鄂 丹 汪 立 杨淦方
(1.中房集团湖州房地产开发公司,浙江 湖州 313000;2.湖州美欣达房地产开发有限公司,浙江 湖州 313000)
常用基坑支护方法介绍与案例分析
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(1.中房集团湖州房地产开发公司,浙江 湖州 313000;2.湖州美欣达房地产开发有限公司,浙江 湖州 313000)
本文对于几种常用的基坑支护方法进行了简单的介绍,并浅要地分析了两个案例。
基坑支护;方法;案例
土钉墙支护是一种边坡稳定式的支护,它与挡土墙的被动作用不同,是通过土钉的锚固起到主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后的边坡保持稳定。土钉墙支护主要用于地质较好的地区,由于其施工简便、工期较短、效果较好、造价较低、稳定可靠等优点,在我国华北、华东、华南等地均有广泛的应用,甚至已经在一些深度达l0m以上的基坑中都得到了应用。在地质条件较好的条件下,土钉墙支护应是上选。
高强预应力管桩支护是近年来新兴的一种支护方式,由于其对周边环境影响小、施工速度快、施工现场干净整洁、桩身强度大、承载力较高、工程造价较低、质量可靠、施工便利、无外排泥浆等优势,已经逐渐替代了钢筋混凝土桩支护,在基坑支护工程中崭露头角。
钢板桩支护,具有强度高、适应性强、结合紧密、不漏水性好、施工简便、工期短,可以多次重复使用等优点,在我国深基坑支护中得到了广泛的应用。但对技术要求也高,特别是设计过程中的验算,应当慎之又慎,一旦有失,损失巨大。
螺旋钻孔压浆桩支护,是采用长螺旋钻机成孔后,提升钻杆,再用高压泵将水泥浆通过长螺旋钻杆的内管和高压管路压入孔内,然后再下钢筋笼、投入碎石,从而成桩。它能够在人口稠密、环境质量要求高的区域进行施工,同时造价也比钢筋混凝土桩支护低。
水泥土搅拌桩支护,是采用水泥作为固化剂主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深部就地将固化剂和软土强制拌和,使软土硬结从而提高地基强度的一种方法。但在其他的地质条件下,因其效果的急剧下降而基本不能得到应用。
预应力锚索支护,原理类似于土钉墙支护,是通过钢管和单根预应力钢绞线的锚固起主动作用,增加边坡的稳定性。它具有施工简便、工期较短、控制变形能力强、造价较低、安全可靠等优点,由于预应力锚索支护在其帷幕结构的支持下隔水、防管涌的能力都较强。
SMW工法是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体,同时在钻头端部将水泥浆液注入土体,经充分搅拌混合后,再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内,形成地下连续墙体,利用该墙体直接作为挡土和止水结构。其主要特点是构造简单,止水性能好,工期短,造价低,环境污染小,特别适合城市中的深基坑工程。
㈠湖州中房·现代生活广场位于湖州市区、北临苕溪路、东临北街,南面为南宁长巷、西面紧靠白地街。根据地质情况和分析计算,土钉墙选用Φ48×3 L=9000@1000的锚杆。当采用钢管作土钉时,钢管头做成尖形,以便于进入土层并减少清孔工序,若发现钢管内有土,便及时进行清孔;钢管土钉插打完成后,采用标号32.5的硅酸盐水泥,水灰比为0.4砂浆进行注浆,注浆压力为0.3~0.5 Mpa,压浆体积为理论体积的2~3倍,在孔口设置止浆器,使其与孔壁紧密配合,止浆器上将注浆管插入注浆孔内,深入到孔底以上0.5米处,在控制的压力条件下注满为止,注浆开始或中断30分钟以上时,用清水润滑管路和注浆设备。钢管内注浆完成后,在土坡面上挂Φ6.5钢筋网间距200mm×200mm,在钢筋网上再放置Φ12加强钢筋;将网片、加强钢筋、土钉按要求焊接牢固。钢筋网上喷射C20,厚度为100MM的混凝土,在喷射表层混凝土之前,先清理坡面上的杂物,并采用高压风水冲洗受喷面,喷射顺序为自上而下分片依次进行分层喷射时。自混凝土终凝后2小时开始进行喷水养护,养护期不少于7小时,同时在养护期间,一直观察边坡的稳定,若发生混凝土表面有裂缝、下沉或塌陷等现象,则立刻查找原因,并返工。水泥搅拌桩支护桩长13000mm,水泥制浆水灰比采用0.45,掺入量为水泥搅拌桩重量的13%,425号普通硅酸盐水泥,搅拌机喷浆提升速度应控制在0.8m/分~1.0m/分,喷浆压力控制在0.4Mpa,严格控制喷浆、搅拌、提升速度,确保浆量喷均喷足,浆与主体搅拌均匀,喷浆过程中因某种因素造成停机而断浆的,在续后工作时重新下钻至原喷浆面下1m处,然后补浆续上拔,该工程通过对整个基坑的边坡进行土钉墙和水泥搅拌桩支护,有力地保证了基础工程乃至整个工程的施工计划,并在雨季经受住了考验,很好地完成了任务。
㈡原市政府东大院,位于湖州市老城区中心,南临威莱大道,北接狮象弄,采用基坑采用SMW工法为三轴劲性水泥搅拌桩结合一道钢筋砼支撑的支护方案,局部采用螺旋钻孔压浆桩进行二道支护。施工中采用Φ850和Φ650两种直径的水泥土搅拌桩,分别内插700×300×13×24和500×300×11×18两种型钢,采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺入量22%,水灰比1.5;水泥搅拌桩28d无侧限抗压强度不低于1.2Mpa,连续施工、全断面套打搭接。施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处外围护桩外侧补搅素水泥土搅拌桩方案。在围护桩达到一定强度前进行补桩,以防偏钻。由于基坑形状不规则,布置钢支撑不利于控制变形,故采用混凝土支撑,第一道主支撑断面800×700,次支撑断面700×700,系杆断面600×600;第二道主支撑断面800×800,次支撑断面700×700,系杆断面600×600,支撑系统的竖向支撑构件采用常规钻孔灌注桩与型钢构架组成的立柱,立柱桩为新打设钻孔灌注桩或利用工程桩,新增立柱桩直径Φ700。基坑支护达到设计要求的可以拆除支护体系,且工作场地满足型钢拔除条件后,采用二个QD-200T千斤顶向上顶住起拔架的横梁部分进行起拔。由于SMW工法施工中不扰动邻近土体,不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害,对周边住宅的沉降、位移起到了很好的控制。
㈢某高铁特大桥工程跨东苕溪1-96m系杆拱特殊跨,下部结构为钻孔灌注桩、承台、凸形桥墩,其中主墩基础由15根φ1.5m钻孔桩组成,桩长为61m,承台为两级承台,矩形,底层厚3m,面层厚1.5m。河床以下20m范围为淤泥质粉质粘土,σ0=60Kpa。由于在水中施工,而且地质条件也较差,项目部参考以往的工程经验,并经严格的验算,最终定下方案, 采用30m长拉森-Ⅵ型钢板桩进行围堰支护,围檩采用350*350*12*19mmH型钢,围檩支撑采用φ529mm钢管。钢板桩插打利用钻孔平台作为导向定位框架,并打入4根定位桩固定形成外导向框,插打次序从上游中间开始,分两侧对称插打至下游合拢,由于在非汛期和台风季节施工,钢板桩只考虑露出水面1.0m。钢板桩合拢后,在其外侧围1圈彩条布,在布的下端绑扎钢管沉入河床,并用砂袋压住,同时在板桩内侧锁口不密的
漏水处用棉纱嵌塞。在水抽干后,即可人工配合机械挖泥,或采用高压水枪配合砂石泵吸泥至设计标高,之后施做垫层,浇筑水下砼封闭基底,进行承台施工。虽然在水中采用超长的拉森钢板桩代价极大,但是通过它良好的支护性能,保证了工程的质量,为该标段350Km/h客运专线的顺利通车作出了贡献。
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[3]张晋蜀.钢板桩在基坑支护中的应用[J].价值工程,2010(04).
[4]齐红博.高强预应力管桩在基坑支护工程中的应用[J].科技情报开发与经济,2010(25).
[5]杨东旭.螺旋钻孔压浆桩在基坑支护中的应用[J].西部探矿工程,2007(02).
[6]褚清顺.基坑支护工程中常用方法介绍与分析[J].中国新技术新产品,2010(05).
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