摘要:本文筆者以某公司新建的生產(chǎn)樓工程為實例,根據(jù)該地得水文地質(zhì)條件,論述了支護設(shè)計方案,還著重探討了采用土釘墻支護施工技術(shù)的若干問題,為類似程積累了施工經(jīng)驗。
某公司新建的生產(chǎn)樓工程,基坑開挖深度約-9.2m,南側(cè)為某商城(5層),它的地下室深度6m,距基坑邊約8.0m;且本工程基坑方向約2m的地方與本工程自然地坪形成錯臺,它地面比本工程自然地坪低約2.0m,并做過土釘支護。經(jīng)過專家對現(xiàn)場進行過分析后,本工程采用土釘墻進行支護。
1水文地質(zhì)條件
1)根據(jù)本工程勘察報告,本支護工程可不考慮地下水影響。
2)土質(zhì)條件。
根據(jù)建設(shè)單位提供的該場地巖土情況,結(jié)合本次支護設(shè)計,可重點利用以下4層:①雜填土:雜色,由建筑和民用垃圾組成,成分有混凝土塊、磚塊、砂漿塊、灰渣、爐渣、卵石、砂類土及少量粉土、粉黏土等,含布片、塑料片、木塊等有機雜物,稍濕,松散。①雜填土層整個場地均有分布,層底埋深7.1m~8.8m,層底標(biāo)高657.86~659.52,層厚7.1m~8.6m,平均厚度7.93m。②上層卵石土:褐黃、黃褐色,級配較好,一般粒徑5cm~15cm,含10%的漂石,漂石粒徑25cm,骨架顆粒含量50%~60%,顆粒形狀大部分呈亞圓狀,顆粒排列大部分不連續(xù),母巖成分為砂巖,微風(fēng)化,充填物大部分為砂類土和礫石,含少量黏性土,局部為砂類土、礫石、黏性土混合充填,充填程度一般,稍密~中密。②上層卵石土整個場地分布,層底標(biāo)高656.43~667.26,層底埋深9.4m~10.6m,層厚0.6m~4.3m。9號孔控制地段最薄,2號孔控制地段最厚。4號孔控制地段②上層卵石,④下層卵石之間無分層地層。③粗砂:黃褐色,以長石、石英顆粒為主,級配良好,含少量卵石,顆粒形狀大部分呈次亞圓狀,部分呈棱角狀,粘粒含量約15%,稍濕~濕,稍密~中密。③1粗砂分布在1,2,3,15,5,6,8號孔控制地段,層底埋深10.2m~13.4m,層底標(biāo)高653.04m~656.29m,層厚0.5m~2.0m,1號孔控制地段最薄,8號孔控制地段最厚。③2粉質(zhì)黏土:褐紅色,土質(zhì)較均勻,含少量砂粒、卵石,局部夾薄層粗礫砂,可塑,無搖振反應(yīng),稍有光滑,干強度中等,韌性中等。③2粉質(zhì)黏土分布在7,9,11,12,13號孔控制地段,層底埋深11.5m~12.7m,層底標(biāo)高665.70~654.06,層厚1.1m~2.6m。
2支護設(shè)計
本工程采用土釘墻支護,根據(jù)該場地實際情況,支護施工分Ⅰ區(qū)(基坑北側(cè)、東側(cè)、西側(cè))、Ⅱ區(qū)(基坑南側(cè))分別支護。支護利用機械進行成孔,采用鋼管作為土釘;水泥漿注漿等級為M15,用Φ6.5鋼筋編網(wǎng),采用Φ14~Φ16鋼筋作為斜拉加強筋;面層采用C20細(xì)石混凝土噴射而成,土釘傾角5°~15°;基坑邊沿做寬1.0m壓頂?,F(xiàn)場對已施工的土釘做錨桿抗拔試驗,檢驗其抗拔力是否達到設(shè)計要求。由于本工程場地地質(zhì)條件較復(fù)雜,應(yīng)在第一排錨桿施工后就進行抗拔試驗(達到齡期要求后),并及時對設(shè)計提供反饋信息,且試驗數(shù)量不應(yīng)少于3根。當(dāng)抗拔力滿足設(shè)計要求時再進行大面積施工。
3施工工藝
1)施工順序:開挖→清理邊坡→孔位布點→成孔→安設(shè)土釘鋼筋(或鋼管)→注漿→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土面層→開挖下一步。2)成孔:根據(jù)現(xiàn)場條件,選擇采用機械打入式鋼管進行成孔,傾角5°~15°,孔深允許偏差+200mm/-50mm。3)設(shè)釘:采用Φ48鋼管作為土釘,支架沿釘長的間距為2m~3m,支架的構(gòu)造應(yīng)不妨礙注漿時漿液的自由流動。4)注漿:成孔后應(yīng)及時將土釘置入孔中,可采用壓力方法按配比將水泥漿注入孔內(nèi)。注漿導(dǎo)管應(yīng)先插入孔底,以低壓注漿,同時將導(dǎo)管以勻速緩慢撤出,導(dǎo)管的出漿口應(yīng)始終處在孔中漿體的表面以下,保證孔中氣體能全部逸出。導(dǎo)管離孔口0.5m~1m時高壓注滿,并保持高壓3min~5min,注滿后及時封堵,讓壓力緩慢擴散。5)編網(wǎng):采用直徑6.5mm的圓鋼編制,網(wǎng)眼規(guī)格為200mm×200mm,允許偏差為±10mm,并用Φ18~Φ20、長度不小于250mm的短鋼筋在鋼筋網(wǎng)外與土釘頭焊接錨固,編網(wǎng)鋼筋搭接長度200mm;在噴射混凝土之前,面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)牢固固定在邊壁上并符合規(guī)定要求的保護層厚度。鋼筋網(wǎng)片可用插入土中的鋼筋固定,在混凝土噴射下應(yīng)不出現(xiàn)振動。6)噴射混凝土面層:噴射混凝土強度等級為C20,噴射厚度80mm~100mm。為保證噴射混凝土的厚度,可用插入土內(nèi)用以固定鋼筋網(wǎng)片的鋼筋作為標(biāo)志加以控制。7)預(yù)應(yīng)力施工:以16a槽鋼作為錨具,錨具與混凝土面層的間隙用細(xì)石混凝土填充,待注漿體強度和混凝土面層強度達到設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)值的75%以上時施加預(yù)應(yīng)力50kN。
4施工監(jiān)測
1)監(jiān)測內(nèi)容:支護結(jié)構(gòu)頂部的水平位移與沉降及支護結(jié)構(gòu)的
變形,附近地表、路面的變形、開裂及建筑物狀態(tài)觀察。在該基坑支護部位設(shè)置位移及降觀測點進行位移及沉降觀測。支護期間每日觀測不少于2次,當(dāng)變形趨于穩(wěn)定,可適當(dāng)減少觀測次數(shù)?;又ёo期間監(jiān)測工作由支護施工單位負(fù)責(zé),總包單位和監(jiān)理參與;支護工程竣工后繼續(xù)觀測工作由總包單位負(fù)責(zé)。2)在施工開挖過程中,基坑各壁最大水平位移與當(dāng)時基坑開挖深度之控制比值不大于0.30%,基坑開挖邊頂線2m范圍外的總沉降值不大于30mm。目前該工程已施工9層混凝土結(jié)構(gòu),在施工過程中,經(jīng)監(jiān)測未發(fā)現(xiàn)異常。
5注意事項
1)支護應(yīng)按分層開挖深度按作業(yè)順序施工,上層作業(yè)面注漿結(jié)束48h及混凝土面層噴射24h后方可進行下一層深度的開挖。2)當(dāng)用機械進行土方作業(yè)時,嚴(yán)禁邊壁出現(xiàn)超挖或造成邊壁土體松動,若基坑邊線較長可分段開挖,開挖長度20m~30m。3)支護分層開挖深度和施工的作業(yè)順序應(yīng)保證修整后的裸露邊坡能在規(guī)定的時間內(nèi)保持自立,并在限定的時間內(nèi)完成支護且應(yīng)盡量縮短邊壁土體的裸露時間。4)基坑開挖過程中,應(yīng)隨時預(yù)備砂袋,如發(fā)現(xiàn)基坑側(cè)壁出現(xiàn)變形位移大于0.30%則應(yīng)立即停止開挖,堆填砂袋,防止基繼續(xù)變形,并立刻進行支護。
6質(zhì)量檢查與驗收標(biāo)準(zhǔn)
支護施工使用的水泥、鋼筋、砂和碎石等原材料和成品,應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)施工驗收規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進行檢驗。
1)材料檢驗:支護施工所用原材料(水泥,砂石,鋼筋等)的質(zhì)量要求及材料性能的測定,均應(yīng)以現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。2)注漿強度及噴射混凝土強度檢驗:用于注漿時的水泥漿強度用70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護后測定,每工作批至少留取1組(每組6塊)試件,給出28d強度,注漿強度等級不低于15MPa;噴射混凝土強度可用邊長100mm立方體試塊進行測定,每工作批至少取1組(每組3塊)試件,給出28d強度,強度等級不低于C20。3)噴射混凝土厚度檢驗:噴射混凝土厚度以鑿孔法為準(zhǔn)。檢查數(shù)量為每300m2取一組,每組不少于3個點,其合格條件可定為:全部檢查處厚度平均值應(yīng)大于設(shè)計厚度,最小厚度不應(yīng)小于設(shè)計厚度的80%。
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