖0.5米,进行第二道内支撑的安装施工,第二道支撑标高为21.386m。
3.2.4、开挖基坑:由于54#、55#号墩处承台开挖基坑的深度较深(7.5m),尺寸较大(16.8×16.8),土压力较大,基坑开挖宜采用长臂挖机,施工时机械离基坑越远越好,减小基坑边缘处的动载。开挖应有计划、有步骤,自上而下,分层分段开挖。挖出的弃土及时外运至弃土场。
土方开挖工艺流程:施工准备施工场地平整分层开挖土方人、机配合清底。
土方开挖方法:
(1)土方开挖前应按设计图纸,测量放出基坑土方开挖的上口、下口边线,基坑边界应平直;并报现场监理人员复核。
(2)土方开挖应分层分段开挖,挖至内支撑下50cm后停止开挖安装内支撑。
(3)土方开挖至坑底以上300mm时,坑底土应采用人工开挖,严格按设计要求控制坑底标高,并及时封底,确保支护安全。
3.2.5、围檩及内支撑安装
钢围檩内支撑构件统一加工完毕后,运送至施工现场进行安装;围檩、内支撑系统由纵梁、横梁、斜支撑、牛腿、反牛腿、加强板、三角块组成。纵、横梁及内支撑均利用2H500x200a工字钢,正反牛腿均采用Ⅰ20型钢。开挖至围檩底部以下50cm后,开始安装围檩及内支撑。首先将牛腿焊接在钢板桩桩身上,接着吊装纵、横梁安放在牛腿上,并与三角板和桩身焊接牢靠。纵、横梁安装后吊放斜支撑及对口撑。用作构件的型钢与型钢连接时,均采用16mm厚钢板加强。各连接点均焊接牢靠。
3.2.6、基坑混凝土垫层施工
采用直接浇筑混凝土垫层,可能造成钢板桩无法拔出,所以浇筑垫层时在钢板桩围堰内侧支模,或在底部钢板桩四周用土工布将钢板桩与封底混凝土隔离,以便钢板桩在承台施工完后顺利拔出。在混凝土浇筑之前,尽量要把水抽干,封底混凝土强度等级采用C25,直接采用汽车泵输送混凝土到指定位置,按一般砼施工进行。封底时由一边向另一边推进,但保证连续、不间断、不留接缝、一次性完成。混凝土垫层厚度定为50cm。
3.2.7、承台施工及基坑回填
基坑底找平迅速灌注封底混凝土后,进行第一层承台施工。待第一层承台施工完成并拆模后,向第一层承台和围堰钢板桩之间回填基坑土直至第一层承台顶,回填土必须夯实,再拆除围堰内第二道内支撑,然后才可以进行第二层承台的绑扎钢筋、支模、浇注混凝土等施工,待第二层承台全部施工完毕拆除模板后,向围堰内回填基坑土至第二层承台顶,回填土必须夯实,再拆除围堰内第一道内支撑,然后再以此进行墩身的绑扎钢筋、支模、浇注混凝土等施工;待围堰内全部施工结束后,向围堰内回填基坑土,至围堰内原地面标高,开始以此逐根拔除钢板桩。
3.2.8、钢板桩拔出
墩身施工完毕后即进行钢板桩的拔除。采用振动锤等来进行钢板桩的拔除,即利用振动锤产生的强迫振动扰动土质,破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠附加起吊的作用将桩拔除。
钢板桩拔除后留下的桩孔,必须即时做回填处理,回填一般用挤密法或填入法,所用材料为中砂。
四、施工工艺推广
该施工工艺经实践后,未出现任何安全质量问题,并且在雨季来临之前能够将承台施工完毕。对于铁路基础深大基坑的开挖支护形式可以选择钢板桩围堰法,既省时也省力,并且能在今后的施工中可以得到推广。
结束语
可以说,作为一项危险性较大的专项工程,深基坑支护工程在现代建设工程中占据着越来越重要的地位。实践表明,如果支护结构设计合理、施工工艺及质量控制符合相关规程及标准,就可以将这种影响控制在允许范围内,从而实现基坑工程施工建设的预期目标。
参考文献
[1] 《铁路桥涵地基和基础设计规范》;
[2]《高速铁路桥涵工程施工技术指南》;
基坑施工工艺范文2
关键字:基坑支护;“逆作法”施工;施工工艺
中图分类号: TV551.4文献标识码:A 文章编号:
1工程概况
南京隆鑫大厦位于南京市鼓楼广场东北,主楼地上24层,建筑物高度为130.60m。地下室3层,长60m、宽40m,基坑开挖深度为12.6m。地下室外墙采用地下连续墙结构,墙厚为0.6m,墙深17.5m。土层性质以淤泥质粘土、亚粘土夹粉细砂等软弱土层为主。
2施工方案选择
本工程主楼建筑不同于一般民用高层建筑,它的层高大、跨度大、楼面使用荷载也大,特别是要在软弱土层中开挖这样深的基坑,施工难度较大。而基坑南侧紧邻市内交通主干道,不能因开挖基坑而影响车辆的正常行驶,也不能损坏路面下的各类管道而造成危害;基坑西侧地面下亦有大量给排水管、煤气管、电缆等,也不能因基坑的开挖引起地面沉降而造成其变形破坏。
经设建设单位与设计单位、施工单位多次讨论,确定采用地下连续墙作为基坑的围护结构,同时作为主楼地下结构的外墙,并利用地下室内隔墙作水平支撑。地下墙顶面下设置二道刚度较大的圈梁,与地下室内的支撑板墙连接在一起。施工时形成具有足够刚度的水平框架支撑。
采用地下连续墙的目的首先是满足主楼基础开挖的需要,随着基坑的挖深,其承受的侧向土压力将逐步墙加,同时作为主楼地下结构的外墙,又起着截水和防渗的作用。人防结构建成后,还将承受由冲击波引起的特殊荷载。
为了减少变形,保证墙体强度和刚度要求及施工安全,地下室框架支撑——圈梁与内隔墙均采用敞开式逆作法施工,从面板底面开始由上向下分阶段开挖,并浇筑纵横支撑隔墙(包括圈梁)及底板,然后在底板上完成底层支撑结构。
3施工设计
以地下连续墙作为围护结构及利用地下室内隔墙作水平支撑的敞开式逆作法施工方案选定后,应着重设计两条栈桥的承能载力。为了缩小栈桥的支承间距及不使横向水平支撑承受垂直荷载,马道架设除了利用结构本身的φ600mm钢管桩外,还在⑤、⑦、(13)、(15)轴墙的跨中设了12根φ400mm的钢管桩,使栈桥满足了施工荷载的要求。
栈桥以导梁(1.5m×1.5m)作受弯桁架,以钢制路基箱作桥面,其荷载经传递由桩基承受,安全可靠。
4施工工艺
根据设计方案,地下连续墙的水平支撑框架(即地下室内墙)按逆作法进行施工,分四个层次进行。
4.1土方开挖
第一层开挖采用1m3斗容量的反铲挖土机。为防止桩基横向位移,须对称开挖,由西向东出土,包括地下墙外侧斜坡土方。开挖深度为4.38m(-1.92~-6.30m)。
第二层土方开挖深度3.62m(-6.30~-9.92m)。
第三层土方开挖深度3.23m(挖到底层标高-13.15m)。
第二层、第三层土方采用吊车在栈桥上抓土并装入卡车外运。
4.2井点降水
在连续墙外侧采用轻型井点降水,降深4m,井点间距1.2m,井管全长7m,设置一台真空泵与四台射流泵抽水。在基坑内部布置两套线状分布的井点。通过墙内外的井点降水对地下墙起封闭作用,第一层和第二层结构制作时,地基始终保持干燥状态。
4.3道木及砂垫层铺设
为了减少钢筋混泥土板墙浇筑时,自重压力对地基产生的沉降,在每道板墙结构下各做3.0m宽的砂垫层,砂垫层厚300mm。砂垫层铺设时用平板振动器分层振实。
4.4施工栈桥架设
在第一层结构制作完毕达到设计强度后,在⑤~⑦、(13)~(15)轴墙间架设两条栈桥。每条栈桥长56m、宽6m,沿栈桥纵向铺设两条宽2m、厚15mm的钢板带,并隔一定距离焊防滑钢条,确保运输作业安全。
5施工技术措施
(1)上、下层交接面处在其两侧的外横制作成喇叭口的斜模板,待混凝上浇筑达到设计强度后,再将斜口牛腿混凝土凿去,以保持墙面平整,接缝混凝土垂直可靠。
(2)第二层结构边柱混凝土与第一层交界处混凝土振捣密实,先在第一层边柱位置上预埋φ250mm铁管41根,在圈梁上边柱位置旁也预埋φ250mm铁管24根。
(3)为了提高墙的整体性和扰剪强度,水平施工缝沿缝全长做成齿槽状,并将结合面凿毛,清洗干净。
(4)上层墙身底部立筋应伸出底面,插入砂垫层中,纵向也需相互错开,以利下层钢筋与上层钢筋焊接。在浇捣下层混凝土时,在侧模上每隔一定长度临时留孔,浇振完毕即可封闭。
(5)底板后浇带施工。根据二次振捣混凝土的经验,先进行接缝凿毛、清理及刷浆。然后分三层采取二次振捣混凝土方法浇捣,并加强养护。
经上述混凝土施工枝术措施的实践,不但解决了由于分阶段逆作而可能产生的各种问题,而且,由于接缝振捣密实,节省了大量的压浆费用。
6结论
“逆作法”施工克服了传统开挖法一次性开挖、大面积暴露的缺点,把基坑分成若干层段开挖,边开挖边构筑护坡墙,减少了基坑的暴露时间。地下连续墙作为基坑的围护结构,同时作为主楼地下结构的外墙,降低了成本,缩短了工期。土方开挖时只开挖有效范围内的土方量,比传统的大开挖法减少了大量土方量。“逆作法”施工分层开挖、分层构筑各层楼板,从根本上改善了传统开挖方法围护结构受力状态,更加安全合理。构筑第一层楼板后,地面可以在楼板上施工作业;地下可以在楼板下封闭式作业,比传统的开挖方法更偏于安全。
基坑施工工艺范文3
【关键词】:污水池工程;基坑支护;施工工艺;
中图分类号: U664.9+2 文献标识码: A 文章编号:
引言
本文拟采用深层搅拌桩排桩和放坡及槽钢作为初选支护方案,符合技术上的可行性、经济上的合理性及工程的可靠性三方面的原则。本方法采用搅拌桩围护止水,搅拌桩排桩挡土及打入槽钢以防止周边土体移动。
一、搅拌桩施工工艺
1.施工准备
(1)用水准仪、经纬仪(或全站仪)等测量工具对各水准点、控制点进行复测,经监理工程师审批后,埋设施工控制桩,放出基轴线,同时加密施工用临时水准点,并对施工控制桩进行保护。
(2)熟悉施工图纸等文件,如有疑点或发现设计错误,应及时提交监理工程师和设计部门进行解答,对图纸会审等应做好记录,以便正确指导施工。
(3)进行各级技术交底,使各级施工人员在施工期间明确施工设计意图、施工技术措施、施工方法和安全技术要求等。
(4)确定工程施工范围,平整场地和清除现场障碍。
(5)按施工平面布置图及施工组织进行搭建临设,架设水电线路及人员安置。
2.具体做法:
搅拌桩采用两喷四搅工艺:具体操作步骤为:
测量定位――调平搅拌机械垂直度,预搅下沉(桩身垂直偏差不大于1%)――喷浆搅拌提升(提升速度0.5~0.8m/min)――重复搅拌下沉――重复搅拌提升直至孔
搅拌桩机移位(进行下条桩施工)
(1)定位。按照桩位平面布置图,确定合理的施工顺序。配套机械,确定水泥材料等材料的堆放位置。挖出反浆沟,探明并清除桩施工位置的障碍物。将桩机移到桩位,定位对中,桩位偏差不超过5cm。每根桩施工前,都要从两个相互垂直的方向校正搅拌轴,确保桩身垂直度偏差不超过1%。
(2)制浆。选用32.5R普通硅酸盐水泥,浆液水灰比为0.45~0.50,在配制浆液时,应先在搅拌桶内注入部分清水,然后倒入水泥搅拌均匀,搅拌后的浆液必须满足设计水灰比要求。
(3)喷浆搅拌。采用两喷四搅工艺,浆液过筛后再送浆,保证正常输浆。严格控制提升速度,不超过0.8m/min,以利水泥浆和土均匀搅拌,并保证每米水泥用量不少于60kg。
若遇电压过低,输浆管堵塞或其它原因停机后,应查明原因。正常启动后,为防止断桩,应将搅拌头下沉0.5m后,再继续喷浆搅拌提升。
重复上下搅拌,深层搅拌机提升到设计加固深度的顶面标高时,为保证搅拌均匀,应再次将搅拌头旋转沉入土中,至设计加固深度后再搅拌并提升至桩顶设计标高,确保水泥掺入量为18%(约每米掺入60kg水泥)。
(4)清洗。必要时用清水清洗循环管中水泥浆,以保证下一步正常送浆。
(5)移机,进行下一步施工。行机方向见下图,由纵排向横排推进。
二、土方开挖、边坡支护施工:
1.开挖顺序为:测量放线――切线分层开挖――排降水――修坡――浇筑护坡砼――整平――留族预留土层等。土方开挖应遵循先浅后深的施工顺序。挖土应自上而下水平分段分层进行,每层0.40m左右,边挖边检查坑底宽度及坡度,不够时及时修整,每3m左右修一次坡,至设计标高,再统一进行一次修坡清底。本污水池挖土顺序由A轴线开始,向G轴线推进,由浅到深,分层推进。
2.坑内局部较深处(如集水井)采用人工开挖,并及时封砼底,砌筑砖模。
3.本污水池采用筏板基础,基础持力层为中粗砂层,设计要求地基承载力特征值。土方开挖完成后要组织勘察、设计单位进行验槽,合格后方可进行下步施工。
4.土方开挖到设计标高后必须及时浇筑砼垫层。
5.开挖时,必须对周围土体进行监测,例如坑内土体是否有上浮、周围土体是否有下沉和开裂。发现以上现象应及时停止施工,通告有关技术人员协同处理。
6.开挖出的土方及时运走,严禁大面积堆土,基坑开挖完成后,严禁在基坑四周大面积堆放重物。
7.每开挖1.5m深度土层就要求及时按设计要求浇筑好护坡砼,以便及时护面。
护坡面砼浇注前,要预埋好Φ30mm的PVC泄水管,管长0.8m,埋入土体中0.5m,@3000mm,梅花装形布置。埋入土体中的PVC管表面可钻@50mmΦ10mm的小孔,以便更好的泄水。
土方开挖到2m深度时,要求沿基坑四周,在坡面上修砌宽1.2m的砖楼梯,供工人上下施工作业。
三、槽钢施工
槽钢震入的时间:不迟于水泥搅拌桩完成后两天内完成,施工中要求合理安排好水泥搅拌桩与槽钢震入的交叉施工时间。
槽钢的抗弯力学性能以及防水性能虽然比较钢板桩要差一些,但污水池工程槽钢可配合钢顶放坡、搅拌桩止水等方式同样可起到良好的支护效果。配合以上措施,槽钢的悬臂长度比较小,通过计算能满足支护要求。槽钢施工符合经济、安全的原则。
四、基坑监测
1.基坑监测项目
监测的项目包括支护结构侧移、监测范围内污水池物的变形情况及基坑渗漏水状况。
2.监测周期及频率
各监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值,且不应少于两次。在开挖卸载急剧阶段间隔时间不宜超过3天,其余情况下可延至5~10天,当变形超过有关标准或场地条件变化较大时,应加密观测,当有危险事故征兆时,则需进行连续监测。
3.报警值确定及应急措施
本工程基坑顶部最大水平位移控制值为:50mm,警戒值控制在35mm。
当监测项目超过其警戒值时,必须迅速停止开挖,查明原因,对支护方案进行修改,待加固处理后方能进行下一步开挖,一般应急措施有:a.迅速原位回填,保证警戒值不再增大;b.修改方案,进行加固。
4.监测报表及报告的提交
及时监测,反馈信息,指导施工;数据异常,加密监测,及时分析,实时调整,优化施工,做到信息化施工。槽钢施工期间,邻近污水池物的监测成果,每次测量后,马上提交测量成果,基坑开挖期间,基坑的变形、周边污水池监测成果要及时提交给业主和监理。该工程结束时提交监测总结报告。
五、地面与坑内排水施工
根据地质报告显示,本工程地下水量不大,主要考虑施工期间雨水和施工用水的排放设计。
1.地面排水
在土方开挖前先做好地面排水措施,开挖前验收合格以后投入使用。排水措施通过基坑面周围路边砖砌截水沟300mm×300mm排入路边集水井,再排入砖砌三级沉淀滤池最后接入市政排水管。基坑周围场地污水向截水沟排水坡度为2%~3%。
2.坑内排水
在土方开挖至基坑底标高时,应按坑底及坑壁的实际涌水情况设排水沟及集水井,确保排水畅通,及时抽走集水井中水。在基坑底面四周设置临时排水沟截面300mm×300mm并通长设置,集水井截面尺寸500mm×500mm×800mm。基坑底排水沟及集水井必须用砖砌筑,并用1:2.5水泥砂浆抹面,沟底做1%排水坡度。本工程拟用5台潜水泵抽水,夜间安排值班。
3.放坡坡面泄水
在坡面砼浇筑前,所有放坡坡面预留Φ50mm的PVC泄水管,管长0.8m,埋入土体中0.5m,@3000mm,梅花装形布置。
结语
深基础基坑支护工程施工技术措施科学、合理与否,直接影响到工程本身的质量与进度,并对工程经济效益提高与人身安全的保证起到关键性作用。本工程基坑从设计到完成进行得十分的顺利,周边大型施工车辆的荷载及各段的土压力并未造成基坑支护体系的变形,工人和机械在坑内完成了水池的结构施工,基坑支护体系起到了良好的效果。基坑支护工程是近二十年来随着城市高层污水池发展而发展的一门新的实践工程学,它还有待于理论上的完善,如何选取一种在经济、技术上都合理的支护类型,还必须充分考虑施工现场的环境、工程地质条件以及具体的工程要求。
参考文献
[1]马少雄,刘超群.模糊综合评判法在深基坑支护选型中的应用[J].价值工程,2012,(12).
基坑施工工艺范文4
[关键词]深基坑;咬合桩;施工工艺
随着建筑业的不断进步和发展,高层、超高层建筑已经成为城市建设的主要元素,越来越深的多层地下室也成为建筑业发展的必然趋势,施工过程中对深基坑支护的要求也就越来越高。对于地处地质复杂的基坑工程,如何既保证基坑的安全和稳定,又能满足工期要求,成为基坑施工的重难点。现以泉州莱福仕广场项目为例,探讨复杂地质深基坑咬合支护体系新型施工工艺的应用,传统咬合桩支护体系均采用混凝土作为成桩材料,该工艺施工难度大,成孔时易偏孔,需连续施工。而新型咬合桩施工工艺利用钢筋混凝土桩作为基坑支护的受力桩,利用砂浆桩作为封堵钢筋混凝土桩间隙的止水桩,钢筋混凝土桩与砂浆桩相互咬合形成四周封闭的基坑支护系统,具有可靠的安全性和良好的止水效果。
1工程概况
泉州莱福仕广场工程位于泉州市丰泽区东海镇景观东路与纬五路交汇处于景观东路的东侧。总建筑面积为38480.95m2,其中包括地下室面积9073.55m2,地上面积29407.4m2,基坑面积约5154m2,地下室两层,开挖深度9.1m~12.5m,基坑总周长约420m,基坑支护安全等级一级,支护结构使用年限为一年,场地原始地貌属海湾滩涂。原地势较低洼、平坦,后因开发建设需要被人工回填改造成现状,原地面标高约-0.2m~-0.9m。
2工程地质水文概况
2.1地质概况(1)素填土①-1:灰褐,松散,稍湿。主要由细、中砂及粘性土为主,含较多碎块石、砼块等硬杂质。(2)淤泥混砂②:深灰色,流塑,饱和,主要成分为粘粒、粉粒,含腐殖物及贝壳碎片。(3)中粗砂③:灰黄色,松散-稍密,饱和。工程性能一般。(4)残积砂质粘性土④:灰白色、灰黄色,可塑~硬塑。(5)全风化花岗岩⑤:灰白色,砂土状。(6)砂土状强风化花岗岩⑥-1:灰白色,砂土状,该层风化不均,局部孔段残留有强风化花岗岩核及中风化岩孤石等。(7)碎块状强风化花岗岩⑥-2:灰白色,散体状。该层为低压缩性、高强度地层,该层风化不均,局部孔段残留有强风化花岗岩核及中风化岩孤石。(8)中风化花岗岩⑦:灰白、灰褐色,岩石坚硬程度为较硬岩,该层为低压缩性、高强度岩层,工程性能好。2.2水文概况勘察期间测得地下初见水位埋深变化为3.50~4.40m,混合地下水稳定水位埋深变化3.60~4.60m。赋存和运移于素填土和杂填土中的为上层滞水,与邻近的地表水体呈互补关系,地表水水位高时补给地下水,地表水体水位低时,地下水补给地表水。此外还接受大气降水及地下水侧向迳流补给,并通过蒸发及地下侧向迳流赋存和运移于淤泥混砂层中的为孔隙潜水,主要接受地下水的侧向迳流补给或越流补给,并通过侧向迳流等方式排泄。属弱~中等透水层,水量一般。
3支护设计要求
根据本工程水文地质特点分析,本工程场地原始标高下4m~6m的素填土层含有较多碎块石、砼块等硬杂质,且原始地貌属海湾滩涂,易受潮汐影响,因此选择采用Φ900的灌注咬合桩作为本基坑的支护桩型,桩顶设置1200×800钢筋混凝土冠梁连接,基坑内采用混凝土内支撑梁连接。支护结构的刚性支护桩采用C30钢筋混凝土,桩间距1200mm,桩长18m;素性桩采用M15砂浆,桩间距1200mm,桩长18m,混凝土桩与砂浆桩咬合量300mm。为了保证咬合桩底部有足够厚度的咬合量,除对其孔口定位误差(不超过50mm)严格控制外,还应对其垂直度进行严格的控制,桩的垂直度不得超过5‰,如图1、图2所示。
4新型咬合桩施工工艺技术要点
素性桩与刚性桩的成孔方式均采用旋挖成孔,护壁采用泥浆护壁,施工顺序为:先施工素性桩再施工刚性桩,素桩采用M15砂浆作为灌注材料,刚性桩采用C30混凝土作为灌注材料。4.1施工工艺流程4.2打桩顺序如图4.2所示,图中A1~A5为C30钢筋混凝土灌注桩Φ900,B1~B5为Φ900素桩。传统咬合桩施工工艺,刚性桩A与素性桩B均采用混凝土灌注,打桩顺序为:B1B2A1B3A2B4A3B5A4,刚性桩A应需在素性桩B的桩身强度达到5MPa前完成施工。为保证A1桩不偏位,A1桩需在B1桩与B2桩桩身强度一致时施打,所以B1桩的混凝土初凝时间需调整至40-70小时,坍落度为12~14,B2桩混凝土初凝时间需调整至20-30小时,该施工工艺对混凝土配合比要求高,刚性桩垂直度难控制,咬合量难保证。新型咬合桩施工工艺,素桩B采用M15砂浆灌注,施工顺序为:B1B2B3B4B5A1A2A3A4A5……以此类推完成基坑封闭。由于素性桩采用M15砂浆灌注,桩身无粗骨料,所以刚性桩A可在两侧砂浆桩均达到设计强度时再行施打。该工艺刚性桩施工时两侧素桩桩身强度一致,可以很好的控制刚性桩垂直度及咬合量。4.3施工控制要点(1)考虑到现场的实际情况,为了确保定位开孔的准确性,在开孔2m后埋设护筒,保证埋设好的护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm,保证旋挖灌注桩与砂浆桩咬合宽度符合设计要求;(2)旋挖钻进过程中应利用测量仪器检核孔位中心是否发生偏移,如发生偏移应及时调整;旋挖桩机操作控制室内有垂直度控制屏幕,每次旋挖钻进过程中应在X-Y归零后进行,否则将偏斜;(3)旋挖钻进过程中应注意对照地质勘察报告,在松软易塌孔土层冲进时,应根据泥浆补给情况控制旋挖钻进速度,在硬层或岩层中的旋挖钻进速度要严格控制;(4)在旋挖钻孔、排渣或因故障停钻时,应始终保持孔内泥浆面应高出地下水位1.5m以上,并采用泥浆泵不停的往孔内输送泥浆,以确保孔内泥浆相对浓度稳定;(5)刚性桩施工时必须保证砂浆桩有足够的强度,否则容易产出塌孔、穿孔等情况。
5施工效果
本工程施工前,考虑到咬合支护体系中相邻素桩强度不一致可能导致刚性桩施工时偏位较大、咬合量不足且需要连续施工等难题,通过运用砂浆桩与混凝土桩相互咬合的施工工艺,成功解决上述问题,并顺利完成了本工程的基坑支护工程。本基坑支护工程共历时45天,共完成支护桩495根,支护结构周长约420m,其中钢筋混凝土桩248根,M15砂浆桩247根,刚性桩与素桩咬合点495处。基坑开挖后,支护结构受力状态及变形处于安全状态,支护桩未发现较大偏位,桩间咬合量得到有效保证,无渗漏水现象,支护结构能够起到良好的止水、止泥效果。
6施工总结与体会
基坑施工工艺范文5
关键词:高层,建筑,深基坑,施工,工艺
Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the high-rise building of deep foundation pit construction technology has the vital significance. This paper mainly discusses the high-rise building deep foundation pit construction process related content.
Keywords: top, building, deep foundation pit, construction, technology
中图分类号:U215.14文献标识码:A 文章编号:
引言
深基坑支护设计与施工是当前城市高层、超高层建筑突显的技术难题。深基坑的护壁,不仅要求保证基坑内正常作业安全,而且要防止基坑及坑外土体移动,保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。文章通过工程实例,为类似施工提供了有益的经验。
1、我国深基坑工程的主要特点
随着城市建设中高层、超高层建筑的大量涌现,深基坑工程越来越多。同时,密集的建筑物大深度的基坑周围复杂的地下设施,使得放坡开挖这一传统技术不再能满足现代城镇建设的需要,因此,深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视。尤其是90 年代以来,基坑开挖与支护问题已经成为我国建筑工程界的热点问题之一,基坑工程数量、规模、分布急剧增加。经过十几年的发展,目前我国深基坑工程具有以下特点:
(1)建筑趋向高层化,基坑向大深度方向发展;
(2)基坑开挖面积大,长度与宽度有的达数百米,给支撑系统带来较大的难度;
(3)在软弱的土层中,基坑开挖会产生较大的位移和沉降,对周围建筑物、市政设施和地下管线产生严重威胁;
(4)深基坑施工工期长、场地狭窄,降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利;
(5)在相邻场地的施工中,打桩、降水、挖土及基础浇注混凝土等工序会相互制约与影响,增加协调工作的难度;
(6)支护型式的多样性。迄今为止,支护型式有数十种。
2、工程项目概况
一小区工程为现浇砼框架结构,由6幢高层合成一个建筑群,+0.00 以上层数分别为24 层、22 层、16 层、22 层、16层、22层,总建筑面积92800平方米,该工程有2 层地下室,建筑面积22000㎡。为一整体地下室,基坑平均深-16m。该工程地层自上而下分别是:人工填土层、粉砂、粗砂、淤泥质土、粉质粘土、粉细砂、粗砂、淤泥质土、中、粗砂、粉质粘土、残积层、全风化岩、强风化岩、中风化岩和微风化岩。场区内地下水位埋深0.8m~1.2m,平均1.10m,地下水主要以上层滞水,孔隙潜水及基岩裂隙水的型式存在。
3、支护体系施工技术
施工顺序为:测量一搅拌桩施工一挡土桩施工一基坑土坟开挖、喷锚施工一直至基坑底标高-12.5m 止。
(一)挡土桩施工
1.工程人工挖孔挡土桩共43 根,分2 批完成,开工后先进行全面间隔开挖,第一节护壁浇好固定后,再跳挖。第2 批桩成孔在第1 批桩开挖成孔并完成桩芯砼后进行。
2.成孔施工降水采取潜水泵直接从井内抽水,抽出的水排到场地排水沟内,以防地表水回灌。
3.成孔遇淤泥时,首先用钢筋打入淤泥底层挖土30cm~50cm,让钢筋部分露出后,再用稻草在钢筋内侧堵塞,防止淤泥或砂流失,同时改用30cm~50cm 高模板浇筑护壁,缓慢地通过淤泥层。
4.浇筑桩芯砼必须采用串筒入仓,每桩一次连续浇筑到顶,不得留施工缝。如桩穿过含水土层,涌水量较大,桩芯砼应采用导管水下灌注混凝土的方法,严禁直接往水中灌注混凝土。或采取随抽水随灌注的方法。
(二)深层搅拌桩施工
1.为加快施工进度,深层搅拌桩施工由8 台搅拌桩机同进进行。2 台由北分别沿基坑两侧施工,2 台由南分别沿基坑两侧施工,2 台分别在东、西两边沿基坑施工。
2.采用二喷四搅拌法施工,喷浆提到建度0.5m/mim,注浆压力0.8MPa。施工流程为:测量定位一桩机就位一预搅下沉一喷浆搅拌上升一重复搅拌下沉一重复喷浆一搅拌上升一移位进行下一根桩施工。
3.搅拌桩施工必须连续进行,以确保帷幕的完整和止水效果,相邻桩体间隔成桩时间不得超过24h,如间歇时间过长,应采取钻孔留出榫头或局部补桩、注浆等措施处理。
4.为保证村端桩顶施工质量,当浆液达到出浆口后,应喷浆座底30s,使浆液完全到达桩端,当喷浆口达到桩顶标高时,应停止提升,再搅拌数秒,以保证桩头均匀密实。
5.施工中因故停喷浆,宜将搅拌机下沉至停浆点下0.5m,待恢复供浆时,再喷浆提升。若停机时间超过3h,应清洗管路,防止浆液硬化堵塞管子。
6.搅拌桩施工完后,应养护15d 以上。始可进行基坑土坟开挖。
(三)喷锚施工
1.喷锚施工流程为:修坡一初喷一成孔一锚杆一制安一注浆一挂网一喷面层混凝土。
2.为提高刚开挖出的坡面土层临时自稳能力,在修坡后,给土层面初喷1 层3cm~5cm的砼,喷射砼强度等级不低于C20,配合比为:w(水泥):w(砂):w(石)一1:2.5:2。
3.成孔按照锚杆的间距和排距,在作业面上安出孔位,按设计角度彩MZ=Ⅱ型锚杆钻机或XY-1、XY-2 型工程地质钻成孔。
4.按设计和实际施工调整后的锚杆孔深制作锚杆,杆体采用Φ25 钢筋。为保证锚杆送人锚孔居中,每隔2m 焊一个保护架。锚杆自由段≥5m,锚固段长度≥4m。锚杆钢筋前端应绑孔好注浆管底部,以确保将液送至孔底部。
5.锚杆注浆采用底部注浆法,注浆体材料为M30 水泥净浆,水灰比0.45,内掺l5 膨胀剂、0.5 早强剂。
6.钢筋网离边壁6cm,焊牢于锚杆端部,钢筋网的固定采用在土层中每隔2m 打人-Φ16钢筋并与之点焊。
7.喷射砼采用425#普通硅酸盐水泥,中砂、瓜米石和适量外加剂拌合而成。喷射前应打湿和清理干净喷射面,喷射工作压力在0.6MPa 左右,喷射自下而上进行。
8.边坡开挖后要在短时间内完成作业面的初喷。上、下排锚杆施工48h 内不宜开挖该段的下一层土体。
(四)预应力锚索施工
1.施工工艺流程:钻机定位安装一钻孔一清孔一锚索安装一高压注浆一锚索张拉及锚固。
2.钻孔采用制式锚钻机和带套管护壁装置的XY-1 型地质钻机,水循环四翼钻头或岩芯合金钻头慢速钻孔,钻孔采用回转钻进方式,泥浆循环护孔,泥浆比重控制在1.2 左右,钻孔达设计浓度后,继续超钻20cm~30cm。
3.锚索按“内锚固段长度+自由段长度+外锚头张接长度(一般为1m)”之和截取钢绞线,组装锚索在锚索组装架上进行,依次制作枣形内锚固段、安装架线环、束线环、对中支架、导向帽等部件。注浆钢绞线不得相互交叉。
4.锚索推送前,须先用大排量水泵对钻孔进行彻底清洗,并检查确认钻孔及锚索各项指标达到要求后即可进行锚索推送。推送过程中,力求用力均匀,速度平稳,防止损坏注浆管、隔离层及锚索部件。
5.注浆采用UBJ-1.8 型挤压式砂浆泵,砂浆强度等级为C30,配合比为w(水泥):w(砂)=1:0.5。水灰比0.45,内掺15%膨胀剂、0.5 早强剂、注浆压力0.5MPa~1.0MPa。
6.锚固体的强度达到80%的设计强度后方可进行张拉,正式张拉之前,取设计轴反力的10%~20%对锚索进行预张拉1~2 次,使其各部分密切接触,锚索体完全平直。每级荷载的观测时间不少于5min。最后卸载至设计荷载进行锁定。
4、降排水措施
4.1对于地表水,采取“集水明排”的办法:在第一道搅拌桩施工结束后,沿基坑支护桩冠梁边做环形排水明沟,以防地表水倒流人基坑。
4.2对于坑壁渗水,设计上虽采取比水措施,但止水桩位置因施工工艺的局限不可能准确无误,坑壁渗水在所难免,预防上采取“堵”和“疏”结合的办法;于坑底四周及后浇带位置设置卵石铺设的盲沟、盲井,当坑壁渗水量较小时,用干海绵和导流管进行疏导,有组织地排到集水坑;当坑壁的渗水量较大时,将该处土体适当暂时保留并压实,以平衡基坑内外水头压力,再通过注浆措施将渗水堵死。
4.3淤泥层水位较高,渗透性大,采取轻型井点辅助降水措施。同时加强对周边建筑物、道路等的监测,密切注意降水对周边的影响。
5、经验与教训
1)地下连续墙槽壁两侧加固, 是目前对付地下砂质土层、防止槽壁坍塌的有效方法。但一定要控制好搅拌桩的成桩垂直度, 否则很难确保成槽的施工质量, 若在锁口管背面产生混凝土绕流, 则对下幅槽段施工就成为障碍, 采用旋挖钻机进行清障, 费用是非常昂贵的。
2)在基坑内设置中隔墙, 不仅增加了工程造价、施工工期, 也给现场施工带来很多麻烦。但其可有效减少的对基坑临近1 号线周围环境的影响。
3)降水井和降压井的布置要考虑周全,电梯井深坑施工增设的井点降水管,不仅影响到小挖机挖土,还影响钢筋施工, 幸好未影响到整个基坑的安全。
结束语
深基坑支护施工必须选择合适的围护结构,施工过程中采取一系列的质量控制措施,满足基坑稳定的要求,确保工程安全,保护周边环境,节约成本、加快工期,取得了良好的社会和经济效益。
参考文献
[1]邓琼秋,李剑. 高层建筑厚板转换层混凝土施工技术研究[J].大众科技,2006,(05).
[2]朱健春. 高层建筑厚板转换层混凝土施工技术研究[J].广东科技,2006,(07).
[3]袁鸿. 高层建筑结构设计探究[J].大众科技,2004,(08).
基坑施工工艺范文6
关键词:地铁车站;地基降水;施工工艺
中图分类号:U231+.4 文献标识码:A 文章编号:
一、工程概况
某地铁站为浅埋式地下侧式站台,侧台宽4m。车站使用的是框架式结构,两端是两层四跨,高12.36 m,宽27.2 m,中间是单层两跨,高7.51m,宽17.0m。车站的总长度为201m,使用明挖顺作法施工,基坑开挖深在11.580m-13.452m之间。
车站所修范围内为典型的二元结构水文地质概化模型(浅层潜水和深抽真空层承压水),上下两层无水力联系。其中,浅层潜水的水位在地表下0.3 m-0.7m,孔隙含水层是由软弱黏性土层及人工填土层构成,地下水含量超30%,但透水性差,是相对不透水层,层厚10.5m-14.9m。深层承压水由砂土层和粉土层构成,孔隙含水层的含水量高,还有较好透水性,是中强透水层,有明显的承压特性。地表下2.5m处为承压水头,厚30m-39.5m。
二、采取降水原因
地下水对土粒有浮力作用,会让土中有效应力降低,动水力还会导致管涌、流沙。如果上边界是土层承压水,水头压力大于上覆土层重,承压水冲破上覆土,喷涌并带出大量土粒,让地基失稳,整个地层流动悬浮。
站台的基坑围护结构一直插入到基坑底板下 9m,虽然不会出现管涌流沙,但因下部的承压含水层过厚,围护结构还无法切断整个承压含水层,基坑底板下土层只作抽条加固。承压水头在地表下2.5m,开挖基坑后,基坑底板与承压含水层顶板之间土层薄弱地方有可能 “突涌”,为保证开挖安全,须降低承压水头。
三、降水方案
基坑内设真空管井,滤水管间隔分布,在进行降水时把井管封闭,用潜水泵抽出井水。基坑外侧设深井,技术参数设计按承压非完整井理论,在承压含水层内设滤水组管,用深井重力集水,井内用潜水泵或长轴深井泵排水。
四、井点施工工艺
1、施工工艺流程
准备施工测放井位护口管埋设钻机安装钻进成孔一次清孔换浆下井管二次清孔动水填料黏土封孔洗井试抽安泵降水运行。
2、施工技术要点
(1)测放井位
如果布设井点受施工条件或地面障碍物影响,可适当现场调整,但范围不超过2m。
(2)埋设护口管
护口管底插入原状土层中,上部高出地面0.20m-0.30m。管外用草辫子和黏性土填实密封,避免施工中的管外返浆。
(3)安装钻机
成孔施工选用的设备为GPS—15型工程钻机及配套设备。机台安装水平稳固,大钩对准孔中心,转盘、大钩及孔中心三点一线。
(4)钻进成孔
吊紧大钩钢丝绳,轻压慢转,确保钻机水平,保证钻孔垂直度。成孔施工用孔内自然造浆,严格泥浆密度。钻具提升或停工时,孔内须压满泥浆,防止孔壁坍塌。达到设计深度,宜多钻0.3m-0.5m,并做好钻探记录。基坑外深井施工中,如果实际进入承压含水层顶板深度与设计进入深度不一致,需及时通知有关人员,调整成孔深度,保证滤水管安放位置始终在承压含水层中。
(5)清孔换浆
钻孔钻至承压含水层顶板位置即开始加清水调浆,孔内泥浆密度逐步调至1.10左右。第一次清孔换浆是成井质量保证的关键,直接影响成井质量。如果施工时清孔换浆没有达到规定要求,则绝不能进入下一工序。
钻至设计高,钻杆提到离孔底 0.50m处冲孔,清除孔内杂物,一直到孔底沉淤在 30cm以下,返出泥浆不含泥为止。
(6)下井管
井壁管用焊接钢管,井管焊接垂直、牢固、不透水。滤水管用桥式滤水管,外包两层 30目~40目尼龙网。进场后,检查过滤器滤孔是否合设计。沉淀管焊接在滤水管底,直径与滤水管相同,长1.00m,沉淀管底口用铁板封死。孔深符合设计后,开始下井管,在滤水管上下两端各设一套直径小于开孔孔径 5cm的扶正器。下到设计深后,井口位置居中后固定,井口高于地面0.50m。下井管应连续,不得中途停止,因机械故障等原因造成孔内坍塌或沉淀过厚,则要把井管重新拔出,扫孔、清孔后重新下入,严禁将井管强行插入坍塌孔底。
(7)二次清孔及动水填料
在井管内下入钻杆至孔底 0.30m-0.50m,井口加闷头密封,从钻杆内泵送泥浆到井管,边冲孔边逐步稀释泥浆,使孔内的泥浆通过滤水管沿井管与孔壁的环状间隙返浆,并逐步调浆使孔内泥浆密度稀释到 1.06-1.08。填入砾料,随填随测填砾料高。填砾料前应用测绳测量井管内外深,两者差值不超沉淀管长度。滤料颗粒直径用实际含水层地层颗粒 d50mm-d60mm 8-10倍。确保动水填料且填砾料工序连续,不得中途终止,直至砾料下入预定位置。最终投入滤料量占总量的 95%。
(8)黏土封孔
滤料填至地面下 3.5m后改用黏土球及优质黏性土回填封孔,黏土球围填长度不少于 2m,黏土球围填面上以优质黏性土围填至地表并夯实,封闭好井口管外。基坑外深井,滤料填至承压含水层顶板上3m-5m后改为黏土球及优质黏性土回填封孔,黏土球围填长度也不宜少于 2m。为防止围填出现“架桥”,围填前需将黏土捣碎。围填时以“少放慢下”为原则,严控下入数量及速度。
(9)洗井
“联合洗井”法洗井:1、围填结束后,先用空压机 “空气吸泥”,清洗干净井内沉淀物。如果井管内泥砂多,可用反复关闭、开启出水管气水土混合物阀门,让井中水沸腾破碎滤料泥皮和泥块,直到井管排出水变清,达到正常出水量;2、井内下活塞,用活塞洗井。活塞须从滤水管下向上拉,把水拉出孔口,如果井出水量较少可将活塞在过滤器部位上下窜动,冲击孔壁泥皮,向井内边注水边拉活塞。直到听到活塞拉出后有清脆爆破声并伴有大量气水混合物喷出,否则需换活塞橡皮圈;3、活塞拉出水基本不含泥砂后,再利用空压机洗井。在下完井管、填好滤料后立即洗井,以免护壁泥皮老化。
(10)安泵试抽
洗井后,潜水泵及时下入井管内,铺设电缆、排水管道,如果是真空管井还要连接、安装真空管,排水和抽水系统安装完后可进行试抽水。深井内可直接下入深井潜水泵试抽水;真空管井真空泵与潜水泵交替,真空抽水时管路系统内真空度需在60kPa及其以上。管道系统与电缆在设置时要避免抽水中被吊车、挖土机等碰撞、碾压。
(11)降水运行
基坑内真空管井抽水运行要做好观测,以此来合理控制拍、集水间隔。真空管井需提前投入运行来保证开挖时地下水降到开挖面以下。基坑外深井降水时,如果承压水头降至设计要求,可适当调控井点开启数来控制承压水头下降幅度,减少因降水造成的地面沉降。观测好对各停抽井点水位变化。
(12)排水
洗井及降水时,将水排到场地四周明沟内,通过排水沟排入场外预设排水沟渠中。场地四周排水管应做好定时清理工作。
五、实施效果
在基坑开挖前 20天,该地铁站真空管井开始运行。基坑开挖 3m后深井开始运行,负一层侧墙施工完停降水。整个过程极大的提高了施工效率,结构及土方施工顺利,没有发生任何管涌、突涌、基坑倾斜等事故。
六、结论
地下工程如果在承压水埋深较浅的地段施工,降水方案的合理与否极为重要。此站正是降水方案合理,才保证了施工中无事故因降水而造成。而与之临近的标段由于不合格的降水造成了多次突涌、底鼓等灾害,既影响进度,又带来了经济上的损失。
参考文献: