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谈某商住楼深基坑施工技术

2017-04-06

山西建筑 2017年7期
关键词:土钉土方标高

王 保 良

(山西省宏图建设集团有限公司,山西 太原 030000)



谈某商住楼深基坑施工技术

王 保 良

(山西省宏图建设集团有限公司,山西 太原 030000)

结合某县金威家园1号商住楼工程的水文地质条件与周边环境情况,提出了该工程的基坑施工要求,制定了基坑放坡和支护方案,并阐述了施工技术要点及安全防护措施,实现了基坑施工的可行性、安全性、经济性。

基坑,土方开挖,土钉墙,施工方案

1 工程简介

某县金威家园1号商住楼,地基采用CFG桩复合地基,梁板式筏型钢筋混凝土基础,剪力墙结构,地下2层,地上26层,裙楼为地上2层。

2 现场及周围环境

本工程位于小区的东北角。拟建建筑物周围场地情况具体为:东侧12.5 m为生活区及施工区隔离围挡;北侧35.5 m~37.2 m 为麟绛西大街中心线,距施工区与街道隔离围挡16 m左右;西北角7.5 m为金威家园售楼部,售楼部为1层轻钢结构;售楼部东25 m处有一通信光缆杆,距裙楼边线为4.5 m;南侧距金威家园3号楼30 m;西侧距金威家园小区施工主道路7.5 m。同时,根据规划部门提供的施工现场勘查结果和项目部现场实际复查,现场地下无任何管道、管线和其他设施。

3 工程地质及水文条件

1)根据《某县金威家园岩土工程勘察报告》(详勘),该场地所属地貌单元为绛河二级阶地。据野外钻探、原位测试及室内土工试验,该场地自上而下大致可分为四层,分别是:

第①层,耕植土:黄褐色,以粉土为主,含木炭屑、煤屑、砖屑、植根等,中~高压缩性,松散状,本层厚度0.3 m~0.7 m,平均0.51 m,层底标高介于948.360 m~949.720 m之间。

第②层,湿陷性粉质粘土:黄褐、浅黄褐色,含有钙质网纹、钙斑、钙质结核、褐色土团等,见有虫孔,局部含有粉土透镜体,无摇震反应,稍光滑,中等干强度,中等韧性,液性指数介于-0.31~0.91,平均-0.09,坚硬状~硬塑状,以坚硬状为主,中~高压缩性,以中压缩性为主,本层厚1.2 m~1.9 m,平均1.54 m,层底深度1.8 m~2.4 m,平均2.05 m,层底标高介于946.660 m~948.260 m之间,重度为17.9 kN/m3,粘聚力C=16.0 kPa,内摩擦角φ=9.9°。

第③层,湿陷性粉质粘土:黄红色,见有钙质网纹、钙斑、少量钙质结核,颗粒状,无摇振反应,稍光滑,中等干强度,中等韧性,坚硬状,中压缩性,本层厚1.0 m~1.6 m,平均层厚0.31 m,层底埋深3.2 m~3.6 m,平均3.37 m,层底标高介于945.450 m~946.900 m 之间,重度为18.85 kN/m3,粘聚力C=24.0 kPa,内摩擦角φ=13.1°。

第④层,粉质粘土:黄红、浅黄红色,见有锰斑、锰结核、黄色条纹,颗粒状,无摇震反应,稍光滑,中等干强度,中等韧性,坚硬~硬塑状,以坚硬状为主,本层厚7.7 m~9.2 m,平均层厚8.64 m,层底埋深11.1 m~12.6 m,平均12.00 m,层底标高介于936.460 m~938.850 m之间,重度为19.7 kN/m3,粘聚力C=26.6 kPa,内摩擦角φ=9.7°。

2)根据本工程地勘报告勘察深度范围内揭露地下水为孔隙潜水,初见水位埋深为20.0 m~21.00 m,稳定水位埋深17.10 m~18.30 m,稳定水位标高为931.760 m~932.080 m。

4 基坑概述

根据本工程图纸设计,1号楼±0.000标高为951.000 m,实测开挖区域自然地坪标高平均为949.600 m,相对标高为-1.400 m,主楼区域开挖底标高为-8.960 m,裙楼区域开挖底标高为-8.710 m;开挖深度分别为主楼7.560 m,裙楼为7.310 m; 结合本工程开挖深度、周围环境、地质情况及国家现行有关规范和标准确定本深基坑安全等级为二级,基坑侧壁安全等级为二级,局部需支护的基坑侧壁安全等级为一级。

5 施工要求

根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号文件规定:开挖深度超过5 m(含5 m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程或开挖深度虽未超过5 m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂且影响毗邻建(构)筑物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。本工程开挖深度分别为主楼7.560 m,裙楼为7.310 m;所以在施工前期策划阶段被列为超过一定规模的危险性较大的分项工程,依据国家现行相关标准规范,结合工程现场情况编制确实可行的深基坑专项施工方案,做到方案的安全性、可行性和经济性。

6 总体施工方案

6.1 开挖前场地处理

根据《某县金威家园岩土工程勘察报告》土层描述,第①层土为0.51 m厚耕植土,考虑开挖后的基坑边坡防护及放坡施工,在开挖施工前先将场地内耕植土层全部挖除后再进行基坑开挖工作(开挖后基坑最深处深度仍然大于7 m,安全等级仍按二级进行施工);耕植土层挖除后进行场地平整,并按方案进行防护。

6.2 基坑放坡及支护

1)本基坑土方开挖采用全面放坡、局部支护的开挖方式,四周均采用放坡法纵向分三步进行机械大开挖的施工方法。第一步纵向开挖深度3.1 m,西侧放坡系数为1∶0.3,其余三面放坡系数均为1∶0.6,主要开挖第①,②,③层土(三土层厚度3.4 m),向内错1 m宽台阶,西侧不错台;第二步纵向开挖深度为3.4 m,至主楼打桩工作面,即相对标高-8.46 m,西侧放坡系数不变,其余三侧放坡系数均为1∶0.4;第三步纵向开挖深度分别为主楼0.56 m、裙楼0.31 m,至基坑底标高-8.96 m和-8.71 m,且坑底四周留0.5 m宽工作面。

2)基坑西侧开挖线距金威家园小区施工主道路为1 m左右,西北角为小区售楼部,西南角为施工区门卫房,考虑场地规划、保证道路通行及两侧建筑的安全性,对基坑西侧、西南角、西北角共60 m左右范围基坑侧壁采用土钉墙进行支护;北侧通信光缆杆处于开挖线范围内,由于不考虑进行移动改线,需在开挖时绕开施工并进行保护,本处具体的开挖范围拟定为南侧距通信光缆杆1 m开始开挖,东西侧距通信光缆杆2 m开始开挖,东西侧平面为45°夹角,开挖后本处基坑侧壁进行土钉墙支护;以上两处土钉墙支护部位开挖时必须按照“分段挖槽、开槽支撑、先撑后挖”的原则进行开挖。土钉墙自上而下共设置五排土钉,首排土钉距坡顶1 m,以下排距均为1.3 m,水平间距1.3 m,土钉采用直径20 mm的HRB400钢筋,倾角15°,长度为第一排6 m、第二排7 m、第三排8 m、第四排和第五排均为9 m;挂网钢筋为双向Ф8@200,加强筋采用双向间距1 300 mm直径14 mm的HRB400钢筋,喷射混凝土强度为C20,喷射混凝土厚度为100 mm。

7 计算复核

针对以上施工方案,结合《筑龙安全设施计算软件》和国家现行相关规范对该方案进行计算复核。通过验算,土坡整体稳定性、土钉抗拉承载力和土钉墙整体稳定性均满足要求。

8 施工要点

1)基坑土方开挖结合施工方案采用全面放坡分段分层施工的方法;区域划分及其开挖顺序的确定是土方开挖的关键;基坑竖向划分为三层,三层划分位置按施工方案的要求确定;平面划分为九段,挖土顺序由西向东为A区1段→A区2段→A区3段→B区1段→B区2段→B区3段→C区1段→C区2段→C区3段。

2)基坑土方每开挖一层应复核一次基坑的标高、轴线和几何尺寸,根据错台的大小用白灰放出下层开挖的边线;同时,为防止扰动基底土层,机械开挖标高控制在设计基坑底标高上0.2 m,最后预留的0.2 m厚土方采用人工开挖方式进行平整清理。

3)土钉墙施工必须与基坑土方开挖紧密配合,结合8中1)的挖土顺序在基坑挖土过程中每层优先开挖土钉墙支护部位土方,宽带距离坑边5 m;随后按8中1)的挖土顺序继续施工。

4)本工程根据地质及现场情况采用洛阳铲人工成孔钢筋土钉,孔径120 mm,倾角15°;为了保证土钉在孔中心部位,沿土钉长度方向每隔2 m设置一道定位支架;成孔后应及时安装土钉进行隐蔽验收并注浆,防止塌孔。

5)土钉注浆前应将孔内残留或松动的土清除干净;根据设计要求和工艺,结合所使用的注浆设备,现场试验确定注浆材料和配合比;注浆材料采用水泥砂浆,强度为25 MPa,水灰比为0.50,掺入适量的早强剂;注浆时应在孔口设置堵浆措施,注浆导管伸入距孔底300 mm处,以低压注浆并缓慢地向外抽导管,导管的出浆口面应保持在液面以下;导管离出口1 m时采用高压注浆注满;一次注浆初凝后,孔内可能不密实存在空隙,应在初次注浆初凝后进行补注浆。

6)土钉的注浆达到一定强度后,开始整理坡面挂网。网片采用直径8双向间距200 mm的HPB300钢筋,加强筋为HRB400直径14双向间距1 300 mm的钢筋,钢筋网伸至地面上1 m,钢筋搭接长度为400 mm;网片绑扎完成后按要求设置加强筋并使其与土钉焊牢。

7)喷射的细石混凝土强度为C25,水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,粗骨料最大粒径为10 mm,细骨料为中砂,水灰比0.45,掺适量早强剂;细石混凝土面层厚100 mm,喷射应分层分段自下而上进行,一次喷射厚度为50 mm,喷射300 m3细石混凝土留一组试块做标养强度测定;喷射完成后,应及时喷水养护,养护时间不少于3 d;待注浆和混凝土的强度达到设计强度70%以上时,方可进行下层土方开挖。

9 安全技术措施

1)深基坑土方及支护工程的施工方案经过专家论证并完善论证意见,经施工单位技术负责人、建设单位和监理单位项目负责人审批审核后,方可按方案对全体施工人员进行安全技术交底,进场开始施工。

2)基坑四周要做好安全防护,上下基坑应走安全通道,夜间施工有足够的照明同时做好防排水工作。

3)基坑土方开挖、支护及结构施工期间应要求有资质的监测单位按监测方案设专人进行观察和监测,对监测数据及时分析并定期向甲方汇报监测结果;发现问题应及时通知甲方及施工单位等讨论解决方案。

4)基坑边2 m内不允许堆放材料和土方,2 m至挖土深度范围内应按方案要求堆放材料等物资。

5)挖土至设计深度后应及时进行基础施工同时做好坑底防雨水浸泡和排水工作。

6)施工用电安全技术措施应符合专项方案、国家及地方有关安全用电规范和规定等要求。

10 结语

本工程于2016年3月开始基坑土方开挖,9月底施工至主体工程12层同时室外回填土也完成,在整个施工期间通过对基坑的观察、监测及监测数据的计算分析等,监测结果未达到警示值,没有发现异常现象。

[1] 北京筑龙建业科技有限公司.筑龙安全设施计算软件[Z].

[2] 江正荣.建筑施工计算手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2007.

[3] 《建筑施工手册》编委会.建筑施工手册[M].第5版.北京:中国建筑工业出版社,2013.

Discussion on deep foundation construction technologies of the commercial-residential building

Wang Baoliang

(ShanxiHongtuConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030000,China)

Combining with hydrological conditions and surrounding environment conditions of Jinweijiayuan No.1 commercial-residential building engineering, the paper puts forward the engineering foundation construction demands, formulates the foundation slope and support scheme, describes construction technology points and safety preventing measures, and finally realizes the foundation construction feasibility, safety and economy.

foundation, earthwork excavation, soil nailing, construction scheme

1009-6825(2017)07-0053-02

2016-12-20

王保良(1976- ),男,工程师

TU463

A

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