建筑复杂环境下地下车库基坑支护技术分析 俞晓峰

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:俞晓峰
[导读] 摘要:本文结合司令部南院公寓区的平面位置与结构形式等条件,对其地下车库基坑的支护形式与支护设计以及基坑施工技术等,做了简单的论述。
        身份证号:33062219750913XXXX
        摘要:本文结合司令部南院公寓区的平面位置与结构形式等条件,对其地下车库基坑的支护形式与支护设计以及基坑施工技术等,做了简单的论述。
        关键词:复杂环境;地下车库;基坑支护;施工技术
        基坑设计的过程中,其安全性与可靠性,以及经济利益之间,会存在着一定的矛盾,使得其施工具有一定的难度,因此需要做好基坑设计与施工工作,保证其质量。
        一、施工工程概况
        某拟建地下车库,地下1层至3层,占地面积为4250m²左右。其基坑深为12.2m,基坑局部深度为12.4m,基坑的周长大约为280m,预计开挖面积为4662m²。
        此地下车库基坑周边环境如下:在基坑的北侧,与其距离约8.5m,有一高层建筑物,地下一层是管桩基础。在基坑的南侧,与其距离约8m,有一高层建筑物,地下一层是孔桩基础。在基坑的东侧,与其距离约16m左右,共有3栋建筑物,既有桩基础,又有天然基础。在基坑的西侧,与其距离约7m左右,是一条车行道路,其周边管线情况暂时不详,还需要进一步调查。
        二、地下车库基坑支护设计
        (一)基坑支护设计的基本原则
        基于此地下车库周围环境比较复杂,因此其基坑支护施工需要保证结构稳定,确保不会发生倾覆、滑移或者局部失稳等情况。同时要保证锚索不出现抗拔失效等问题。在设计的过程中,要考虑支护结构构件的受荷能力,确保其不会因为强度过大遭到破坏。此地下车库基坑安全等级是一级,其支护结构的有效期限是一年。
        (二)基坑支护设计方案
        根据地下车库基坑的地质情况,以及基坑周边的环境,将本次基坑支护的形式设计为支护桩、角支撑、预应力锚索相结合支护,并且在基坑的西侧还要拟设一条出土车道。此次本基坑支护设计,主要利用工程类比以及理论计算等方式,完成基坑设计以及施工。在基坑施工前,需要利用现有的资料以及地质勘察报告等,做好施工前预设计工作,并且通过施工监控量测,及时反馈设计存在的问题,并加以改正,以此保证其可以准确的指导施工
        三、地下车库基坑支护施工技术以及施工注意事项
        (一)基坑支护施工前准备阶段
        由于此地下车库的施工环境比较的复杂,因此在基坑支护施工前,需要施工人员做好各方面准备工作,最首要的任务是了解清楚基坑内外管线的具体位置、深度、结构等,以及构筑物的位置。并且在改迁和加固管线或者构筑物时,需要与业主、监理人员、设计人员等,以及相关部门一同协商,共同研究设计管线改迁或者加固的具体方案,在一定程度上要保其安全行与稳定性。还需要主要的是要谨慎施工,防止管线被破坏,给施工单位以及居民等带来经济损失。基坑开挖过程中,要严格把控施工周边的荷载,保证其低于20kPa,并且要保证2m范围内不得存在堆载现象,在开挖的过程中,要严格把控超挖范围,做好排水工作,保证基坑的安全性。
        (二)预应力锚索施工技术
        1、预应力锚索注意事项
        此次地下车库基坑支护施工中,采用的是150mm直径钻孔,以及采用钢绞线材质的锚索,其强度的标准值为1320N/mm2。在锚索下料作业时,使用的是砂轮刀切割机开展相关的切割作业。锚索锚固段制作使用的材料包括紧箍环、架线环,将其缠绕成波纹状,经过注浆后使其成为枣核状。


        注意事项:要保证钻孔孔壁平直,尽量不能使用膨润土循环泥浆,来保护钻孔孔壁;做好锚固段的清污除锈工作,在自由段除锈后,需要涂抹一层黄油,并套上波纹管,用铁丝将自由段两端紧扎,使用电工胶布将其缠绕。
        2、注浆施工工艺
        预应力锚索锚固段注浆施工工艺:主要采用的是二次注浆法。在开展一次注浆作业时,注浆的材料为注水泥砂浆或者是纯水泥浆,将注浆的压力控制在0.5MPa-1.5MPa,其水灰比要控制在为0.4-0.5范围内,灰砂比为1:1.2,当一次注浆初凝后,再开展二次注浆作业。
        在二次注浆施工中,其压力在2.0MPa-3.0MPa范围内,稳压的时间为2分钟,注浆使用的材料是纯水泥浆,其中水灰比为0.4-0.5,保证浆体强度大于M20。在完成锚索灌浆作业后,当锚固体强度达到70%后,做张拉锁定,使用应力元件测试锚头荷载后再锁定。
        (三)内支撑体系施工技术
        1、内支撑体系施工工艺
        首先,要开展旋转桩施工,包括包括钢构柱在内,在完成施工作业后,开展第一道角支撑作业。
        其次,在开展第一道角施工时,要保证其支撑强度可以达到70%后,开挖锚索的范围为土方以下和第二道角支撑底面之间。
        最后,第二道角支撑施工时,要需要保证其支撑强度达到70%后,在开挖基坑,其范围是直接挖至基坑底部。
        2、支撑立柱施工要求
        立柱施工主要使用的是钢构柱,将立柱在地下室底板穿过,保证止水构造的可靠性,并且焊接止水环。在冠梁施工前,需要做好清理工作,将支护桩顶面的浮浆层清楚,冠梁的底部在混凝土面上面。保证桩顶钢筋漏出的长度,要与设计相符合。现浇钢筋混凝土相互交叉点,要保证其锚固长度在35d左右。若钢筋混凝土支撑受力有增加的趋势,需要加固或者增加新支撑。在地下二层楼板钢筋混凝土支撑结构施工完成后,做好换撑即可拆除。根据施工的具体情况,选择机械拆除法或者爆破拆除法。
        (四)土方开挖技术
        在开挖基坑前,需要做好调查工作,明确施工地下管线与建筑物的布设情况。若遇到管线不能够迁移时,需要做好加固保护,保证地下管线的安全性与正常运行。若需要迁移地下管线,则需要与相关部门做好沟通,在征得相关部门与业主等同意后,再迁移管线。基坑土方开挖施工时,采取的是平面分段与竖向分层流水作业的方法,其开挖长度不可以超过20m,同时竖向分层的深度,为每层锚杆的竖向间距。基坑开挖要遵循自上至下的方式,并且每层锚索为一个开挖层,开挖后需要做好支护基坑。若使用机械开挖基坑时,在其边坡的位置,需要预留20cm厚土,用来作为支护桩的保护层,采取用人工修整的方法,做好坡面修整工作。
        结语:
        综上所述,当地下车库基坑施工环境比较复杂时,施工单位需要做好施工设计,并需要对设计方案做可行性分析,保证其合理性,并且在施工过程中,做好施工管理工作,保证施工质量。
        参考文献:
        [1]金福喜,韩洪彬,何文.复杂环境下地下车库基坑支护设计与施工技术[J].广东建材,2011(05).
        [2]王广超,王德忠.浅谈复杂环境条件下深基坑支护设计及施工技术[J].能源技术与管理,2012(02).
        [3]张略,魏峰先,郭义先.改扩建工程中新老护坡桩联合基坑支护技术[J].土工基础,2016(02).
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