【深基坑施工论文】浅谈支护技术在车辆基础深基坑施工中的应用

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导读:这是一篇完整优秀的关于深基坑施工论文范文,共有4800字符,题目是关于“浅谈支护技术在车辆基础深基坑施工中的应用”的。主要介绍深基坑施工过程中的支护形式以及控制要点。要降低其施工风险关键就在于解决深基坑的降水及支护问题。

作者:林永淼

摘要:在各类工程施工中,深基坑施工越来越常见,要降低其施工风险关键就在于解决深基坑的降水及支护问题。本文主要结合青岛地铁13号线古镇口车辆基地综合楼的深基坑施工实际,主要介绍深基坑施工过程中的支护形式以及控制要点。

关键词:深基坑;车辆基地;土钉墙;拉森钢板桩

 

1工程概况

 

本文主要结合古镇口车辆基础综合楼基坑支护与开挖施工。综合基坑周长约195m,基坑深度5.85-9.1m,基坑底部主要位于强风化层。根据基坑周围的地质条件和基坑的深度,采用不同的基坑支护形式。

基坑的周围有放坡空间的地方采用分级+土钉墙支撑形式;对相邻建筑有影响的区域周边无放坡的条件,采用通底拉森钢板桩+锚杆支护体系对基坑进行支护。在放坡区域外侧采用旋喷桩止水帷幕作为截水措施,在基坑顶部设置截水沟、挡水墙等措施防止坑外雨水等对基坑产生影响。

 

2总体施工顺序

 

进入现场后,首先进行组织拉森钢板桩区的喷射灌浆桩施工和第一层土卸土施工。以最快速度完成整个基坑的止水截水工作,为后续土方大面积开挖工作提供工作面。

放坡+土钉墙支护体系区域先施工高压旋喷桩止水帷幕,旋喷桩止水帷幕施工完成后,进行分层放坡开挖。挖土分层厚度与土钉墙竖向间距一致(1.43-1.56m),每开挖一层,施作一层土钉。

首先将拉森钢板桩+锚杆支护系统区域挖掘到钢板桩设计的顶面,并设置拉森钢板桩。挖掘到锚固高度以下0.5米的工作面后,用作螺栓和腰梁。再按照1.5-2.0 m厚度分层开挖至基坑底。净喷砂混凝土喷涂在顶部放坡区域。

 

3 施工工艺及方法

 

3.1基坑截水排水

综合楼基坑采用喷射灌浆桩作为分级区外部的止水措施,拦截帘进入粉质粘土层或强风化岩层不小于0.5m;基坑顶部设有截水沟,基坑顶部截水沟与基坑外排水沟相连。现场有专人维护排水系统,确保排水顺畅。基坑底部采用明排降水,明沟沿基坑底部沿坡脚设置,排水沟距离紧靠基坑底边喷锚护坡设置。

 

3.2分级+土钉墙支护结构施工

综合建筑基坑周围具有放坡空间的区域采用分级+土钉墙支撑的形式。

(1)施工流程按设计坡度自上而下开挖至工作面→埋设喷射砼厚度控制标志,喷射第一层砼→钻孔、置入土钉→第一次注浆→第二次注浆→安设连接件→绑扎钢筋网,喷射第二层砼。

(2)放坡开挖:采用两级分级边坡开挖,上级坡度为1:1,下层放坡坡度为1:0.5。基坑的开挖严格按照设计坡度进行。土方开挖采用岛式,分区,分层和分段开挖。

(3)土钉墙施工:土钉由HRB400螺纹钢筋制成,直径分别为16mm,18mm和20mm。土钉注浆材料全部采用水泥浆制成,注浆固结体强度不小于20 MPa。二次灌浆使用P.O 42.5水泥浆,水灰比为0.5。基坑斜坡网喷洒混凝土。吊网喷嚏采用100mm厚的C20混凝土,悬挂φ8mm@ 200mm×200mm钢网。斜坡的顶部延伸到挡水墙并连接到斜坡底部的盲沟。

①成孔。在孔形成之前,应根据设计要求识别和标记孔并编号。钻孔直径110mm,入射角20度,水平间距1.5m。当在成孔过程中遇到障碍物时需要调整孔位置时,不应损坏支撑结构设计的原始安全度。

②插入土钉。在插入土钉墙加固件之前,必须进行孔检查。在土钉加固进入孔内之前,应在钢筋上安装定位架,钢筋应位于孔位中心,灌浆后保护层厚度应不小于25mm。沿着土钉长度的托架之间的距离是1.5米,托架可以是金属或塑料部件,以便不妨碍浆料的自由流动。

③注浆。灌浆前,有必要检查土钉加固装置的质量是否符合设计要求。当通过重力或低压灌浆进行灌浆时,应采用底部灌浆方法,灌浆管端应插入距井底250-300 mm处。在灌浆的同时,导管以恒定速度缓慢抽出。在灌浆过程中,灌浆管接头始终埋在浆料表面下方,以确保孔中的所有空气都能逸出。

④绑扎钢筋网。根据设计要求绑定固定钢筋网。表层钢网应牢固地固定在坑壁上,满足设计规定的保护层厚度要求。钢网用钢筋固定,插入土壤中,喷洒混凝土时不应振动。土钉和表面加强网之间的连接由土钉的末端固定。填充后,砂浆达到一定强度后,旋转钉可以通过形状良好的钢筋直接焊接到钢网上,焊接强度应符合设计要求。

⑤喷射混凝土。地面钉墙结构喷射混凝土分为两次注射。第一次注入是在放坡挖掘后进行的;在加强网的绑扎之后重复第二次喷射。喷射混凝土控制水灰比,注意水开关的大小,保持坩埚表面湿润有光泽,无干斑或滑移。打喷嚏的反弹率应控制在15%以内。喷射混凝土层一直延伸到坑顶部的槽中。当要构造工作面的下一部分时,应清洁新旧混凝土表面接缝。

⑥养护。喷射后的混凝土最终冷凝2小时后,应浇水固化,固化时间不少于7天。当温度低于5℃时,不进行洒水,要采取覆盖绝缘措施。塑料薄膜+被子+雨篷布用于覆盖进行保温养护。

⑦排水设施设置。水是土钉支护结构最敏感的问题,必须充分考虑土钉支护结构工作期间的地表水、地下水处理,设置排水、止水构造措施。

 

3.3拉森钢板桩+锚杆支护结构施工

在综合建筑基坑施工没有排水设施设置。水是土钉支护结构最敏感的问题,要充分考虑土钉支护结构工作期间的地表水、地下水处理,设置排水、止水构造措施。空间的区域,采用通底拉森钢板桩+锚杆支护形式。

(1)施工流程:工程放线定位→钢板桩定位→安装导向钢围檩→打设钢板桩→拆除钢围檩→挖土至每一道锚杆标高下0.5m的工作面→施工锚杆→挖土→基础施工→回填土至每一道锚杆标高下0.5m的工作面→拆除锚杆→回填土至距桩顶0.5m标高→拔除钢板桩。

(2)拉森钢板桩施工。钢板桩插入并与挖掘机和振动锤一起使用。钢板桩由单个插头插入,用液压夹具夹紧,并从外面紧密地连接到控制线上。每个桩(特别是第一桩进桩)加强定位和双向垂直检查控制必须保证准确的位置和垂直下沉。将插头从一侧插入另一侧,并随时检查桩体是否垂直。

沉桩沿周边进行。拐角位置是一个角落桩,并且在开始下沉桩之前,应将桩定位或连接到已沉没的桩上,以确保整个围堰完整关闭。在建造平面桩和角桩时,板桩必须是垂直的。在插入过程中,加强测量工作,找到倾斜,及时调整,确保插入桩的顺利关闭,桩身需要垂直,围堰周围的钢板数量应相等。

在整个钢板桩围堰施打过程中,开始时可插一根打一根,即将每一片钢板桩打到设计位置,到剩下最后一部分时,要先插后打,若合拢有误,用倒链或滑车组对拉,使之合拢。合拢后,再逐根打到设计深度,在用倒链或滑车组对拉时用力不要过猛,以防止关闭部分的间隙过大。在插入整个钢板桩的过程中,必须确保紧密关闭以防止漏水。

(3)锚杆施工:锚杆由HRB400螺纹钢筋制成,直径25mm和28mm,长度设定为11.5m。锚杆为桩间布置,局部尺寸可随桩调整。锚杆的灌浆材料由水泥浆制成,灌浆固结体的强度不小于20MPa。锚的二次灌浆由P.O42.5水泥浆制成,水灰比为0.50。

①钻孔。插入完成后,根据设计螺栓孔位置的测量和定位,并标记准确的孔位置。然后根据设计所需的孔长度,孔的凹陷角度和孔径进行钻孔,严格注意孔的质量,并逐孔检查。锚孔在桩之间呈梅花状排列,局部位置和角度可根据实际情况进行调整。

②锚杆安装。根据设计规定的螺栓长度和直径,加工螺栓。长度均按11.5 m设置。为了将锚定位在孔的中心,每1.5-2米焊接一个居中支架,并将锚主体放置在孔中。

③注浆。锚杆采用二次灌浆工艺,首先根据设计混合比制作泥浆。第一次浇筑水泥砂浆时,石灰与砂子的比例为1:0.5-1:1;第二次注入纯水泥浆,水灰比为0.45-0.50。浆料应搅拌均匀,与混合物一起使用,并应在初始凝固前用完。灌浆压力和灌浆时间可根据锚固端的体积确定,并分步骤从下到上依次进行,灌浆压力不应小于1.5MPa。灌浆应逐渐从内向外缩回。灌浆时,应对浆料进行筛分,以防止石块和碎屑进入。灌浆泵和灌浆管应用清水冲洗。

在第一次注入水泥砂浆达到5.0MPa后,应进行第二次纯水泥浆注入。用于改善灌浆固结的早期强度或微膨胀的添加剂可以掺入水泥浆或水泥砂浆中。如果需要,水泥应使用普通硅酸盐水泥,抗硫酸盐水泥,不应使用高铝水泥。

(4)顶部放坡挂网喷浆。拉森钢板桩+锚杆支撑结构基坑顶1:1比例进行分坡,并采用100mm厚喷射混凝土进行保护,采用C20混凝土,并附有φ8mm@ 200mm×200mm钢网。

 

3.4土方开挖

基坑开挖主要基于机械开挖方法,与手动坡度修剪相匹配。基坑开挖遵循“层,块,对称,有时限的进行挖掘和支撑,随时观察,边挖掘边降水”的总原则,同时遵循“首次开挖,分层挖掘,严禁超挖”的原则。

利用岛屿挖掘及时挖掘土块,及时施工;土方开挖和支护施工流程操作,确保挖掘土方后可快速形成周围土方,减少挖掘过程中支护结构的变形。出入口采用永临结合的方式,利用地下室进出坡道作为土石方车辆运输通道。出入口宽8.6m,坡度不大于12%。

 

3.5基坑监测

根据的监测设备配置情况,基坑水平位移、竖向位移等可采用测量仪器监测的项目由项目部自行监测,土钉、锚杆等项目部无法监测的项目委托具有青岛中航工程试验检测有限公司或具有相应监测能力的检测单位完成。监测内容主要包括:基坑边坡水平位移,支护桩水平位移,地表沉降,锚杆应力和土钉应力。

 

4施工控制措施及注意事项

 

4.1钢板桩施工控制要点

(1)在插入之前,应彻底检查钢板桩,检查锁是否生锈或变形。在锁上涂抹少量黄油,以减少插入阻力。钢板桩必须具有足够的强度和刚度,以确保基坑的稳定性。

(2)插打之前必须由测量人员进行定位放线,对钢板桩进行定位,安装导向设施后,方可插打。采用专业挖机振动锤插打,应有专人指挥,随时检查插打位置与标高。

(3)插打时若将相邻板桩带入,应对钢板桩标高进行调整,必要时拔出重打。基坑拐角部位应插打角桩,确保钢板桩锁口间有效联结。

(4)在钢板桩插入过程中,应随时检查钢板桩的位置,高度和垂直度,如不符合要求,应及时进行调整。

 

4.2土钉墙施工控制要点

(1)用于土钉的钢筋在使用前应进行锈蚀处理和矫直,安装位置应从孔的中心开始。钢筋的插入深度应不小于设计要求的90%,安装后不得撞击或碰撞。

(2)灌浆砂浆应混合均匀,灌浆前孔眼应用风泵吹干净,灌浆时要从孔底开始灌注,并且要保持连续均匀。

(3)在悬挂钢丝网之前,必须平稳地清理斜坡,使钢网与斜钢筋网和土钉的连接牢固可靠。

(4)喷射混凝土的混合比应通过实验确定。喷嘴应连续缓慢地横向移动,喷涂厚度应均匀。当使用分层喷射混凝土时,背层中的混凝土应在最终混凝土最终凝固后进行。喷嘴应与待喷涂表面间隔0.6-1.2米。

(5)混凝土喷涂2小时后,应及时进行固化,时间不少于7天,冬季应采取保温措施。

 

4.3锚杆施工质量保证措施

(1)为确保孔的正确位置,请务必注意调整锚孔的位置(上,下,左,右),以防止不均匀和交错。钻孔后,内部钻杆应反复抬起,底部沉淀物应用水冲洗至水排出,然后连接下部钻杆;在粗砂和砂卵石土的情况下,当钻杆钻到最后一段时,应比所需深度多10-20cm,以防止粗砂和破碎的卵石堵塞管道。

(2)锚杆应安排专人制作,制作前应对钢筋进行严格检查,并除锈。锚应放在钻孔的中心。

(3)根据设计要求,锚固灌浆应严格控制水泥浆与水泥砂浆的配比,使混合均匀,使灌浆设备和管道处于良好的工作状态。

 

结语:

深基坑施工在工程项目中较为常见,但同时施工的风险和难度也是较大的。在深基坑支护施工中,要结合地质和周围环境,选择合理的支护方式,可以大大降低深基坑施工的风险,提高施工效率。

 

参考文献

[1]李波.对建筑工程中的深基坑支护施工技术的思考[J].工程建设与设计,2019(01):229-230+233.

[2]彭芃,鲁俊男.探析土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用[J].四川水泥,2014,(11):96-96.

[3]陈妍婷.高层建筑深基坑支护施工技术探究[J].房地产导刊,2014,(35).

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