建筑施工技术论文

建筑施工技术论文：某高层建筑工程中的基坑支护
摘要: 分析了某高层建筑工程施工场地情况,提出了支护桩和土钉墙深基坑支护方法,对这两种支护方法及其构造要求和施工工艺进行了论述,结
果表明支护效果安全可靠,可进一步推广应用。

关键词: 深基坑支护,支护桩,土钉墙,构造要求,施工工艺
随着城市建设的高速发展,高层建筑层出不穷,基坑工程向深、大、难方向发展,由于深基坑工程引发的工程安全问题越来越引起重视,基坑支护的重要性已愈显突出。

基坑支护的方法很多,这里通过一个工程实例介绍两种较常用的支护方法。

1工程概况
某报业大厦位于某市建国路与东安大街路口西南角,交通便利。

该建筑物设计地下1层,地上12层,主体檐口高度为47.050 m,采用框架剪力墙结构,设防烈度7度,场地类别为Ⅱ类,抗震设防为丙类,地基基础设计等级为乙级,设计基础形式为桩基础,采用大直径人工挖孔灌注桩。

在拟建大楼的南侧紧邻某日报社的旧办公楼,主楼6层,侧楼5层,带形基础,砖混结构,1986年建成投入使用。

由于新建大楼基坑开挖深度达7.70 m,并紧邻旧办公楼,因此,在基坑施工及基础施工期间需对与旧办公楼交界处边坡进行支护,以保证施工安全及旧楼不受影响。

此外,在拟建大楼的西侧紧邻市保险公司住宅楼,北侧紧邻东安大街,均不能放坡开挖基坑。

经过多方商议研究决定,在基坑南侧和西侧采用人工挖孔灌注桩支护,基坑北侧采用土钉墙支护,东侧采用放坡开挖,坡度为1∶0.33(如图1所示)。

2支护桩施工
2.1构造要求
依据《建筑基坑支护技术规程》中排桩的构造要求,本工程支护桩采用直径800 mm人工挖孔灌注桩,并通过计算确定桩长不小于12 m,采用C20混凝土灌注,桩间距应根据排桩受力及桩间土稳定条件确定为1.5 m。

桩的纵向受力钢筋采用18B22钢筋,纵向受力钢筋保护层厚度不应小于35 mm。

箍筋采用A8@200的螺旋筋,每隔1 500 mm布置一根A12的焊接加强箍筋,以增加钢筋笼的整体刚度,有利于钢筋笼的吊放,钢筋笼一般离孔底200 mm。

排桩顶部应设钢筋混凝土冠梁与桩身连接,冠梁宽度为800 mm,高度为500 mm。

桩顶纵向钢筋应锚入冠梁内,且锚固长度不低于30倍纵向钢筋直径。

桩与冠梁主筋焊接接头必须分散布置,一个截面的接头数不得超过钢筋数的1/2。

2.2支护桩施工工艺
按设计图纸放线、定桩位→人工取土成孔→测量控制→支设护壁模板→在顶部放置操作平台→浇筑护壁混凝土→拆除护壁模板继续向下一段施工,至设计
标高→排除孔底松土、沉渣→吊放钢筋笼→浇筑桩身混凝土。

2.3支护桩技术要求
1) 施工前必须充分了解现场工程地质与水文地质状况。

2) 根据护壁井圈设计高度,挖至一定孔深后应立即支模,按要求放置钢筋并浇筑混凝土;护壁井圈混凝土达到设计允许的强度后方可进行下一层挖土施工。

3) 每层井圈高度取600 mm,为便于混凝土浇筑,井圈应做成锥形,锥形井圈上口宽度为200 mm,下口宽100 mm。

4) 出土工具:主要有机架、电动葫芦及出渣筒。

5) 孔内施工照明必须采用安全低压防水灯。

6) 要求向孔内送风不小于25 L/s,主要工具为1.5 kW 鼓风机,配以直径为100 mm的塑料送风管。

7) 施工桩孔应间隔进行,不得同时施工全部桩孔,基坑开挖应在支护排桩桩体强度达到70%设计强度后进行。

8) 基坑开挖后,建立旧楼变形监测点;发现变形超过规范要求,立即采取紧急加固及支护措施。

3土钉墙施工
3.1构造要求
1) 依据《建筑基坑支护技术规程》,确定土钉墙墙面坡度为1∶0.1,土钉倾角为12°,土钉孔径为100 mm。

土钉钢筋采用C20钢筋。

2) 面层钢筋网的钢筋为A6,网格尺寸200 mm×200 mm,搭接长度应大于300 mm。

面层中与土钉等间距设置B16的加强钢筋,采用水平垂直设置。

加强钢筋采用焊接连接,且与每根土钉可靠连接。

3) 土钉必须与面层有效连接,本工程设置350 mm×350 mm×50 mm的水泥承压板,通过螺栓与土钉连接。

4) 土钉孔内注浆材料采用水灰比为1∶0.5的水泥砂浆,强度不低于12 MPa,3 d强度不低于10 MPa。

5) 在坡顶和坡脚设排水措施,坡面设适当数量泄水孔。

6) 本工程共设5排土钉,第一排土钉
距离地面0.5 m,土钉水平间距和竖向间距均为1.5 m,自上向下各排土钉的长度分别为8 m,7.5 m,7 m,6.5 m,6 m。

3.2土钉墙支护施工工艺
土钉墙的施工一般按以下程序进行:
施工准备→开挖工作面、修理边坡、坡面排水→喷射第一层混凝土→设置土钉(包括成孔、置筋、安装、注浆等)→安设连接件→绑扎安装钢筋网→喷射第二层混凝土。

1) 施工前的准备。

在进行土钉墙施工前,要认真检查原材料,机具的型号、品种、规格及土钉各部件的质量、主要技术性能是否符合设计和规范要求;平整好场地道路,搭设好钻机平台;做好土钉所用砂浆的配合比及强度试验,各构件焊接的强度试验,验证能否满足设计要求。

2) 土方开挖。

土方开挖必须紧密配合土钉墙施工,严格做到开挖一层,支护一层。

上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层土钉施工。

每层开挖深度按设计要求并视现场土质条件而定,开挖要到位,不得欠挖,绝对禁止超挖。

机械开挖后,应及时对壁面进行人工修整。

对较软弱的土体,需采用必要的超前支护措施。

3) 钻孔。

采用螺旋钻机成孔,要掌握好钻进速度,保证孔内干净、圆直,孔径符合设计要求。

严格控制钻孔的偏差,保证水平方向、垂直方向孔距误差,钻孔底部的偏斜误差,钻孔深度误差均在规范允许范围内。

4) 土钉制作和安放。

拉杆要求顺直,应除油、除锈并做好防腐处理,按要求设置好定位架;拉杆插入时,应防止扭压、弯曲,拉杆安放后不得随意敲击和悬挂重物。

5) 注浆。

应采用机械均匀拌制浆体,要随搅随用,禁止人工搅浆,浆液应在初凝前用完,并严防石子、杂物混入浆液。

注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净;注浆开始或中途停止超过30 min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路;注浆时,注浆管应插至距孔
底250 mm~500 mm处,孔口部位宜设置止浆塞及排气管。

6) 喷射混凝土。

a.喷射作业前要对机械设备,风、水管路和电线进行全面检查并试运转,清理受喷面,埋设好控制混凝土厚度的标志。

b.喷射作业开始时,应先送风,后开机,再给料,料喷完后再关风。

c.喷射时,喷头应与受喷面垂直,并保持0.6 m~1.0 m的距离。

d.喷射作业应分段分片依次进行,同一分段内喷射顺序由上而下进行,以免新喷的混凝土层被水冲坏。

e.喷射混凝土的回弹率不大于15%。

f.喷射混凝土终凝2 h后,应喷水养护。

养护时间:一般工程不少于7 d,重要工程不少于14 d。

4 支护效果
该工程在整个地下工程施工期间,没有出现坑壁坍塌现象,通过对周围建筑物的监测,没有发现大的变形。

支护桩和土钉墙的应用保证了基础及地下室的顺利施工,保证了周围建筑物的安全,所以本工程的支护方案是安全可靠的。

5结语
基坑支护方法多种多样,实际工程中究竟采用哪种支护方法,应综合考虑工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素,做到因地制宜,因时制宜,合理设计、精心施工、严格监控。