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基坑施工工藝范文1
中圖分類號:TV551文獻標識碼: A
一、前言
一般來講,深基坑開挖與支護工程施工控制受地域的影響非常大。在施工過程中,深基坑的開挖往往伴隨著地下水,四周土壓力及不均勻沉降等問題,這些不僅成為各個部門應時刻注意的重大問題,而且也給工程施工帶來了極大的困難。因此,深基坑支護施工工藝顯得尤為關鍵。
本文以石濟客專濟南西黃河南特大橋連續梁的主墩承臺基坑開挖為例,淺談一下深基坑支護施工工藝及其推廣。
二、工程概況
石濟客專濟南西黃河南特大橋53#-56#墩為40+56+40m連續梁結構,為跨越G35高速公路修建,其中54#、55#墩位于G35高速公路兩側,中心距離高速公路路基坡腳尺寸分別為4.41m、7.96m。55#墩底層承臺邊緣線距高速公路坡腳所在豎直線距離為0.66m,承臺開挖深度為6.5m,結構形式為鋼筋混凝土二級承臺,上層承臺尺寸為11.2m×10.6m×3.0m,底層承臺尺寸為14.6m×14.6m×3.5m。54#墩地面標高為25.08,承臺底標高18.086,地面到承臺底高差按7米計算,該處地質條件以粉質黏土、粉土和黏土為主。基坑開挖深度達7.5米(考慮混凝土封底0.5m)。
三、施工工藝
3.1、支護形式及示意圖
根據現場實測,承臺施工完成后上層覆土為50cm。承臺結構為二層,底層高度3.5米,上層高度3米,基坑開挖深度達7.5m。為確保基坑內施工安全,結合現場實際情況,決定采用三側鋼板樁與單側鉆孔防護樁組合的形式進行基坑防護,防護樁內設兩層斜支撐。(鋼板樁采用國產拉森Ⅳ型,單根長度12m,其技術參數為:寬度=400mm,高度=170mm,腹板厚度15.5mm;單根材料理論重量76.1kg,截面彎矩W=2270cm3)如下圖所示(單位:mm):
1.1基坑防護平面示意圖
1.2基坑防護立面示意圖
3.2、施工流程
施工準備測量定位插打鋼板樁開挖基坑逐層進行鋼板樁內支撐排水澆筑封底混凝土承臺施工基坑回填逐步拆除內支撐基坑回填鋼板樁拔出。
3.2.1、施工準備:鋼板樁進場前需要檢查整理,發現缺陷隨時調整,整理后在運輸和堆放時盡量不使其彎曲變形,避免碰撞,尤其不能將連接鎖口碰壞;鋼板樁的設置位置應便于基礎施工,應在原地面下結構邊緣之外,并留有支、拆模板的操作空間;鋼板樁平面不直的,應盡量使其平直整齊,避免不規則的轉角,以便順利將鋼板樁插打入地下,并利于圍檁支撐的設置。
3.2.2、測量定位:插打前測量隊精確放樣并復核無誤,定出鋼板樁邊線。
3.2.3、鋼板樁、圍檁及支撐布置:該基坑開挖深度為7.5m,開挖尺寸為16.8×16.8m,共布置兩道支撐。鋼板樁打插完畢后,開始開挖基坑,開挖1.7m深(第一道內支撐下0.5m)至23.386m后開始安裝第一道內支撐,支撐下底邊標高為23.886m。安裝第一道好內支撐后,繼續進行基坑開挖,開挖至第二道支撐標高處超挖0.5米,進行第二道內支撐的安裝施工,第二道支撐標高為21.386m。
3.2.4、開挖基坑:由于54#、55#號墩處承臺開挖基坑的深度較深(7.5m),尺寸較大(16.8×16.8),土壓力較大,基坑開挖宜采用長臂挖機,施工時機械離基坑越遠越好,減小基坑邊緣處的動載。開挖應有計劃、有步驟,自上而下,分層分段開挖。挖出的棄土及時外運至棄土場。
土方開挖工藝流程:施工準備施工場地平整分層開挖土方人、機配合清底。
土方開挖方法:
(1)土方開挖前應按設計圖紙,測量放出基坑土方開挖的上口、下口邊線,基坑邊界應平直;并報現場監理人員復核。
(2)土方開挖應分層分段開挖,挖至內支撐下50cm后停止開挖安裝內支撐。
(3)土方開挖至坑底以上300mm時,坑底土應采用人工開挖,嚴格按設計要求控制坑底標高,并及時封底,確保支護安全。
3.2.5、圍檁及內支撐安裝
鋼圍檁內支撐構件統一加工完畢后,運送至施工現場進行安裝;圍檁、內支撐系統由縱梁、橫梁、斜支撐、牛腿、反牛腿、加強板、三角塊組成。縱、橫梁及內支撐均利用2H500x200a工字鋼,正反牛腿均采用Ⅰ20型鋼。開挖至圍檁底部以下50cm后,開始安裝圍檁及內支撐。首先將牛腿焊接在鋼板樁樁身上,接著吊裝縱、橫梁安放在牛腿上,并與三角板和樁身焊接牢靠。縱、橫梁安裝后吊放斜支撐及對口撐。用作構件的型鋼與型鋼連接時,均采用16mm厚鋼板加強。各連接點均焊接牢靠。
3.2.6、基坑混凝土墊層施工
采用直接澆筑混凝土墊層,可能造成鋼板樁無法拔出,所以澆筑墊層時在鋼板樁圍堰內側支模,或在底部鋼板樁四周用土工布將鋼板樁與封底混凝土隔離,以便鋼板樁在承臺施工完后順利拔出。在混凝土澆筑之前,盡量要把水抽干,封底混凝土強度等級采用C25,直接采用汽車泵輸送混凝土到指定位置,按一般砼施工進行。封底時由一邊向另一邊推進,但保證連續、不間斷、不留接縫、一次性完成。混凝土墊層厚度定為50cm。
3.2.7、承臺施工及基坑回填
基坑底找平迅速灌注封底混凝土后,進行第一層承臺施工。待第一層承臺施工完成并拆模后,向第一層承臺和圍堰鋼板樁之間回填基坑土直至第一層承臺頂,回填土必須夯實,再拆除圍堰內第二道內支撐,然后才可以進行第二層承臺的綁扎鋼筋、支模、澆注混凝土等施工,待第二層承臺全部施工完畢拆除模板后,向圍堰內回填基坑土至第二層承臺頂,回填土必須夯實,再拆除圍堰內第一道內支撐,然后再以此進行墩身的綁扎鋼筋、支模、澆注混凝土等施工;待圍堰內全部施工結束后,向圍堰內回填基坑土,至圍堰內原地面標高,開始以此逐根拔除鋼板樁。
3.2.8、鋼板樁拔出
墩身施工完畢后即進行鋼板樁的拔除。采用振動錘等來進行鋼板樁的拔除,即利用振動錘產生的強迫振動擾動土質,破壞鋼板樁周圍土的粘聚力以克服拔樁阻力,依靠附加起吊的作用將樁拔除。
鋼板樁拔除后留下的樁孔,必須即時做回填處理,回填一般用擠密法或填入法,所用材料為中砂。
四、施工工藝推廣
該施工工藝經實踐后,未出現任何安全質量問題,并且在雨季來臨之前能夠將承臺施工完畢。對于鐵路基礎深大基坑的開挖支護形式可以選擇鋼板樁圍堰法,既省時也省力,并且能在今后的施工中可以得到推廣。
結束語
可以說,作為一項危險性較大的專項工程,深基坑支護工程在現代建設工程中占據著越來越重要的地位。實踐表明,如果支護結構設計合理、施工工藝及質量控制符合相關規程及標準,就可以將這種影響控制在允許范圍內,從而實現基坑工程施工建設的預期目標。
參考文獻
[1] 《鐵路橋涵地基和基礎設計規范》;
[2]《高速鐵路橋涵工程施工技術指南》;
基坑施工工藝范文2
關鍵字:基坑支護;“逆作法”施工;施工工藝
中圖分類號: TV551.4文獻標識碼:A 文章編號:
1工程概況
南京隆鑫大廈位于南京市鼓樓廣場東北,主樓地上24層,建筑物高度為130.60m。地下室3層,長60m、寬40m,基坑開挖深度為12.6m。地下室外墻采用地下連續墻結構,墻厚為0.6m,墻深17.5m。土層性質以淤泥質粘土、亞粘土夾粉細砂等軟弱土層為主。
2施工方案選擇
本工程主樓建筑不同于一般民用高層建筑,它的層高大、跨度大、樓面使用荷載也大,特別是要在軟弱土層中開挖這樣深的基坑,施工難度較大。而基坑南側緊鄰市內交通主干道,不能因開挖基坑而影響車輛的正常行駛,也不能損壞路面下的各類管道而造成危害;基坑西側地面下亦有大量給排水管、煤氣管、電纜等,也不能因基坑的開挖引起地面沉降而造成其變形破壞。
經設建設單位與設計單位、施工單位多次討論,確定采用地下連續墻作為基坑的圍護結構,同時作為主樓地下結構的外墻,并利用地下室內隔墻作水平支撐。地下墻頂面下設置二道剛度較大的圈梁,與地下室內的支撐板墻連接在一起。施工時形成具有足夠剛度的水平框架支撐。
采用地下連續墻的目的首先是滿足主樓基礎開挖的需要,隨著基坑的挖深,其承受的側向土壓力將逐步墻加,同時作為主樓地下結構的外墻,又起著截水和防滲的作用。人防結構建成后,還將承受由沖擊波引起的特殊荷載。
為了減少變形,保證墻體強度和剛度要求及施工安全,地下室框架支撐——圈梁與內隔墻均采用敞開式逆作法施工,從面板底面開始由上向下分階段開挖,并澆筑縱橫支撐隔墻(包括圈梁)及底板,然后在底板上完成底層支撐結構。
3施工設計
以地下連續墻作為圍護結構及利用地下室內隔墻作水平支撐的敞開式逆作法施工方案選定后,應著重設計兩條棧橋的承能載力。為了縮小棧橋的支承間距及不使橫向水平支撐承受垂直荷載,馬道架設除了利用結構本身的φ600mm鋼管樁外,還在⑤、⑦、(13)、(15)軸墻的跨中設了12根φ400mm的鋼管樁,使棧橋滿足了施工荷載的要求。
棧橋以導梁(1.5m×1.5m)作受彎桁架,以鋼制路基箱作橋面,其荷載經傳遞由樁基承受,安全可靠。
4施工工藝
根據設計方案,地下連續墻的水平支撐框架(即地下室內墻)按逆作法進行施工,分四個層次進行。
4.1土方開挖
第一層開挖采用1m3斗容量的反鏟挖土機。為防止樁基橫向位移,須對稱開挖,由西向東出土,包括地下墻外側斜坡土方。開挖深度為4.38m(-1.92~-6.30m)。
第二層土方開挖深度3.62m(-6.30~-9.92m)。
第三層土方開挖深度3.23m(挖到底層標高-13.15m)。
第二層、第三層土方采用吊車在棧橋上抓土并裝入卡車外運。
4.2井點降水
在連續墻外側采用輕型井點降水,降深4m,井點間距1.2m,井管全長7m,設置一臺真空泵與四臺射流泵抽水。在基坑內部布置兩套線狀分布的井點。通過墻內外的井點降水對地下墻起封閉作用,第一層和第二層結構制作時,地基始終保持干燥狀態。
4.3道木及砂墊層鋪設
為了減少鋼筋混泥土板墻澆筑時,自重壓力對地基產生的沉降,在每道板墻結構下各做3.0m寬的砂墊層,砂墊層厚300mm。砂墊層鋪設時用平板振動器分層振實。
4.4施工棧橋架設
在第一層結構制作完畢達到設計強度后,在⑤~⑦、(13)~(15)軸墻間架設兩條棧橋。每條棧橋長56m、寬6m,沿棧橋縱向鋪設兩條寬2m、厚15mm的鋼板帶,并隔一定距離焊防滑鋼條,確保運輸作業安全。
5施工技術措施
(1)上、下層交接面處在其兩側的外橫制作成喇叭口的斜模板,待混凝上澆筑達到設計強度后,再將斜口牛腿混凝土鑿去,以保持墻面平整,接縫混凝土垂直可靠。
(2)第二層結構邊柱混凝土與第一層交界處混凝土振搗密實,先在第一層邊柱位置上預埋φ250mm鐵管41根,在圈梁上邊柱位置旁也預埋φ250mm鐵管24根。
(3)為了提高墻的整體性和擾剪強度,水平施工縫沿縫全長做成齒槽狀,并將結合面鑿毛,清洗干凈。
(4)上層墻身底部立筋應伸出底面,插入砂墊層中,縱向也需相互錯開,以利下層鋼筋與上層鋼筋焊接。在澆搗下層混凝土時,在側模上每隔一定長度臨時留孔,澆振完畢即可封閉。
(5)底板后澆帶施工。根據二次振搗混凝土的經驗,先進行接縫鑿毛、清理及刷漿。然后分三層采取二次振搗混凝土方法澆搗,并加強養護。
經上述混凝土施工枝術措施的實踐,不但解決了由于分階段逆作而可能產生的各種問題,而且,由于接縫振搗密實,節省了大量的壓漿費用。
6結論
“逆作法”施工克服了傳統開挖法一次性開挖、大面積暴露的缺點,把基坑分成若干層段開挖,邊開挖邊構筑護坡墻,減少了基坑的暴露時間。地下連續墻作為基坑的圍護結構,同時作為主樓地下結構的外墻,降低了成本,縮短了工期。土方開挖時只開挖有效范圍內的土方量,比傳統的大開挖法減少了大量土方量。“逆作法”施工分層開挖、分層構筑各層樓板,從根本上改善了傳統開挖方法圍護結構受力狀態,更加安全合理。構筑第一層樓板后,地面可以在樓板上施工作業;地下可以在樓板下封閉式作業,比傳統的開挖方法更偏于安全。
基坑施工工藝范文3
【關鍵詞】:污水池工程;基坑支護;施工工藝;
中圖分類號: U664.9+2 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
本文擬采用深層攪拌樁排樁和放坡及槽鋼作為初選支護方案,符合技術上的可行性、經濟上的合理性及工程的可靠性三方面的原則。本方法采用攪拌樁圍護止水,攪拌樁排樁擋土及打入槽鋼以防止周邊土體移動。
一、攪拌樁施工工藝
1.施工準備
(1)用水準儀、經緯儀(或全站儀)等測量工具對各水準點、控制點進行復測,經監理工程師審批后,埋設施工控制樁,放出基軸線,同時加密施工用臨時水準點,并對施工控制樁進行保護。
(2)熟悉施工圖紙等文件,如有疑點或發現設計錯誤,應及時提交監理工程師和設計部門進行解答,對圖紙會審等應做好記錄,以便正確指導施工。
(3)進行各級技術交底,使各級施工人員在施工期間明確施工設計意圖、施工技術措施、施工方法和安全技術要求等。
(4)確定工程施工范圍,平整場地和清除現場障礙。
(5)按施工平面布置圖及施工組織進行搭建臨設,架設水電線路及人員安置。
2.具體做法:
攪拌樁采用兩噴四攪工藝:具體操作步驟為:
測量定位――調平攪拌機械垂直度,預攪下沉(樁身垂直偏差不大于1%)――噴漿攪拌提升(提升速度0.5~0.8m/min)――重復攪拌下沉――重復攪拌提升直至孔
攪拌樁機移位(進行下條樁施工)
(1)定位。按照樁位平面布置圖,確定合理的施工順序。配套機械,確定水泥材料等材料的堆放位置。挖出反漿溝,探明并清除樁施工位置的障礙物。將樁機移到樁位,定位對中,樁位偏差不超過5cm。每根樁施工前,都要從兩個相互垂直的方向校正攪拌軸,確保樁身垂直度偏差不超過1%。
(2)制漿。選用32.5R普通硅酸鹽水泥,漿液水灰比為0.45~0.50,在配制漿液時,應先在攪拌桶內注入部分清水,然后倒入水泥攪拌均勻,攪拌后的漿液必須滿足設計水灰比要求。
(3)噴漿攪拌。采用兩噴四攪工藝,漿液過篩后再送漿,保證正常輸漿。嚴格控制提升速度,不超過0.8m/min,以利水泥漿和土均勻攪拌,并保證每米水泥用量不少于60kg。
若遇電壓過低,輸漿管堵塞或其它原因停機后,應查明原因。正常啟動后,為防止斷樁,應將攪拌頭下沉0.5m后,再繼續噴漿攪拌提升。
重復上下攪拌,深層攪拌機提升到設計加固深度的頂面標高時,為保證攪拌均勻,應再次將攪拌頭旋轉沉入土中,至設計加固深度后再攪拌并提升至樁頂設計標高,確保水泥摻入量為18%(約每米摻入60kg水泥)。
(4)清洗。必要時用清水清洗循環管中水泥漿,以保證下一步正常送漿。
(5)移機,進行下一步施工。行機方向見下圖,由縱排向橫排推進。
二、土方開挖、邊坡支護施工:
1.開挖順序為:測量放線――切線分層開挖――排降水――修坡――澆筑護坡砼――整平――留族預留土層等。土方開挖應遵循先淺后深的施工順序。挖土應自上而下水平分段分層進行,每層0.40m左右,邊挖邊檢查坑底寬度及坡度,不夠時及時修整,每3m左右修一次坡,至設計標高,再統一進行一次修坡清底。本污水池挖土順序由A軸線開始,向G軸線推進,由淺到深,分層推進。
2.坑內局部較深處(如集水井)采用人工開挖,并及時封砼底,砌筑磚模。
3.本污水池采用筏板基礎,基礎持力層為中粗砂層,設計要求地基承載力特征值。土方開挖完成后要組織勘察、設計單位進行驗槽,合格后方可進行下步施工。
4.土方開挖到設計標高后必須及時澆筑砼墊層。
5.開挖時,必須對周圍土體進行監測,例如坑內土體是否有上浮、周圍土體是否有下沉和開裂。發現以上現象應及時停止施工,通告有關技術人員協同處理。
6.開挖出的土方及時運走,嚴禁大面積堆土,基坑開挖完成后,嚴禁在基坑四周大面積堆放重物。
7.每開挖1.5m深度土層就要求及時按設計要求澆筑好護坡砼,以便及時護面。
護坡面砼澆注前,要預埋好Φ30mm的PVC泄水管,管長0.8m,埋入土體中0.5m,@3000mm,梅花裝形布置。埋入土體中的PVC管表面可鉆@50mmΦ10mm的小孔,以便更好的泄水。
土方開挖到2m深度時,要求沿基坑四周,在坡面上修砌寬1.2m的磚樓梯,供工人上下施工作業。
三、槽鋼施工
槽鋼震入的時間:不遲于水泥攪拌樁完成后兩天內完成,施工中要求合理安排好水泥攪拌樁與槽鋼震入的交叉施工時間。
槽鋼的抗彎力學性能以及防水性能雖然比較鋼板樁要差一些,但污水池工程槽鋼可配合鋼頂放坡、攪拌樁止水等方式同樣可起到良好的支護效果。配合以上措施,槽鋼的懸臂長度比較小,通過計算能滿足支護要求。槽鋼施工符合經濟、安全的原則。
四、基坑監測
1.基坑監測項目
監測的項目包括支護結構側移、監測范圍內污水池物的變形情況及基坑滲漏水狀況。
2.監測周期及頻率
各監測項目在基坑支護施工前應測得穩定的初始值,且不應少于兩次。在開挖卸載急劇階段間隔時間不宜超過3天,其余情況下可延至5~10天,當變形超過有關標準或場地條件變化較大時,應加密觀測,當有危險事故征兆時,則需進行連續監測。
3.報警值確定及應急措施
本工程基坑頂部最大水平位移控制值為:50mm,警戒值控制在35mm。
當監測項目超過其警戒值時,必須迅速停止開挖,查明原因,對支護方案進行修改,待加固處理后方能進行下一步開挖,一般應急措施有:a.迅速原位回填,保證警戒值不再增大;b.修改方案,進行加固。
4.監測報表及報告的提交
及時監測,反饋信息,指導施工;數據異常,加密監測,及時分析,實時調整,優化施工,做到信息化施工。槽鋼施工期間,鄰近污水池物的監測成果,每次測量后,馬上提交測量成果,基坑開挖期間,基坑的變形、周邊污水池監測成果要及時提交給業主和監理。該工程結束時提交監測總結報告。
五、地面與坑內排水施工
根據地質報告顯示,本工程地下水量不大,主要考慮施工期間雨水和施工用水的排放設計。
1.地面排水
在土方開挖前先做好地面排水措施,開挖前驗收合格以后投入使用。排水措施通過基坑面周圍路邊磚砌截水溝300mm×300mm排入路邊集水井,再排入磚砌三級沉淀濾池最后接入市政排水管。基坑周圍場地污水向截水溝排水坡度為2%~3%。
2.坑內排水
在土方開挖至基坑底標高時,應按坑底及坑壁的實際涌水情況設排水溝及集水井,確保排水暢通,及時抽走集水井中水。在基坑底面四周設置臨時排水溝截面300mm×300mm并通長設置,集水井截面尺寸500mm×500mm×800mm。基坑底排水溝及集水井必須用磚砌筑,并用1:2.5水泥砂漿抹面,溝底做1%排水坡度。本工程擬用5臺潛水泵抽水,夜間安排值班。
3.放坡坡面泄水
在坡面砼澆筑前,所有放坡坡面預留Φ50mm的PVC泄水管,管長0.8m,埋入土體中0.5m,@3000mm,梅花裝形布置。
結語
深基礎基坑支護工程施工技術措施科學、合理與否,直接影響到工程本身的質量與進度,并對工程經濟效益提高與人身安全的保證起到關鍵性作用。本工程基坑從設計到完成進行得十分的順利,周邊大型施工車輛的荷載及各段的土壓力并未造成基坑支護體系的變形,工人和機械在坑內完成了水池的結構施工,基坑支護體系起到了良好的效果。基坑支護工程是近二十年來隨著城市高層污水池發展而發展的一門新的實踐工程學,它還有待于理論上的完善,如何選取一種在經濟、技術上都合理的支護類型,還必須充分考慮施工現場的環境、工程地質條件以及具體的工程要求。
參考文獻
[1]馬少雄,劉超群.模糊綜合評判法在深基坑支護選型中的應用[J].價值工程,2012,(12).
基坑施工工藝范文4
[關鍵詞]深基坑;咬合樁;施工工藝
隨著建筑業的不斷進步和發展,高層、超高層建筑已經成為城市建設的主要元素,越來越深的多層地下室也成為建筑業發展的必然趨勢,施工過程中對深基坑支護的要求也就越來越高。對于地處地質復雜的基坑工程,如何既保證基坑的安全和穩定,又能滿足工期要求,成為基坑施工的重難點。現以泉州萊福仕廣場項目為例,探討復雜地質深基坑咬合支護體系新型施工工藝的應用,傳統咬合樁支護體系均采用混凝土作為成樁材料,該工藝施工難度大,成孔時易偏孔,需連續施工。而新型咬合樁施工工藝利用鋼筋混凝土樁作為基坑支護的受力樁,利用砂漿樁作為封堵鋼筋混凝土樁間隙的止水樁,鋼筋混凝土樁與砂漿樁相互咬合形成四周封閉的基坑支護系統,具有可靠的安全性和良好的止水效果。
1工程概況
泉州萊福仕廣場工程位于泉州市豐澤區東海鎮景觀東路與緯五路交匯處于景觀東路的東側。總建筑面積為38480.95m2,其中包括地下室面積9073.55m2,地上面積29407.4m2,基坑面積約5154m2,地下室兩層,開挖深度9.1m~12.5m,基坑總周長約420m,基坑支護安全等級一級,支護結構使用年限為一年,場地原始地貌屬海灣灘涂。原地勢較低洼、平坦,后因開發建設需要被人工回填改造成現狀,原地面標高約-0.2m~-0.9m。
2工程地質水文概況
2.1地質概況(1)素填土①-1:灰褐,松散,稍濕。主要由細、中砂及粘性土為主,含較多碎塊石、砼塊等硬雜質。(2)淤泥混砂②:深灰色,流塑,飽和,主要成分為粘粒、粉粒,含腐殖物及貝殼碎片。(3)中粗砂③:灰黃色,松散-稍密,飽和。工程性能一般。(4)殘積砂質粘性土④:灰白色、灰黃色,可塑~硬塑。(5)全風化花崗巖⑤:灰白色,砂土狀。(6)砂土狀強風化花崗巖⑥-1:灰白色,砂土狀,該層風化不均,局部孔段殘留有強風化花崗巖核及中風化巖孤石等。(7)碎塊狀強風化花崗巖⑥-2:灰白色,散體狀。該層為低壓縮性、高強度地層,該層風化不均,局部孔段殘留有強風化花崗巖核及中風化巖孤石。(8)中風化花崗巖⑦:灰白、灰褐色,巖石堅硬程度為較硬巖,該層為低壓縮性、高強度巖層,工程性能好。2.2水文概況勘察期間測得地下初見水位埋深變化為3.50~4.40m,混合地下水穩定水位埋深變化3.60~4.60m。賦存和運移于素填土和雜填土中的為上層滯水,與鄰近的地表水體呈互補關系,地表水水位高時補給地下水,地表水體水位低時,地下水補給地表水。此外還接受大氣降水及地下水側向逕流補給,并通過蒸發及地下側向逕流賦存和運移于淤泥混砂層中的為孔隙潛水,主要接受地下水的側向逕流補給或越流補給,并通過側向逕流等方式排泄。屬弱~中等透水層,水量一般。
3支護設計要求
根據本工程水文地質特點分析,本工程場地原始標高下4m~6m的素填土層含有較多碎塊石、砼塊等硬雜質,且原始地貌屬海灣灘涂,易受潮汐影響,因此選擇采用Φ900的灌注咬合樁作為本基坑的支護樁型,樁頂設置1200×800鋼筋混凝土冠梁連接,基坑內采用混凝土內支撐梁連接。支護結構的剛性支護樁采用C30鋼筋混凝土,樁間距1200mm,樁長18m;素性樁采用M15砂漿,樁間距1200mm,樁長18m,混凝土樁與砂漿樁咬合量300mm。為了保證咬合樁底部有足夠厚度的咬合量,除對其孔口定位誤差(不超過50mm)嚴格控制外,還應對其垂直度進行嚴格的控制,樁的垂直度不得超過5‰,如圖1、圖2所示。
4新型咬合樁施工工藝技術要點
素性樁與剛性樁的成孔方式均采用旋挖成孔,護壁采用泥漿護壁,施工順序為:先施工素性樁再施工剛性樁,素樁采用M15砂漿作為灌注材料,剛性樁采用C30混凝土作為灌注材料。4.1施工工藝流程4.2打樁順序如圖4.2所示,圖中A1~A5為C30鋼筋混凝土灌注樁Φ900,B1~B5為Φ900素樁。傳統咬合樁施工工藝,剛性樁A與素性樁B均采用混凝土灌注,打樁順序為:B1B2A1B3A2B4A3B5A4,剛性樁A應需在素性樁B的樁身強度達到5MPa前完成施工。為保證A1樁不偏位,A1樁需在B1樁與B2樁樁身強度一致時施打,所以B1樁的混凝土初凝時間需調整至40-70小時,坍落度為12~14,B2樁混凝土初凝時間需調整至20-30小時,該施工工藝對混凝土配合比要求高,剛性樁垂直度難控制,咬合量難保證。新型咬合樁施工工藝,素樁B采用M15砂漿灌注,施工順序為:B1B2B3B4B5A1A2A3A4A5……以此類推完成基坑封閉。由于素性樁采用M15砂漿灌注,樁身無粗骨料,所以剛性樁A可在兩側砂漿樁均達到設計強度時再行施打。該工藝剛性樁施工時兩側素樁樁身強度一致,可以很好的控制剛性樁垂直度及咬合量。4.3施工控制要點(1)考慮到現場的實際情況,為了確保定位開孔的準確性,在開孔2m后埋設護筒,保證埋設好的護筒中心與樁位中心的偏差不大于50mm,保證旋挖灌注樁與砂漿樁咬合寬度符合設計要求;(2)旋挖鉆進過程中應利用測量儀器檢核孔位中心是否發生偏移,如發生偏移應及時調整;旋挖樁機操作控制室內有垂直度控制屏幕,每次旋挖鉆進過程中應在X-Y歸零后進行,否則將偏斜;(3)旋挖鉆進過程中應注意對照地質勘察報告,在松軟易塌孔土層沖進時,應根據泥漿補給情況控制旋挖鉆進速度,在硬層或巖層中的旋挖鉆進速度要嚴格控制;(4)在旋挖鉆孔、排渣或因故障停鉆時,應始終保持孔內泥漿面應高出地下水位1.5m以上,并采用泥漿泵不停的往孔內輸送泥漿,以確保孔內泥漿相對濃度穩定;(5)剛性樁施工時必須保證砂漿樁有足夠的強度,否則容易產出塌孔、穿孔等情況。
5施工效果
本工程施工前,考慮到咬合支護體系中相鄰素樁強度不一致可能導致剛性樁施工時偏位較大、咬合量不足且需要連續施工等難題,通過運用砂漿樁與混凝土樁相互咬合的施工工藝,成功解決上述問題,并順利完成了本工程的基坑支護工程。本基坑支護工程共歷時45天,共完成支護樁495根,支護結構周長約420m,其中鋼筋混凝土樁248根,M15砂漿樁247根,剛性樁與素樁咬合點495處。基坑開挖后,支護結構受力狀態及變形處于安全狀態,支護樁未發現較大偏位,樁間咬合量得到有效保證,無滲漏水現象,支護結構能夠起到良好的止水、止泥效果。
6施工總結與體會
基坑施工工藝范文5
關鍵詞:高層,建筑,深基坑,施工,工藝
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
中圖分類號:U215.14文獻標識碼:A 文章編號:
引言
深基坑支護設計與施工是當前城市高層、超高層建筑突顯的技術難題。深基坑的護壁,不僅要求保證基坑內正常作業安全,而且要防止基坑及坑外土體移動,保證基坑附近建筑物、道路、管線的正常運行。文章通過工程實例,為類似施工提供了有益的經驗。
1、我國深基坑工程的主要特點
隨著城市建設中高層、超高層建筑的大量涌現,深基坑工程越來越多。同時,密集的建筑物大深度的基坑周圍復雜的地下設施,使得放坡開挖這一傳統技術不再能滿足現代城鎮建設的需要,因此,深基坑開挖與支護引起了各方面的廣泛重視。尤其是90 年代以來,基坑開挖與支護問題已經成為我國建筑工程界的熱點問題之一,基坑工程數量、規模、分布急劇增加。經過十幾年的發展,目前我國深基坑工程具有以下特點:
(1)建筑趨向高層化,基坑向大深度方向發展;
(2)基坑開挖面積大,長度與寬度有的達數百米,給支撐系統帶來較大的難度;
(3)在軟弱的土層中,基坑開挖會產生較大的位移和沉降,對周圍建筑物、市政設施和地下管線產生嚴重威脅;
(4)深基坑施工工期長、場地狹窄,降雨、重物堆放等對基坑穩定性不利;
(5)在相鄰場地的施工中,打樁、降水、挖土及基礎澆注混凝土等工序會相互制約與影響,增加協調工作的難度;
(6)支護型式的多樣性。迄今為止,支護型式有數十種。
2、工程項目概況
一小區工程為現澆砼框架結構,由6幢高層合成一個建筑群,+0.00 以上層數分別為24 層、22 層、16 層、22 層、16層、22層,總建筑面積92800平方米,該工程有2 層地下室,建筑面積22000㎡。為一整體地下室,基坑平均深-16m。該工程地層自上而下分別是:人工填土層、粉砂、粗砂、淤泥質土、粉質粘土、粉細砂、粗砂、淤泥質土、中、粗砂、粉質粘土、殘積層、全風化巖、強風化巖、中風化巖和微風化巖。場區內地下水位埋深0.8m~1.2m,平均1.10m,地下水主要以上層滯水,孔隙潛水及基巖裂隙水的型式存在。
3、支護體系施工技術
施工順序為:測量一攪拌樁施工一擋土樁施工一基坑土墳開挖、噴錨施工一直至基坑底標高-12.5m 止。
(一)擋土樁施工
1.工程人工挖孔擋土樁共43 根,分2 批完成,開工后先進行全面間隔開挖,第一節護壁澆好固定后,再跳挖。第2 批樁成孔在第1 批樁開挖成孔并完成樁芯砼后進行。
2.成孔施工降水采取潛水泵直接從井內抽水,抽出的水排到場地排水溝內,以防地表水回灌。
3.成孔遇淤泥時,首先用鋼筋打入淤泥底層挖土30cm~50cm,讓鋼筋部分露出后,再用稻草在鋼筋內側堵塞,防止淤泥或砂流失,同時改用30cm~50cm 高模板澆筑護壁,緩慢地通過淤泥層。
4.澆筑樁芯砼必須采用串筒入倉,每樁一次連續澆筑到頂,不得留施工縫。如樁穿過含水土層,涌水量較大,樁芯砼應采用導管水下灌注混凝土的方法,嚴禁直接往水中灌注混凝土。或采取隨抽水隨灌注的方法。
(二)深層攪拌樁施工
1.為加快施工進度,深層攪拌樁施工由8 臺攪拌樁機同進進行。2 臺由北分別沿基坑兩側施工,2 臺由南分別沿基坑兩側施工,2 臺分別在東、西兩邊沿基坑施工。
2.采用二噴四攪拌法施工,噴漿提到建度0.5m/mim,注漿壓力0.8MPa。施工流程為:測量定位一樁機就位一預攪下沉一噴漿攪拌上升一重復攪拌下沉一重復噴漿一攪拌上升一移位進行下一根樁施工。
3.攪拌樁施工必須連續進行,以確保帷幕的完整和止水效果,相鄰樁體間隔成樁時間不得超過24h,如間歇時間過長,應采取鉆孔留出榫頭或局部補樁、注漿等措施處理。
4.為保證村端樁頂施工質量,當漿液達到出漿口后,應噴漿座底30s,使漿液完全到達樁端,當噴漿口達到樁頂標高時,應停止提升,再攪拌數秒,以保證樁頭均勻密實。
5.施工中因故停噴漿,宜將攪拌機下沉至停漿點下0.5m,待恢復供漿時,再噴漿提升。若停機時間超過3h,應清洗管路,防止漿液硬化堵塞管子。
6.攪拌樁施工完后,應養護15d 以上。始可進行基坑土墳開挖。
(三)噴錨施工
1.噴錨施工流程為:修坡一初噴一成孔一錨桿一制安一注漿一掛網一噴面層混凝土。
2.為提高剛開挖出的坡面土層臨時自穩能力,在修坡后,給土層面初噴1 層3cm~5cm的砼,噴射砼強度等級不低于C20,配合比為:w(水泥):w(砂):w(石)一1:2.5:2。
3.成孔按照錨桿的間距和排距,在作業面上安出孔位,按設計角度彩MZ=Ⅱ型錨桿鉆機或XY-1、XY-2 型工程地質鉆成孔。
4.按設計和實際施工調整后的錨桿孔深制作錨桿,桿體采用Φ25 鋼筋。為保證錨桿送人錨孔居中,每隔2m 焊一個保護架。錨桿自由段≥5m,錨固段長度≥4m。錨桿鋼筋前端應綁孔好注漿管底部,以確保將液送至孔底部。
5.錨桿注漿采用底部注漿法,注漿體材料為M30 水泥凈漿,水灰比0.45,內摻l5 膨脹劑、0.5 早強劑。
6.鋼筋網離邊壁6cm,焊牢于錨桿端部,鋼筋網的固定采用在土層中每隔2m 打人-Φ16鋼筋并與之點焊。
7.噴射砼采用425#普通硅酸鹽水泥,中砂、瓜米石和適量外加劑拌合而成。噴射前應打濕和清理干凈噴射面,噴射工作壓力在0.6MPa 左右,噴射自下而上進行。
8.邊坡開挖后要在短時間內完成作業面的初噴。上、下排錨桿施工48h 內不宜開挖該段的下一層土體。
(四)預應力錨索施工
1.施工工藝流程:鉆機定位安裝一鉆孔一清孔一錨索安裝一高壓注漿一錨索張拉及錨固。
2.鉆孔采用制式錨鉆機和帶套管護壁裝置的XY-1 型地質鉆機,水循環四翼鉆頭或巖芯合金鉆頭慢速鉆孔,鉆孔采用回轉鉆進方式,泥漿循環護孔,泥漿比重控制在1.2 左右,鉆孔達設計濃度后,繼續超鉆20cm~30cm。
3.錨索按“內錨固段長度+自由段長度+外錨頭張接長度(一般為1m)”之和截取鋼絞線,組裝錨索在錨索組裝架上進行,依次制作棗形內錨固段、安裝架線環、束線環、對中支架、導向帽等部件。注漿鋼絞線不得相互交叉。
4.錨索推送前,須先用大排量水泵對鉆孔進行徹底清洗,并檢查確認鉆孔及錨索各項指標達到要求后即可進行錨索推送。推送過程中,力求用力均勻,速度平穩,防止損壞注漿管、隔離層及錨索部件。
5.注漿采用UBJ-1.8 型擠壓式砂漿泵,砂漿強度等級為C30,配合比為w(水泥):w(砂)=1:0.5。水灰比0.45,內摻15%膨脹劑、0.5 早強劑、注漿壓力0.5MPa~1.0MPa。
6.錨固體的強度達到80%的設計強度后方可進行張拉,正式張拉之前,取設計軸反力的10%~20%對錨索進行預張拉1~2 次,使其各部分密切接觸,錨索體完全平直。每級荷載的觀測時間不少于5min。最后卸載至設計荷載進行鎖定。
4、降排水措施
4.1對于地表水,采取“集水明排”的辦法:在第一道攪拌樁施工結束后,沿基坑支護樁冠梁邊做環形排水明溝,以防地表水倒流人基坑。
4.2對于坑壁滲水,設計上雖采取比水措施,但止水樁位置因施工工藝的局限不可能準確無誤,坑壁滲水在所難免,預防上采取“堵”和“疏”結合的辦法;于坑底四周及后澆帶位置設置卵石鋪設的盲溝、盲井,當坑壁滲水量較小時,用干海綿和導流管進行疏導,有組織地排到集水坑;當坑壁的滲水量較大時,將該處土體適當暫時保留并壓實,以平衡基坑內外水頭壓力,再通過注漿措施將滲水堵死。
4.3淤泥層水位較高,滲透性大,采取輕型井點輔助降水措施。同時加強對周邊建筑物、道路等的監測,密切注意降水對周邊的影響。
5、經驗與教訓
1)地下連續墻槽壁兩側加固, 是目前對付地下砂質土層、防止槽壁坍塌的有效方法。但一定要控制好攪拌樁的成樁垂直度, 否則很難確保成槽的施工質量, 若在鎖口管背面產生混凝土繞流, 則對下幅槽段施工就成為障礙, 采用旋挖鉆機進行清障, 費用是非常昂貴的。
2)在基坑內設置中隔墻, 不僅增加了工程造價、施工工期, 也給現場施工帶來很多麻煩。但其可有效減少的對基坑臨近1 號線周圍環境的影響。
3)降水井和降壓井的布置要考慮周全,電梯井深坑施工增設的井點降水管,不僅影響到小挖機挖土,還影響鋼筋施工, 幸好未影響到整個基坑的安全。
結束語
深基坑支護施工必須選擇合適的圍護結構,施工過程中采取一系列的質量控制措施,滿足基坑穩定的要求,確保工程安全,保護周邊環境,節約成本、加快工期,取得了良好的社會和經濟效益。
參考文獻
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[3]袁鴻. 高層建筑結構設計探究[J].大眾科技,2004,(08).
基坑施工工藝范文6
關鍵詞:地鐵車站;地基降水;施工工藝
中圖分類號:U231+.4 文獻標識碼:A 文章編號:
一、工程概況
某地鐵站為淺埋式地下側式站臺,側臺寬4m。車站使用的是框架式結構,兩端是兩層四跨,高12.36 m,寬27.2 m,中間是單層兩跨,高7.51m,寬17.0m。車站的總長度為201m,使用明挖順作法施工,基坑開挖深在11.580m-13.452m之間。
車站所修范圍內為典型的二元結構水文地質概化模型(淺層潛水和深抽真空層承壓水),上下兩層無水力聯系。其中,淺層潛水的水位在地表下0.3 m-0.7m,孔隙含水層是由軟弱黏性土層及人工填土層構成,地下水含量超30%,但透水性差,是相對不透水層,層厚10.5m-14.9m。深層承壓水由砂土層和粉土層構成,孔隙含水層的含水量高,還有較好透水性,是中強透水層,有明顯的承壓特性。地表下2.5m處為承壓水頭,厚30m-39.5m。
二、采取降水原因
地下水對土粒有浮力作用,會讓土中有效應力降低,動水力還會導致管涌、流沙。如果上邊界是土層承壓水,水頭壓力大于上覆土層重,承壓水沖破上覆土,噴涌并帶出大量土粒,讓地基失穩,整個地層流動懸浮。
站臺的基坑圍護結構一直插入到基坑底板下 9m,雖然不會出現管涌流沙,但因下部的承壓含水層過厚,圍護結構還無法切斷整個承壓含水層,基坑底板下土層只作抽條加固。承壓水頭在地表下2.5m,開挖基坑后,基坑底板與承壓含水層頂板之間土層薄弱地方有可能 “突涌”,為保證開挖安全,須降低承壓水頭。
三、降水方案
基坑內設真空管井,濾水管間隔分布,在進行降水時把井管封閉,用潛水泵抽出井水。基坑外側設深井,技術參數設計按承壓非完整井理論,在承壓含水層內設濾水組管,用深井重力集水,井內用潛水泵或長軸深井泵排水。
四、井點施工工藝
1、施工工藝流程
準備施工測放井位護口管埋設鉆機安裝鉆進成孔一次清孔換漿下井管二次清孔動水填料黏土封孔洗井試抽安泵降水運行。
2、施工技術要點
(1)測放井位
如果布設井點受施工條件或地面障礙物影響,可適當現場調整,但范圍不超過2m。
(2)埋設護口管
護口管底插入原狀土層中,上部高出地面0.20m-0.30m。管外用草辮子和黏性土填實密封,避免施工中的管外返漿。
(3)安裝鉆機
成孔施工選用的設備為GPS—15型工程鉆機及配套設備。機臺安裝水平穩固,大鉤對準孔中心,轉盤、大鉤及孔中心三點一線。
(4)鉆進成孔
吊緊大鉤鋼絲繩,輕壓慢轉,確保鉆機水平,保證鉆孔垂直度。成孔施工用孔內自然造漿,嚴格泥漿密度。鉆具提升或停工時,孔內須壓滿泥漿,防止孔壁坍塌。達到設計深度,宜多鉆0.3m-0.5m,并做好鉆探記錄。基坑外深井施工中,如果實際進入承壓含水層頂板深度與設計進入深度不一致,需及時通知有關人員,調整成孔深度,保證濾水管安放位置始終在承壓含水層中。
(5)清孔換漿
鉆孔鉆至承壓含水層頂板位置即開始加清水調漿,孔內泥漿密度逐步調至1.10左右。第一次清孔換漿是成井質量保證的關鍵,直接影響成井質量。如果施工時清孔換漿沒有達到規定要求,則絕不能進入下一工序。
鉆至設計高,鉆桿提到離孔底 0.50m處沖孔,清除孔內雜物,一直到孔底沉淤在 30cm以下,返出泥漿不含泥為止。
(6)下井管
井壁管用焊接鋼管,井管焊接垂直、牢固、不透水。濾水管用橋式濾水管,外包兩層 30目~40目尼龍網。進場后,檢查過濾器濾孔是否合設計。沉淀管焊接在濾水管底,直徑與濾水管相同,長1.00m,沉淀管底口用鐵板封死。孔深符合設計后,開始下井管,在濾水管上下兩端各設一套直徑小于開孔孔徑 5cm的扶正器。下到設計深后,井口位置居中后固定,井口高于地面0.50m。下井管應連續,不得中途停止,因機械故障等原因造成孔內坍塌或沉淀過厚,則要把井管重新拔出,掃孔、清孔后重新下入,嚴禁將井管強行插入坍塌孔底。
(7)二次清孔及動水填料
在井管內下入鉆桿至孔底 0.30m-0.50m,井口加悶頭密封,從鉆桿內泵送泥漿到井管,邊沖孔邊逐步稀釋泥漿,使孔內的泥漿通過濾水管沿井管與孔壁的環狀間隙返漿,并逐步調漿使孔內泥漿密度稀釋到 1.06-1.08。填入礫料,隨填隨測填礫料高。填礫料前應用測繩測量井管內外深,兩者差值不超沉淀管長度。濾料顆粒直徑用實際含水層地層顆粒 d50mm-d60mm 8-10倍。確保動水填料且填礫料工序連續,不得中途終止,直至礫料下入預定位置。最終投入濾料量占總量的 95%。
(8)黏土封孔
濾料填至地面下 3.5m后改用黏土球及優質黏性土回填封孔,黏土球圍填長度不少于 2m,黏土球圍填面上以優質黏性土圍填至地表并夯實,封閉好井口管外。基坑外深井,濾料填至承壓含水層頂板上3m-5m后改為黏土球及優質黏性土回填封孔,黏土球圍填長度也不宜少于 2m。為防止圍填出現“架橋”,圍填前需將黏土搗碎。圍填時以“少放慢下”為原則,嚴控下入數量及速度。
(9)洗井
“聯合洗井”法洗井:1、圍填結束后,先用空壓機 “空氣吸泥”,清洗干凈井內沉淀物。如果井管內泥砂多,可用反復關閉、開啟出水管氣水土混合物閥門,讓井中水沸騰破碎濾料泥皮和泥塊,直到井管排出水變清,達到正常出水量;2、井內下活塞,用活塞洗井。活塞須從濾水管下向上拉,把水拉出孔口,如果井出水量較少可將活塞在過濾器部位上下竄動,沖擊孔壁泥皮,向井內邊注水邊拉活塞。直到聽到活塞拉出后有清脆爆破聲并伴有大量氣水混合物噴出,否則需換活塞橡皮圈;3、活塞拉出水基本不含泥砂后,再利用空壓機洗井。在下完井管、填好濾料后立即洗井,以免護壁泥皮老化。
(10)安泵試抽
洗井后,潛水泵及時下入井管內,鋪設電纜、排水管道,如果是真空管井還要連接、安裝真空管,排水和抽水系統安裝完后可進行試抽水。深井內可直接下入深井潛水泵試抽水;真空管井真空泵與潛水泵交替,真空抽水時管路系統內真空度需在60kPa及其以上。管道系統與電纜在設置時要避免抽水中被吊車、挖土機等碰撞、碾壓。
(11)降水運行
基坑內真空管井抽水運行要做好觀測,以此來合理控制拍、集水間隔。真空管井需提前投入運行來保證開挖時地下水降到開挖面以下。基坑外深井降水時,如果承壓水頭降至設計要求,可適當調控井點開啟數來控制承壓水頭下降幅度,減少因降水造成的地面沉降。觀測好對各停抽井點水位變化。
(12)排水
洗井及降水時,將水排到場地四周明溝內,通過排水溝排入場外預設排水溝渠中。場地四周排水管應做好定時清理工作。
五、實施效果
在基坑開挖前 20天,該地鐵站真空管井開始運行。基坑開挖 3m后深井開始運行,負一層側墻施工完停降水。整個過程極大的提高了施工效率,結構及土方施工順利,沒有發生任何管涌、突涌、基坑傾斜等事故。
六、結論
地下工程如果在承壓水埋深較淺的地段施工,降水方案的合理與否極為重要。此站正是降水方案合理,才保證了施工中無事故因降水而造成。而與之臨近的標段由于不合格的降水造成了多次突涌、底鼓等災害,既影響進度,又帶來了經濟上的損失。
參考文獻: