專利名稱:高層建筑深基坑復(fù)合支護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域,特別是地基工程技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景眾所周知,地基是建筑,以及周邊建筑的基礎(chǔ)保障。當(dāng)工程設(shè)計(jì)高度和基坑開挖深度大、距周邊建筑近(7m左右),且,周邊建筑房 齡長(zhǎng),施工現(xiàn)場(chǎng)狹小,不可采用自然放坡法施工時(shí),需對(duì)基坑進(jìn)行支 護(hù)來保證施工期間的安全。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于發(fā)明一種對(duì)周邊建筑和工程提供有效基礎(chǔ)保障 的高層建筑深基坑復(fù)合支護(hù)方法。本發(fā)明包括以下步驟攪拌樁施工、超前鋼管樁施工、土方開挖、 邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工。所述的攪拌樁施工采用大功率的攪拌樁機(jī)四攪四噴施工工藝,攪拌樁要求穿越砂層進(jìn)入砂質(zhì)粘性土不小于1000,相互搭接200。所述的超前鋼管施工的鋼管采用4>89X2. 7、成孔直徑4)110,穿越砂層進(jìn)入砂質(zhì)粘性土不小于1500,嵌固段不小于2000;用32. 5R普通硅酸鹽水泥配漿,水灰比0.55 0.6,清孔后由下往上注漿,注漿壓力為0. 5 0. 8MPa。所述的土方開挖時(shí),攪拌樁齡期大于10天,分層分段開挖,每層 開挖深度與錨桿豎向間距相匹配,超挖深度小于0.2m;開挖一層后立即支護(hù)一層,壁周圍無積水,上一層未支護(hù)土釘齡期大于4天;每段開挖長(zhǎng)度為15 20m。所述的預(yù)應(yīng)力錨索施工順序?yàn)樾蘩磉吰?、成孔、錨索安裝、清孔、 一次注漿、二次注漿、掛網(wǎng)、噴射細(xì)石砼、腰梁施工、預(yù)應(yīng)力張拉。本發(fā)明根據(jù)場(chǎng)地情況、地質(zhì)條件及周邊環(huán)境,采用的復(fù)合型支護(hù) 工藝合理,實(shí)施后,基坑各種變形均在控制范圍內(nèi),保證了施工安全, 也保障了周邊建筑的安全。杲體實(shí)施方式l.土釘、錨索設(shè)計(jì) 1. 1 土層參數(shù)1) 人工填土約3. 95m厚雜填土。C二10Kpa, 0 = 10, Y 二18認(rèn)/m3。2) 耕土約0.82m厚黃土狀粉質(zhì)粘土。 C二10Kpa, O)二IO, y 二18認(rèn)/m3。3) 淤泥質(zhì)粉砂層厚0. 70m 3 .7m。 C=3 5 Kpa, 0 = 14, y 二17KN/m3。4) 粉質(zhì)粘土層厚1.10m 5 .6m。 C = 20 Kpa, 0> = 18, y二 18. 5認(rèn)/m3。5) 粗砂層厚O. 9m 6. 6m。 C = 3Kpa, 0=30, y =19KN/m3。6) 砂質(zhì)粘性土層厚7.9 23.50m。 C二25Kpa, 0=23, Y二 19認(rèn)/m3。1.2設(shè)計(jì)參數(shù)1) 基坑開挖深度約8.0m,東、南、西側(cè)邊坡為垂直支護(hù);北側(cè) 邊坡采用放坡開挖,坡度為1:0.4,并將此側(cè)地面標(biāo)高降低3m。2) 超前鋼管采用鋼管采用小89X2. 7,成孔直徑4)110; 土釘采用 4>25,孔徑IIO,傾角為15° ;錨索采用2*7 0 5鋼絞線,成孔直徑 為130,傾角為25。自由段5m,錨固段大于20m。3) 基坑側(cè)壁安全等級(jí)東側(cè)為一級(jí),重要性系數(shù)為1.10;南側(cè)、 北側(cè)、西側(cè)為二級(jí),重要性系數(shù)為l.O。4) 基坑邊線外lm范圍內(nèi)不得堆載,lm以外地面超載不得超過15kPa。1.3計(jì)算結(jié)果1. 3. 1東側(cè)(離建筑物較近的部分)1) 土釘采用025鋼筋,長(zhǎng)度12 16m、豎向間距上部是1.3m, 下部1.0m;水平間距錨索部分為2.4m, 土釘部分為2. 4m。 土釘長(zhǎng)度 均不含外露部分,下料時(shí)在此尺寸的基礎(chǔ)上加200 (錨頭長(zhǎng)度)。2) 本側(cè)采用超前鋼管樁,間距為0. 8米。3) 本側(cè)設(shè)二道預(yù)應(yīng)力錨索來控制基坑變形自由段5m,錨固段 20m,設(shè)計(jì)抗拔力為280KN,鎖定力為200KN。1.3.2西側(cè)、南側(cè)1) 土釘采用025鋼筋,長(zhǎng)度15 16m。豎向間距上部為1.3 1.5m,下部為1.3m;水平間距錨索部分為2. 6m, 土釘部分為2. 6m。2) 本側(cè)超前鋼管樁間距為l.O米。3) 采用二道預(yù)應(yīng)力錨索來控制基坑變形,自由段5m,錨固段20m; 設(shè)計(jì)抗拔力為280認(rèn),鎖定力為200KN。1. 3. 3北側(cè)采用放坡結(jié)合土釘支護(hù),坡度按1:0.4進(jìn)行,土釘采用0)18鋼筋。1. 3. 4噴射面配筋分布筋均為4>8@200乂200誦,土釘在坡面水平方向用2 4)16加強(qiáng) 鋼筋連接,加強(qiáng)筋穿過錨頭里邊,并與錨頭焊接,焊接長(zhǎng)度為160。 1.3. 5注漿、細(xì)石砼坡面1) 注漿采用32. 5R水泥,水灰比為O. 5,壓力為0.4 0.6Mpa。2) 細(xì)石砼坡面〔20砼配比為水泥砂石子=1:1.7:1.9,厚100, 32. 5R水泥。2.施工方法總體施工順序攪拌樁施工、超前鋼管樁施工、土方開挖、邊坡 預(yù)應(yīng)力錨索施工。 2. 1攪拌樁施工
因本工程砂層較厚,采用單排攪拌樁很難達(dá)到止水效果,故采用 了雙排攪拌樁。深層攪拌樁采用大功率的攪拌樁機(jī)四攪四噴施工工
藝,攪拌樁要求穿越砂層進(jìn)入砂質(zhì)粘性土不小于1000,相互搭接200,
雙排攪拌樁平面布置如下圖示
水泥攪拌樁采用32. 5R普通硅酸鹽水泥配漿,水灰比0. 55 0. 6, 每米樁身水泥用量為65kg/m。施工攪拌軸轉(zhuǎn)速宜為中檔,提升速度 為0.8 1.2 m/min,不得太快,以免影響攪拌效果。施工前按圖紙 間距做好標(biāo)志樁及控制線,施工過程中控制好樁身垂直度、有效樁長(zhǎng)、 樁頂及樁底標(biāo)高。 2. 2超前鋼管施工
鋼管樁鋼管樁主要是在土方開挖過程中,當(dāng)土釘及錨桿還未施 工(受力)時(shí)起超前支護(hù)作用。鋼管采用4) 89 X 2. 7,成孔直徑4) 110, 要求穿越砂層進(jìn)入砂質(zhì)粘性土不小于1500,且嵌固段不小于2000。 用32.5R普通硅酸鹽水泥配漿,水灰比0.55 0.6,清孔后由下往上 注槳,注漿壓力宜為O. 5 0.8MPa。施工前必須放出攪拌樁中心線, 以防止鋼管樁偏出攪拌樁,降低鋼管樁作用。 2. 3開挖土方及修整邊坡
基坑開挖攪拌樁齡期達(dá)到10天后,方可進(jìn)行基坑開挖及噴錨 支護(hù)施工,要求分層分段開挖,每層開挖深度應(yīng)與錨桿豎向間距相匹 配,超挖深度不得大于0. 2m; 土方開挖必須緊密配合土釘支護(hù)施工, 嚴(yán)格做到開挖一層,支護(hù)一層,上一層未支護(hù)完或達(dá)不到注漿體強(qiáng)度 的70%(即土釘齡期不得少于4天),不得開挖下一層,每段開挖長(zhǎng)度 宜為15 20m。機(jī)械開挖后,及時(shí)配合人工修整壁面,要求達(dá)到平整、坡度一致,邊坡的軸線位置要準(zhǔn)確,嚴(yán)禁護(hù)壁后掏挖,且邊壁周圍不 得積水。
土釘噴錨部分施工時(shí),上部噴射混凝土及土釘齡期大于4天,方
可開挖下一層;預(yù)應(yīng)力錨索錨固體強(qiáng)度及腰梁強(qiáng)度達(dá)到70%,方可張
拉鎖定。
2. 4錨索施工
2. 4. 1成孔要求及偏差
根據(jù)設(shè)計(jì)間距及標(biāo)高,定出孔位,作出標(biāo)記。土釘水平方向孔距 偏差不得大于50mm,豎直方向孔距偏差不得大于100mm,鉆孔底部的 偏斜尺寸不得大于桿長(zhǎng)的3%,孔深不得小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,也不得大于 設(shè)計(jì)的1%, 土釘傾角要符合設(shè)計(jì)要求。 2. 4. 2 土釘制作與安放
1) 土釘鋼筋應(yīng)平直,除油、除銹。
2) 鋼筋接頭采用機(jī)械連接。
3) 土釘沿軸線方向,每2m采用(D10鋼筋做對(duì)中支架(錨索對(duì)中 支架釆用^48*3.5鋼管截成100長(zhǎng)小段,在管壁上等間距焊三條O) 10,形狀同土釘上對(duì)中器形狀,并將對(duì)中器用鐵絲將鋼絞線綁扎在管 面上)以保證桿體(錨索)在孔中央。
4) 安放桿體(錨索)時(shí),應(yīng)防止桿體的變形。注漿管隨桿體一同放 入。注漿管距孔底宜為50 100mm。
5) 桿體插入孔的深度不得小于桿體的95。%。桿體放入后,不得 隨意敲擊。
6) 普通土釘外端頭焊接2025鋼筋,每根鋼筋長(zhǎng)60mm,以增強(qiáng) 抗拔力和固定鋼筋網(wǎng)。
2.4. 3清孔、注槳
l)當(dāng)孔成型安裝土釘后,立即用壓力水進(jìn)行清孔,至孔口返出清水后進(jìn)行注漿。
2) 注漿管采用PVC塑料管,注漿管應(yīng)送至孔底,以確保漿液送至 底部,由下往上注漿。
3) 當(dāng)清孔至回水清澈時(shí),立即改注預(yù)先配制好的水泥漿(水灰比 為0.45)。應(yīng)從孔底開始注漿直至孔口溢漿,并認(rèn)定孔內(nèi)已充滿水泥 漿時(shí),將注漿管外拔至距孔口 500外,停留10 15分鐘再進(jìn)行補(bǔ)漿。
4) 對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索二次注漿管,管底部離孔底約500,管底用膠布 封口,注漿管從管端500處開始每隔lm開08小孔并用膠布封住, 防止一次注漿水泥漿流入管內(nèi)。
5) 預(yù)應(yīng)力錨索二次注漿只對(duì)錨固段進(jìn)行,待一次注漿后4 6小 時(shí)(水泥砂漿初凝后)進(jìn)行,控制注漿壓力為1.5 2.0Mpa,使?jié){液 沖破第一次灌漿體,向錨固體和土壤間劈裂擴(kuò)散,使之直徑擴(kuò)大,增 加徑向力,以提高抗拔能力。
2.5掛網(wǎng)、噴射速凝砼面層
1) 外網(wǎng)與桿連接要牢固,鋼筋網(wǎng)采用0)8@200雙向鋼筋,采用 綁扎搭接,搭接長(zhǎng)度〉300mm,接頭要錯(cuò)開,縱向鋼筋插入土中長(zhǎng)度 應(yīng)〉300mm。
2) 網(wǎng)掛好后,安裝加強(qiáng)筋,綁扎好鋼筋保護(hù)層,經(jīng)驗(yàn)收合格后噴 射砼面層。
3) 砼面層厚度為IOO腿,施工前應(yīng)進(jìn)行配制試驗(yàn),確定配合比; 在干拌混合料時(shí)應(yīng)拌合均勻,并摻入速凝劑10%,噴射槍頭處的工作 風(fēng)壓保持在0.3MPa;噴頭應(yīng)盡量與受噴面保持垂直,減少回彈及砼 流淌現(xiàn)象,在面層上間隔2000X2000梅花形留置一個(gè)050泄水洞, 以排解坡面水及其壓力。
2.6預(yù)應(yīng)力錨索的張拉與鎖定
l)張拉時(shí)應(yīng)分批從中間向兩邊對(duì)稱進(jìn)行,以減少由于結(jié)構(gòu)變形及相鄰錨索施工時(shí)引起的應(yīng)力損失。
2) 錨索張拉就分級(jí)進(jìn)行,分別為設(shè)計(jì)值50%、 75%、 100%,每級(jí) 錨索持荷約3 5分鐘,并測(cè)讀錨頭位移三次,作好張拉記錄,然后 卸荷至設(shè)計(jì)控制力后,穩(wěn)壓10分鐘后鎖定。
3) 錨索鎖定后,應(yīng)在錨頭處做防銹處理。
在采取該方案施工后,坑壁頂部邊緣實(shí)測(cè)位移和沉降均控制在允 許范圍內(nèi)
東側(cè)沉降報(bào)警值為26mm,實(shí)際沉降14. 73mm;水平位移報(bào)警值為 35mm,實(shí)際位移25mm;其余部分,沉降報(bào)警值為40mm,實(shí)際沉降最 大值為7.2,;水平位移報(bào)警值為35mm,實(shí)際最大值為9隱。周邊的 房屋、道路及其他建(構(gòu))筑物均未發(fā)生變形、裂縫和沉降的現(xiàn)象, 表明本發(fā)明是切實(shí)可行的技術(shù)方案。
權(quán)利要求
1、 一種高層建筑深基坑復(fù)合支護(hù)方法,其特征在于包括以下步驟攪拌樁施工、超前鋼管樁施工、土方開挖、邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述高層建筑深基坑復(fù)合支護(hù)方法,其特征 在于所述攪拌樁施工采用大功率的攪拌樁機(jī)四攪四噴施工工藝,攪拌樁要求穿越砂層進(jìn)入砂質(zhì)粘性土不小于1000,相互搭接200。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述高層建筑深基坑復(fù)合支護(hù)方法,其特征 在于超前鋼管施工的鋼管采用4>89X2. 7、成孔直徑小IIO,穿越砂層 進(jìn)入砂質(zhì)粘性土不小于1500,嵌固段不小于2000;用32. 5R普通硅 酸鹽水泥配漿,水灰比0.55 0.6,清孔后由下往上注漿,注漿壓力 為0. 5 0.證a。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述高層建筑深基坑復(fù)合支護(hù)方法,其特征 在于土方開挖時(shí),攪拌樁齡期大于10天,分層分段開挖,每層開挖 深度與錨桿豎向間距相匹配,超挖深度小于0.2m;開挖一層后立即 支護(hù)一層,壁周圍無積水,上一層未支護(hù)土釘齡期大于4天;每段開 挖長(zhǎng)度為15 20m。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述高層建筑深基坑復(fù)合支護(hù)方法,其特征 在于預(yù)應(yīng)力錨索施工順序?yàn)樾蘩磉吰?、成孔、錨索安裝、清孔、一 次注漿、二次注漿、掛網(wǎng)、噴射細(xì)石砼、腰梁施工、預(yù)應(yīng)力張拉。
全文摘要
一種高層建筑深基坑復(fù)合支護(hù)方法,涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域,特別是地基工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括以下步驟攪拌樁施工、超前鋼管樁施工、土方開挖、邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工。本發(fā)明根據(jù)場(chǎng)地情況、地質(zhì)條件及周邊環(huán)境,采用的復(fù)合型支護(hù)工藝合理,實(shí)施后,基坑各種變形均在控制范圍內(nèi),保證了施工安全,也保障了周邊建筑的安全。
文檔編號(hào)E02D5/76GK101285309SQ200810024369
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者俊 丁, 群 蔡, 馬建國(guó) 申請(qǐng)人:南通華匯建筑工程有限公司