江蘇省華建建設股份有限公司 江蘇揚州 225000
摘要:惠州大隆財富廣場,地下三層,基坑開挖深度局部超過17m,本工程基坑采用了人工護壁挖孔樁加錨索支護的組合支護,筆者通過工程特點及設計參數的分析,詳細介紹了組合支護形式在深基坑支護工程的施工工藝要點。
關鍵詞:深基坑支護 人工挖孔擋土樁 冠梁 預應力錨桿
1.工程概況
惠州市大隆財富廣場地上39層,地下三層,建筑高度150米,建筑面積約為150000㎡,主體結構采用框架-核心筒結構,基礎采用人工挖孔樁。場地呈長方形,長約141米,寬約為64m,基坑周長約為544m,開挖面積約11100 ㎡,設計+0.000為18.30m,基坑開挖深度約為15.00m,最大開挖深度按17.00m。
該工程位于惠州市惠城區江北,西鄰三新南路,其余各邊緊鄰規劃市政道路及已有商住樓,因此基坑支護必須技術可行、安全可靠。為保證基坑支護安全可靠,便于地下室施工,減少排水量,淤泥質土、軟塑狀粉質粘土分布地段,沿基坑側壁超前加強支護措施,即沿基坑側壁四周布設樁徑φ1200的人工護壁挖孔樁加錨索支護組合支護。樁間填土采用鋼管錨桿加固止水。坡面掛]8@200×200鋼筋網、噴C20砼厚100,并設少量泄水孔,坡頂、坡底設排水溝,將坑內集水集中排入排水溝,匯入淀砂池,經沉淀后,排入相鄰的明渠內。
2.工程地質及水文地質條件
2.1場地內各巖土層巖性特征自上而下描述如下:
2.1.1人工填土:褐紅、褐黃、灰色等色,以粘性土為主,局部由粘性土混雜混凝土塊、磚塊等建筑垃圾組成,稍濕~濕,松散~稍密狀態。場地均有分布,層厚4.00~7.00m。
2.1.2第四系沖洪積土層:由粉質粘土、粘土、淤泥質土組成,厚度較大,局部呈透鏡狀、夾層狀及似層狀產出。
2.1.3第四系殘積土:紫紅色,濕,堅硬,遇水易軟化、崩解,局部分布,埋深較大,層厚:3.20~5.40m。
2.1.4白堊系巖體:為泥質粉砂質礫巖,巖質軟,風化帶發育完整,全風化巖多呈堅硬土狀,巖體節理裂隙較發育;強風化巖巖芯多呈碎塊~碎屑狀;中風化巖巖芯多呈碎塊~短柱狀,巖面埋深不一,6.10m~21.00m。
2.2水文地質條件:
本場地地下水根據其賦存介質和埋藏條件不同主要分為兩類:第一類,賦存于第四系松散堆積層中的孔隙潛水,主要含水層為呈透鏡狀的松散類土,其透水性及富水性均較差,水量較貧乏,是本場地主要的含水層,局部人工填土中賦存上層滯水;第二類,賦存于下伏風化巖體中的孔隙裂隙水,其含水量及透水性主要受基巖裂隙發育程度控制,埋藏較深,具微承壓性。場地內地下水主要接受大氣降水補給,徑流方向大體由北向南流。第四系松散堆積物中的孔隙潛水對基坑開挖影響強烈;而下伏基巖裂隙水埋深較大,對基坑開挖影響較輕。鉆探期間測得鉆孔綜合水位埋深1.50~2.50m。場地內未見地表水體出露,地表水對基坑開挖影響不明顯。
3.主要施工工藝及施工要點
3.1人工挖孔樁的施工
3.1.1人工挖孔樁施工要點
沿坑壁四周布置,間距2.0m,樁直徑1.20m,C25砼灌注,灌注前不得有沉渣,灌注充盈系數不得小于1.15,樁長及配筋根據施工剖面圖及大樣。嵌入基坑底深度不得小于5.00m。挖孔施工應隔樁施工,不得挖孔與灌注同時作業,砼灌注時鄰樁不得施工;人工挖孔施工護壁段過度不得大于1m;當穿越素填土、淤泥質土時,護壁段長度不得大于0.5m,并且護壁鋼筋加密至@100。
3.2土釘(鋼管錨桿)及坡面掛網噴射砼的施工
3.2.1土釘施工工藝
(1)加工管材:采用Φ48鋼管,制作成濾管(花管),入土端加工成樁尖狀,濾水孔對向間距500mm,孔眼前端(造管尖側)焊接鋼筋或角鋼塊,構成孔前倒刺及保護塊。
(2)打釘:傾角25度,成孔采用壓入式成孔,梅花型布設。部分成孔困難,采用了預成孔再壓入等長的設計鋼管錨桿,沿樁間布設。
(3)壓力灌漿:采用注漿泵,通過高壓注漿管安接在鋼管頭上,并采用低壓慢灌工藝,壓入水泥漿,用32.5R水泥,按水灰比0.45~0.50配制水泥漿,(漿體摻入早強劑)灌漿壓力達到500~ 1000KPa壓力,并穩壓一段時間后,即可停止注漿。
3.2.2噴錨支護施工工藝
(1)按設計要求開挖工作面,修邊坡。
(2)噴射混凝土視土質情況而定,分一次或二次噴射。
(3)安放土釘或錨桿(包括鉆孔、插筋、注漿等)。
(4)綁扎鋼筋網,預留搭接筋(上、下層網筋搭接長度為300mm),鋼筋網格誤差不得大于±20mm,焊接加強鋼筋,加強鋼筋應與錨桿頭焊接。鋼筋網]8@200×200,鋼筋搭接不小于300,鋼筋網與坡面間隙不得小于30mm。
(5)噴射細石混凝土至設計厚度,以錨桿頭尺寸或安插厚度,控制標樁進行控制,混凝土必須加入速凝劑。
(6)每噴射混凝土200m2,制作一組砼試件及水泥砂漿試件,砼試件應在噴錨面未干時制作。
(7)上層噴錨完成3天后,可進行下一層開挖噴錨作業,按此循環,直到坑底標高。
(8)噴錨完成后7天內應對噴錨面進行養護,設專人每天在噴錨面上灑水一次。
(9)開挖的邊坡支護段應在24小時內完成噴錨支護。
3.3錨索及冠梁、腰梁的施工
3.3.1錨索設計要求:
(1)預應力錨索采用4×7Φ5鋼絞線,鋼絞線強度標準值為1860MPa;
(2)成孔直徑Φ130,長度L=29~32m且進入中風化巖2m,自由段5m,自由段部分錨桿外表涂一層黃油,外套塑料管。每2米設一對中支架;
(3)漿液采用42.5R普通硅酸鹽水泥配漿,水灰比為0.45。采用二次注漿,第一次采用常壓0.3~0.5MPa,4小時后進行第二次注漿,壓力要求1.2~2.0MPa。
(4)4×7Φ5錨索設計拉力為200~300KN,施加預應力200~300 KN,預應力錨索腰梁采用砼腰梁。
3.3.2施工工藝流程
錨桿施工按照設計要求及《巖土錨桿(索)技術規程》(CECS22:2005)進行施工。采用6~8臺成孔設備及2套注漿設備分段流水作業。錨桿施工主要工藝流程如下:①定孔位→②鉆機成孔→③錨索制安→④清孔下錨→⑤注漿→⑥腰梁施工→⑦養護→⑧錨索張拉鎖定。