摘要:本文主要結(jié)合工程實際,闡述了土建基坑中的土釘墻支護技術(shù)及施工注意要點,以下僅供參考。
1工程實例
1.1工程概況
無錫市凱賓斯基大酒店位于無錫市太湖廣場北側(cè)。主樓48層,高度167m,裝飾后總高度198m,建設(shè)用地面積12147m2。地下車庫為地下2層,基礎(chǔ)埋置深度10.0m左右。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》確定工程重要性等級為二級,地下車庫工程重要性等級為二級。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級?;A(chǔ)形式為筏形基礎(chǔ),基坑側(cè)壁安全等級為二級。
1.2工程地質(zhì)特征
本工程施工場區(qū)地處太湖流域沖湖積平原,地形平坦,地面高程為4.5~5.0米。
根據(jù)巖土工程勘察報告,地層頂部為填土,中部大多為第四系上更新統(tǒng)沖湖積黏土、粉質(zhì)黏土、粉土,下部為早、中更新統(tǒng)沖積形成的黏土,底部揭露中生界三疊系下統(tǒng)青龍組灰?guī)r。地層自上而下依次分布為:
1層素填土:其層頂埋深0.00m,層頂標高-0.01~-0.46m,揭露厚度0.60~2.20m。黃灰色,局部為灰色,以黏性土為主,夾少量碎磚石。分布于全部場地。
2層黏土:其層頂埋深0.60~2.20m,層頂標高-0.69~-2.38m,揭露厚度3.40~6.00m?;尹S色,可塑。分布于全部場地。
3層粉質(zhì)黏土:其層頂埋深5.00~6.90m,層頂標高-5.11~-7.20m,揭露厚度2.30~9.40m?;尹S色,可塑。分布于全部場地。
4層粉質(zhì)黏土:其層頂埋深8.80~11.65m,層頂標高-9.05~-11.81m,揭露厚度2.25~5.60m?;尹S色,可塑-硬塑。分布于全部場地。
5層黏土:其層頂埋深12.30~14.90m,層頂標高-12.62~-14.97m,揭露厚度1.90~4.40m?;疑?,可塑。分布于全部場地。
6-1層黏土:其層頂埋深14.60~18.10m,層頂標高-14.87~-18.40m,揭露厚度8.25~13.70m。灰黃色,硬塑。分布于全部場地。
6-2層粉質(zhì)黏土:其層頂埋深23.10~25.20m,層頂標高-23.53~-25.40m,揭露厚度0.40~1.80m。棕黃色,可塑。分布于全部場地。
7層粉土:其層頂埋深27.00~29.60m,層頂標高-27.17~-29.75m,揭露厚度5.00~12.90m?;疑軡?,中密-密實。分布于全部場地。
8-1層粉質(zhì)黏土:其層頂埋深32.20~41.00m,層頂標高-32.36~-41.15m,厚度12.70~18.10m?;仪?灰黃色,可塑。分布于全部場地。
8-2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:其層頂埋深36.90~40.60m,層頂標高-37.05~-40.61m,揭露厚度0.85~2.90m?;疑?,軟-流塑。分布于全部場地。
8-3層粉土:其層頂埋深42.80~45.60m,層頂標高-43.03~-45.61m,揭露厚度1.00~4.50m?;疑軡?,密實。分布于全部場地。
9層粉土:其層頂埋深51.50~55.70m,層頂標高-51.65~-55.92m,揭露厚度1.50~6.40m。灰色,濕,密實。分布于全部場地。
10層黏土:其層頂埋深57.20~59.50m,層頂標高-57.42~-59.89m,揭露厚度1.80~4.50m?;?灰青色,軟塑。分布于全部場地。
11層粉質(zhì)黏土:其層頂埋深60.00~63.10m,層頂標高-60.24~-63.47m,揭露厚度2.10~6.20m。灰-灰青色,可-硬塑。分布于全部場地。
12層粉土:其層頂埋深62.60~67.70m,層頂標高-66.06~-68.72m,揭露厚度0.80~4.80m。灰-黃灰色,濕,密實。分布于全部場地。
13層黏土:其層頂埋深65.90~68.50m,層頂標高-66.06~-68.72m,揭露厚度13.95~18.95m。灰黃色,硬塑-堅硬。分布于全部場地。
14層灰?guī)r:其層頂埋深81.50~85.08m,層頂標高-81.75~-85.45m,最大揭露厚度10.13m。灰白色,濕,致密塊狀,堅硬。分布于全部場地。
基坑開挖深度約10.0m。場地周圍無其它大型建筑,場地開闊,開挖深度內(nèi)土層多為可塑狀黏性土,基礎(chǔ)底部位于第4工程地質(zhì)層頂部,局部為第3工程地質(zhì)層底部。
2準備工作
1)開挖前,負責人員根據(jù)施工圖紙及有關(guān)資料核對現(xiàn)場平面尺寸和坑底標高,掌握設(shè)計內(nèi)容及各項技術(shù)要求,熟悉土層地質(zhì)、水文勘察資料;會審圖紙,理清地下構(gòu)筑物、基礎(chǔ)平面與周圍地下設(shè)施管線的關(guān)系,了解基坑支護尺寸的允許偏差,支護坡頂?shù)脑试S最大變形。
2)綜合分析工程的現(xiàn)場情況、進度要求,以及分期分批施工工程的土方堆放和調(diào)運問題,確定土方開挖支護方案。開挖采取兩臺挖掘機分層同時作業(yè),由西向東退行開挖施工,并按圍護結(jié)構(gòu)要求及時修整邊坡及放坡,防止土方坍塌,基坑的坡度為1:0.3。
3)所選用原材料均有合格復試報告及配合比試驗報告;土釘鋼筋使用前應(yīng)調(diào)直、除銹除油;采用干凈的中粗砂;選用強度等級為32.5的普通硅酸鹽水泥。
4)施工機具:成孔采用洛陽鏟;混凝土噴射機應(yīng)密封良好,輸送連續(xù)均勻;空壓機應(yīng)滿足噴射機工作風壓要求;輸送管能承受0.8MPa以上的壓力;注漿泵規(guī)格、壓力和輸漿量應(yīng)滿足使用要求。
3基坑支護的施工
3.1工藝流程
工藝流程為:測量放樣→第一層基坑開挖→人工修整→初噴射混凝土面層→鉆孔→插入鋼筋土釘→注漿→布鋼筋網(wǎng)→復噴射混凝土→第二層基坑開挖(循環(huán)進行至坑底)。
3.2基坑開挖
土方開挖由專人指揮,采取分層分段開挖,每層開挖深度不超過2m。在完成上一層作業(yè)面土釘與噴射混凝土面層達到設(shè)計強度的70%以前不得進行下一層土層的開挖。土方開挖過程中,應(yīng)采取措施防止碰撞支護結(jié)構(gòu)。機械開挖后,及時配合人工修整壁面,要求達到平整,無虛土,邊坡的軸線位置準確,嚴禁護壁后掏挖,若開挖面出現(xiàn)滲水、裂縫現(xiàn)象時應(yīng)先噴射一層30mm厚度左右的混凝土,以保護開挖壁面。
3.3初噴射混凝土面層
每層開挖后即對修整后的邊壁初噴上一層50mm強度為C20的混凝土?;炷敛捎?2.5普通硅酸鹽水泥,骨料為機制砂和粒徑為小于20mm的碎石,含泥量小于3%,水泥:砂:碎石:水=1:2:2:0.5;注漿水灰比:0.4~0.45。噴射作業(yè)分段分片進行,噴射順序從下而上,噴頭與土釘墻墻面保持垂直,距離為0.6~1.0,噴射混凝土終凝后2h應(yīng)及時噴水養(yǎng)護。
3.4鉆孔
1)鉆孔前根據(jù)圖紙設(shè)計,土釘水平間距1.5m,豎向間距2m,定出孔位,孔徑100mm,最上一排水平孔深度9m,以下三排深度為6m,采用人工洛陽鏟成孔,土釘傾角為5°~15°,以便于注漿。如遇障礙物可以偏移孔位,個別情況下不能成孔的不影響邊坡整體穩(wěn)定。
2)土釘水平方向孔距誤差不大于50mm,豎直方向孔距誤差不大于100mm。
3)孔深應(yīng)大于設(shè)計長度0.1m,土釘桿體大于設(shè)計長度。
4)正常情況施工應(yīng)符合以下規(guī)定:孔深允許偏差:±30mm;孔徑允許偏差:±5mm;孔位允許偏差:±100mm;成孔傾角偏差:3°。
3.5插入鋼筋土釘
1)土釘采用Ф25鋼筋,使用前應(yīng)調(diào)直并清除污銹。
2)當鋼筋需要連接時,采用雙面搭接焊,搭接長度不小于主筋直徑的5倍,焊縫高度不應(yīng)小于主筋直徑的0.3倍。
3)土釘必須嚴格按照設(shè)計規(guī)定的各排土釘長度、直徑制作,將加工合格的錨桿置于孔的中心位置,每隔2m焊接一個直徑8mm的對中支架,以保證鋼筋處于孔位中心且注漿后其保護層厚度不小于20mm。
3.6注漿
1)注漿材料采用純水泥漿,水灰比0.5~0.55,水泥選用32.5級普通硅酸鹽水泥,漿液應(yīng)攪拌均勻,隨攪隨用,并在初凝前用完。
2)注漿時應(yīng)將注漿管插入孔底,邊注漿邊緩慢地拔管,注漿管始終保持在液面以下,注漿壓力不小于0.4kPa。
3)注漿到孔口時,應(yīng)停注封口。當漿體凝固后不能充滿錨固體時應(yīng)補注。
4)注漿完成后,應(yīng)將器械清洗干凈,以便下次再用。
3.7布鋼筋網(wǎng)
1)采用Ф8圓鋼按網(wǎng)格200mm×200mm制作,允許偏差10mm,網(wǎng)筋的搭接長度大于300mm。
2)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)前,先調(diào)直鋼筋。
3)加強筋焊接:加強筋采用Φ14鋼筋,施工時必須與土釘鋼筋焊牢,外焊擋塊,縱橫連接成一體。加強筋采用單面焊接,焊接長度不小于10d。
3.8復噴射混凝土
鋼筋網(wǎng)經(jīng)驗收合格后,進行第二次面層噴射,厚度50mm,噴射方法與第一層面層噴射相同。
4施工質(zhì)量檢驗
4.1材料
所使用原材料的質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)標準和設(shè)計要求,并具備出廠合格證及試驗報告書;材料進場后進行復驗。
4.2土釘現(xiàn)場抗拔試驗
土釘?shù)目拱纬休d力檢測試驗在注漿固體強度達到10MPa或達到設(shè)計強度的70%后進行,檢測數(shù)量不少于土釘總數(shù)的1%,且同一土層中的檢測數(shù)量不少于3根。
4.3土釘墻面層質(zhì)量檢驗
1)土釘墻面層混凝土進行現(xiàn)場試塊抗壓強度試驗:每500m2面積不少于一組試塊。
2)土釘墻的噴射混凝土面層厚度進行檢測:每500m2面積檢測數(shù)量不少于一組,每組的檢測點不少于3個,全面檢測點的面層厚度平均值不小于厚度設(shè)計值。
3)面層外觀檢查無漏噴、離鼓現(xiàn)象。
5基坑施工監(jiān)測
為確?;邮┕ぐ踩樌M行,施工中進行24h的系統(tǒng)監(jiān)測,及時掌握圍護結(jié)構(gòu)、周圍土體的受力與變形情況,使基坑處于安全穩(wěn)定監(jiān)控中。監(jiān)控內(nèi)容:基坑四周鄰建物沉降觀測、地下水位觀測、位移觀測;現(xiàn)場設(shè)置觀測點20個。在支護施工階段,每天監(jiān)測不少于2次,連續(xù)3d沉降速率達到1mm/d,或肉眼發(fā)現(xiàn)建筑物裂縫急劇擴張,應(yīng)及時上報監(jiān)理并研究處理方案;每天進行觀測成果需匯總并繪制地表沉降曲線圖并進行討論,分析變形是否過大及是否趨于穩(wěn)定,確定是否需采取補救措施。監(jiān)測結(jié)果表明,沉降、位移量均控制在預定的范圍內(nèi),基坑施工始終是安全穩(wěn)定的。
6注意事項及有關(guān)問題
1)土方開挖應(yīng)按照確定的基坑邊界分層分段進行,邊坡附近不留孤島、土柱,每層開挖深度2m左右,不可超挖,隨開挖隨支護。
2)加強安全監(jiān)控。由于土性及地下工程的復雜性,施工過程中常存在許多影響安全的不可知因素,因而必須在基坑開挖和基礎(chǔ)施工期間,進行邊坡土體及周邊位移觀測,分析對比觀測值以指導和控制施工。
3)邊坡浸水對邊坡的穩(wěn)定性危害極大,要求查明基坑周邊上下水管道,切斷可能侵蝕邊坡的水源,并做好基坑周邊地表水的排水工作。
4)基坑邊沿嚴禁超載,以免導致支護結(jié)構(gòu)較大變形而危及邊坡及建筑物安全。
5)基坑開挖到底后,應(yīng)迅速做好墊層并盡快澆筑底板,避免基底暴露時間長。
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