注浆钢管斜撑及多种桩在深基坑支护过程中的灵活运用

发表时间:2019/1/10   来源:《建筑学研究前沿》2018年第31期   作者:于银宝 于洋 朱利军
[导读] 本文将对深基坑中支护的施工工艺进行探讨。

        摘要:本文结合地下室工程施工实例,对该基坑进行分析,根据现实施工条件,对围护支撑体系进行合理选型,探讨了该工程中合理选用注浆钢管斜抛撑、SWM工法三轴搅拌桩、钻孔灌注桩、等支护形式的施工工艺。
        关键词:注浆钢管斜抛撑;SWM工法三轴搅拌桩;钻孔灌注桩;重力坝
       
       
        引言
        在周边环境较为复杂,施工规模较大,地质及水文地质条件恶劣的深基坑工程中,需要对周边环境采取保护措施各不相同,采用的支护形式也多样,深基坑工程中可选择的支护形式有注浆钢管斜抛撑、SWM工法三轴搅拌桩、钻孔灌注桩、重力坝等,本文将对深基坑中支护的施工工艺进行探讨。
        1、工程概况
        本工程位于昆山市千岛湖路、太湖南路,基坑面积18000㎡,基坑周长632.4m,设地下二层,8栋34层住宅,基坑挖深8.05 m,基坑安全等级二级,基坑环境保护等级为二级。
        2、基坑工程施工难点分析
        2.1周边环境条件复杂
        基坑东侧10米范围内有12层住宅楼小区。
        2.2工程地质及水文地质条件恶劣
        根据地勘报告,基坑浅部土层为杂填土层、土质软弱,厚度约3 m,其余开挖部分为淤泥质土,渗透性差、极易产生坍塌等不利情况,因此基坑围护必须做好降排水工作。
        3、围护体系选型分析
        基坑东侧约10 m为12层住宅小区,距离地库较近,该位置需加强围护,以保证坑外的12层住宅的安全,基坑降水不能导致沉降、影响住宅楼的安全使用,因此该位置采用钻孔灌注桩+SWM工法三轴搅拌桩止水帷幕,后期型钢拔出再利用。
        西侧靠近交通主干道太湖南路约8m,没有建筑安全隐患,仅SWM工法三轴搅拌桩止水帷幕支撑体系。
        基坑南、北两侧空间较大,使用重力坝围护支撑体系。
        4、基坑支护体系施工工艺
        4.1 SMW工法围护桩止水帷幕支撑施工
        (1)测量放线坐标基准(控制)点
        (2)开挖沟槽
        根据基坑围护内边控制线,采用0.4m3挖掘机开挖1.00m×1.20m沟槽,并清除地下3米以上的障碍物,开挖沟槽余土应及时处理,以保证SMW工法正常施工。
        (3)定位型钢放置
        平行沟槽方向,放置定位型钢,规格为400mm×400mm的工字钢,长约12m,再在垂直沟槽方向,放置定位型钢,规格为200mm×80mm的槽钢,长约2.50m。
        (4)三轴Φ850mm搅拌桩孔位定位
        三轴Φ850mm搅拌桩的三轴中心间距为600mm+600mm,根据这个尺寸在平行H型钢表面用红漆划线定位。
        (5)SMW工法围护桩施工部分为重复套钻,保证墙体的连续性和接头的施工质量,该施工顺序一般适用于N值小于50的地基土,水泥土搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证,以达到止水的作用。
        特别说明:水泥浆液配比须根据现场试验进行修正,参考配比范围为:
        水灰比(水∶水泥):1.5~2.0
        下沉速度为不大于0.8m/min(0.5~1.0m/min)
        提升速度为不大于1.5m/min(1.0~2.0m/min;)
        4.2双轴水泥土搅拌桩作为南、北侧重力坝挡土墙施工
        (1)水泥土搅拌桩水泥采用 42.5 级普通硅酸盐水泥,水灰比 0.5,水泥掺量除坑内加固桩坑底以上水泥掺量8%其他均为 13%,桩身 28 天无侧限抗压强度为0.80MPa。
        (2)施工机械的性能指标应由专业人员进行鉴定,并对桩身强度和施工工艺进行必要的检测:
        (3)搅拌桩桩位偏差不超过50mm,桩身垂直度误差不超过1/150,桩顶标高不超过+100~-50mm,桩底标高不超过+100~-100mm。
        (4)水泥浆液的水灰比宜控制在0.50~0.60,制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。
        (5)成桩采用二喷三搅的搅拌工艺(预搅下沉→喷浆提升→搅拌下沉→喷浆提升→搅拌下沉→搅拌提升),钻头喷浆搅拌提升速度不宜大于0.5m/min,钻头搅拌下沉速度不宜大于1.0m/min,钻头每转一圈的提升或下沉量以10mm~15mm为宜。
        (6)本工程采用钻芯法检测水泥土搅拌桩的抗压强度、完整性、深度。抗压强度试验的芯样直径不应少于80mm。检测桩数不应少于总桩数的1%,且不应少于3根,水泥土搅拌桩28天无侧限抗压强度为0.8MPa。对搅拌桩取芯后留下的空间应采用注水泥浆密实。
        4.3东侧混凝土灌注桩支撑体系施工
        1)灌注桩桩径为800 mm,孔深约18m;根据场区地层条件和我公司的施工经验,采用正循环回转钻进成孔、自然造浆护壁、商品砼“回顶导管法”水下砼灌注成桩的施工工艺。
        2)钻孔灌注桩质量检查、钻孔灌注桩常用材料取样方法及数量、钻孔灌注桩施工过程质量检查”三部分检查,每次查验必须做好记录,由责任人签收。
        4.4注浆钢管斜撑施工
        1)工艺流程
        其它桩型全部施工完成后→场地平整→沟槽开挖→桩位测放→钢管打设(采用振入设备直接将钢管施工至预定深度)→钢管桩底及桩侧分段注浆→碎石填芯→二次补浆→焊接桩顶加强肋及梅花形短钢筋→施工完成。
        
        2)技术参数
        钢管型号:Q235B,Φ377*10mm,单节长度根据施工现场定制;
        外套管型号:Φ402*10mm,单支200mm;
        入土倾斜角度:45°
        水泥标号:P.O 42.5
        注浆压力值:1.5~2Mpa
        水泥浆水灰比:0.5~0.6
        3)技术要求
        (1)注浆钢管采用Φ377*10mm的钢管,应清除油污、锈斑,严格按设计尺寸下料,每根钢管的下料长度误差不应大于50mm;注浆钢管采用Φ402*10mm的套管连接,套管长度套管长度要求不少于200mm,坑底以上的接头套管长度不少于300mm。
        (2)注浆钢管桩自下而上分段注浆,注浆钢管底端27.0~17.0m范围布置出浆孔,梅花形布置,注浆孔直径6~8mm,每个孔外设置倒刺,倒刺采用角铁,与钢管焊接连接,注浆孔内设备橡皮塞并使用泡沫胶封孔。
        (3)注浆浆液采用P.O.42.5级普硅水泥浆,浆液水灰比0.5~0.6,单根桩水泥用量按照设计值6吨进行注浆施工。
        (4)钢管注浆桩待相应区域地下楼板及楼板换撑板带完成且达到设计强度80%后进行割除。
        (5)应进行钢管注浆桩静载荷试验确定单桩承载力,静载荷试验要求按照设计要求执行:
        (6)每间隔6根前撑式注浆钢管桩进行内力监测,每根注浆钢管桩离桩顶1.5m~2.0m处设置个内力监测点,注浆钢管顶、底面各一个应力片(计),需甲方委托专业检测单位布设。
        (7)注浆完成后钢管内填满20~40mm级配碎石,并用纯水泥浆液灌满。
        (8)所有焊缝h143≥8,焊条E43型,且钢管桩穿越地下室底板处设止水钢板,根据承包合同明确施工任务。
        4)施工技术准备、前面工序必须提前完成,操作场地尺寸预留不小于400㎡
        
        4.5双轴水泥土搅拌桩重力坝施工
        南、北侧浅基坑部位采用挖深4.30m,采用2Φ700@1000水泥土搅拌桩重力坝围护,重力坝宽为4.2m,有效桩长为11.0m;搅拌桩水泥掺量13%,内外排桩内插6.0m长Φ48x3.0焊管,其余桩内插入1.5m长Φ12钢筋,压顶采用200厚钢筋混凝土,内配Φ8@200×200双向钢筋网片。北侧区域与二层地下车库的高差为3.85m、3.75m,采用2Φ700@1000水泥土搅拌桩重力坝围护,重力坝宽为4.2m,详3-3(3’-3’)。
       
        4.6降水施工
        (1)管井降水运行,在管井施工结束(埋管、安装机组)后即刻进行,并根据监测数据指导施工,做到按需降水。每口管井设置完毕后,应进行试抽水,检查管路连接处及每根井管的出水量,抽出的地下水应不见泥砂、避免混浊,以保证降水效果。按设计要求减压井的控制水头为-9.65米。
        (2)降水应在车库土方开挖前10 天开始运行,对于分层、分块开挖的基坑,开挖前坑内水位应降至开挖面以下1.0m。
        (3)降水运行期间,现场实行专人值班制,值班人员认真检查巡视管井设备的正常运转,一发现问题及时抢修,确保管井正常工作,挖土顺利进行。
        (4)做好降水记录,内容为水位与出水量。
        4.7基坑检测
        为了基坑施工过程安全的需要,必须由具备资质的第三方检测单位全过程的检测,及时准确提供原始数据。施工现场的应急预案、演练、应急材料必须及时到位,确保万无一失。
        5、结语
        注浆钢管斜撑施工支撑体系具有施工简便、成本低、质量容易控制、工期短、占地空间小、现场整洁、对周围环境影响小而且钢板桩可以重复利用,节省投资等特点,迎合国家关于绿色建筑施工的发展要求,特别实用于支护基坑深度不是太深的工程有特别的意义。
       
       
        参考文献
        [1]《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
        [2]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
        [3]《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: