排桩+钢筋混凝土内支撑基坑支护体系施工技术分析 叶美娟

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:叶美娟
[导读] 排桩+钢筋混凝土内支撑在深基坑工程中的应用率日益提高,可以帮助建筑企业完成建设要求

        中国十七冶集团管廊工程技术分公司  243000
        摘要:排桩+钢筋混凝土内支撑在深基坑工程中的应用率日益提高,可以帮助建筑企业完成建设要求,在施工进行期间,不会对道路、工程周边建筑物、管网造成不良的影响。鉴于排桩+钢筋混凝土内支撑具备的良好的应用价值,所以本文列举实际工程项目,介绍项目的情况,提出基坑设计方案,最后引出桩基施工等内容。
        关键词:深基坑;钻孔灌注桩;内支撑;支护体系;施工技术


        在高层建筑日益增多的背景下,对深基坑工程提出了不小的要求,需要优化施工技术,按照工程建设需要,优化施工技术与技术参数,合理开发地下空间,为深基坑支护技术得到合理的应用提供条件。排桩+钢筋混凝土内支撑在此背景下,成为很多建筑企业开展深基坑施工的首选方案,可以发挥建筑材料的最大功效,还不会对边坡造成不良的影响,满足边坡在变形控制方面的要求。
        一、工程分析
        (一)工程概况
        本文以天津市河东区某经济适用住房项目为例,基坑开挖深度为6.3m/6.6m,基坑平面东西长约127.9m,南北宽约127.9m,周长495.4m,面积约16484.3㎡,本工程±0.000m相当于大沽高程+3.400m,拟建物包括2栋28层住宅,高度90m(8、10号楼);1栋26层住宅,高度84m(11号楼);2栋10层住宅,高度32m(9、12号楼);1栋2~3层配套公建,高度15m,高层住宅均拟采用剪力墙结构,配套公建、10层住宅均拟采用框架结构,场地整体地下车库1层,埋深-6.6m、-6.9m;基坑与护库河距离约80m。
        (二)地质条件
        地址层强风化岩、层粉土、层粉质粘土与层杂填土的层厚分别为1~2.6m,3.1~5.8m,0.6~5m,0.70~5.9m。
        (三)周边环境
        初见水位埋深 1.80m~2.30m,相当于标高 1.05m~0.79m。
        静止水位埋深 1.30m~2.00m,相当于标高 1.64m~1.18m。
        表层地下水属潜水类型,主要由大气降水补给,以蒸发形式排泄,水位随季节有所变化。一般年变幅在 0.50~1.00m 左右。
        二、基坑支护方案
        进行现场调研,本工程基坑在形状方面基本呈正方形。基坑平面东西长约127.9m,南北宽约127.9m,周长495.4m,面积约16484.3㎡。基坑开挖深度为6.3m(6.6m)。在工程中,周边住户不能将锚杆打入建筑地下。考虑到项目至周边建筑很近的实际情况,需要做好控制工作。
        通过工程参数的研究,在多方案对比下选择排桩与钢筋混凝土内支撑支护形式,将其作为工程采用的施工方式。在工程进行中,于临河一侧设置止水帷幕,选择水泥土搅拌桩,保证桩端处于基坑底5m以下的位置。桩长与桩径分别为11.5m与700mm[1]。
        三、桩基施工
        (一)钻孔灌注桩施工
        (1)测量放线
        在桩基施工中使用钻孔灌注桩施工,需要在设置测量控制点前建立闭合导线控制网,接着测量转为桩位中心点并需要在随后完成校验、复检工作,记录相关工作的数据。
        (2)成孔
        使用钻孔灌注桩施工技术,在成孔期间考虑钻孔可能存在偏移、钻机摇晃、卡钻等状况,将钻进速度维持在1~1.5m/min。如果出现停钻的情况,不能急于复工,需要查明导致停转的原因并在发现问题后快速改正错误的作业方式。接着开始进行钻进工作,快速处理钻出的土方,将清理土方转移至指定地点[2]。
        (3)混凝土泵送料成桩
        在钻孔灌注桩施工中必须保证混凝土与设计要求一致,同时需要在混凝土泵送料成桩期间关注塌落度,将其控制在180~220mm的范围中,确保混凝土具备流动性。在混凝土应用中采用边压混凝土边提高钻杆的操作方式,在接近地面处应该放缓提管速度,同时需要清理孔口部位的渣土,必须保证泵送速度与钻杆提升速度相适配。在成桩期间还应该将灌注提升速度维持在2.5m/min。在此期间不能采用先提钻后灌料的方式,否则会影响工作质量。
        (4)下插钢筋笼
        在混凝土灌注工作结束后,应该在插钢筋笼前清理地表的土方。在下笼环节中需要明确工作顺序,借助钢筋笼自身重量,将其压入地下,再不能继续压入时应用振动锤。振动锤的使用可能导致钢筋笼偏移设定的位置,为防止振动锤振动作用,影响施工作业效果,将插入的速度限制在1.2~1.55m/min的区间中[3]。



        (二)立柱桩与钢格构立柱的施工
        在支护结构施工中应该确定支承立柱施工要求,为良好的完成施工任务,应该将钻孔灌注桩作为支承桩的首选。立柱桩基与相连部分是设计需要关注的内容,保证该部位设计满足规范的前提下,保证支撑梁与立柱桩连接参照框架梁与框架结构格构柱的构造方式[4]。
        选择格构式钢柱作为立柱桩基坑底上部的组成元素,下部定为钻孔灌注柱,桩端进入基坑底部的深度与桩径分别为5m、700mm。选择焊接的方式连接钢格构柱和灌注桩钢筋笼。另外,必须保证格构柱与钢筋笼的对接位置不存在偏差,保证双方固定牢固,在浇筑混凝土与吊装就位环节,格构柱与钢筋笼不会出现松动的状况。
        四、内支撑施工
        (一)冠梁施工
        在冠梁施工中,应该清楚标高处需要关注的施工内容,在梁底标高部位,需要留300mm,冠梁钢筋混凝土结构施工需要在清理柱头混凝土浮浆后进行。冠梁施工需要清楚关注事项,修整立柱上部,为冠梁施工可靠、安全的进行提供条件。在冠梁部位,及时凿除灌注桩超灌部位的混凝土[5]。
        (二)钢筋混凝土内支撑梁施工
        (1)围檩与护壁连接
        在钢筋混凝土内支撑梁施工中,处理到围檩与护壁连接部位,为提高护壁与围檩衔接的紧密程度,应该清理该部位。
        (2)内支撑梁土方开挖
        对于围檩与内支撑梁部位,需要明确工作需求,在该部位需要进行挖土作业,在机械挖土的过程中,应该留出30cm的土体,最后在人工操作方式下清底。
        (3)内支撑梁混凝土浇筑
        浇筑钢筋混凝土支撑,应该采用整体浇筑成型的方式,在分段施工期间,应该关注施工细节,在支撑断面处留下垂直缝,还应该对垂直缝进行适当的处理,提高接缝的严密性。另外,桩与混凝土围檩间可能存在间隙,应该选择混凝土填嵌两者的缝隙。在混凝土选择方面,应该选择超过C30的细石混凝土。
        最后进行内支撑梁模板施工、内支撑梁钢筋施工,保证相关工作严格按照要求进行。
        (三)拆除钢筋混凝土内支撑
        完成基坑内土方开挖等工作后,查看地下负二层顶板处的钢筋混凝土 内支撑,在该部位的混凝土强度达到80%,便符合钢筋混凝土内支撑拆除的条件。另外,可以选择混凝土切割拆除或人工拆除等方法。
        五、基坑变形监测
        (一)基坑监测
        基坑变形监测一般委托具有资质的专业机构进行,支护结构、周边建筑物、管线都是基坑监测需要关注的内容,查看该部位是否存在变形的情况。另外,基坑底部、地下水状况与基坑周边土体变化也是监测工作的重点内容。
        (二)布置监测点
        建筑物沉降是监测工作的主要内容,提高建筑监测水平,可以掌握工程地面建筑物真实的沉降情况,一般会在该区间设置一定数量的观测点,清楚工程地面的沉降问题,结合掌握的信息进行合理的干预,防止出现沉降程度过大,出现损坏建筑物的情况。
        (三)监测方法
        在监测过程中会使用到高精度水准仪、全站仪等现代设备,在设备的辅助下观测地形;在开挖土方的环节中,应该确定观测的频率,每隔2d观测1次;在支护施工阶段,将观测的频率控制在一天一次,在覆土工作结束后即可以结束现场监测的工作。
        结语:
        在深基坑工程中,需要清楚工程的环境信息、土质情况,综合工程建筑信息,考量建筑施工要求,选择排桩+钢筋混凝土内支撑支护的方式。由于工程地下水丰富,为了提高施工的安全性、有效性,止水帷幕选择高压旋喷桩。将地下水对基坑形成的不良影响控制在对小范围中。钢筋混凝土内支撑支护在外荷载抵御方面有良好的效果,可以防止土体移位,提高工程周边建筑的安全性,借助工程带来良好的社会效益与经济效益。
        参考文献:
        [1]谢代胜.深基坑工程中内撑式排桩支护施工技术[J].建材世界,2020,210(05):72-74+78.
        [2]曾建聪.内撑式排桩施工技术在建筑基坑开挖中的应用研究[J].福建建材,2020,228(04):86-87.
        [3]郑文潇.建筑基坑工程中内撑式排桩施工技术应用研究[J].四川水泥,2020,292(12):149-150.
        [4]颜琦.内撑式排桩支护结构在深基坑工程中的应用[J].广东土木与建筑,2020,328(06):44-46+59.
        [5]付鸿飞.地铁岩土工程深基坑支护施工技术研究[J].安徽建筑,2020,239(03):154-155.

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