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钢筋混凝土内支撑结构——佛山某基坑工程

359 2021-11-08 14:16:47

佛山市城市信用社金融培训中心工程,位于佛山市季华路和普澜路交叉口的东北侧,建筑物外边线东侧距南丫岛餐厅两层砖混结构房屋约 3.5m,南侧距季华路人行道边线约 7.0m,西侧距普澜路边线约 5.0m,北侧距新建的四层农民住宅约8.0m。建筑物地面上共十三层,地下室一层,框架结构,基础采用预制混凝土管桩。综合考虑土方平衡调配后,基坑开挖深度为现场土面下6.15m,桩承台、电梯井坑位置采用独立加深开挖至8.25m。地下室及四周环境状况见图5-61。

1 工程地质和水文地质条件

经勘察揭露,工程场地深度范围内土层情况为∶场地地下水位在 1.2m~1.5m,主要赋存于砂层中,松散空隙潜水。

2 基坑支护结构设计

针对本工程施工环境条件,经综合经济技术对比分析,确定采用钻孔灌注桩钢筋混凝土内支撑体系挡土,深层搅拌桩帷幕墙防水的基坑支护体系。

土压力分布按朗肯土压力理论确定,支护桩计算采用等值梁

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法,求出最大弯矩M。验算支护桩载面及配筋,确定支护桩入土深度。并进行抗倾覆、抗滑动、抗隆起、整体稳定性、桩顶位移地面沉降验算。

确定在基坑开挖深度为6.15m 地段,支护结构采用φ700mm 钻孔桩长 L=14m,桩中心距为 1.0m。电梯井基坑加深开挖至一8.75m,在基坑靠近电梯井位置,采用φ800mm 钻孔灌注桩支护,桩长 L=20m;基坑西北角采用φ700mm 钻孔桩,桩长 L=20m。支护桩桩顶设一道 800mm×600mm 闭合圈梁,每17.4m 设一道横向 800mm×800mm 钢筋混凝土水平内支撑,四角设备800mm×600mm 钢筋混凝土斜撑梁。在水平面内支撑梁跨中,设置长 L==14m 的 φ800mm 钻孔支承桩。隔水帷幕深层搅拌桩桩长L=13.5mm,桩中心距为250mm,桩端进入相对不透水层(5)(淤泥质土)。因基坑底处干粉砂层,场内地下水主要位于粉砂和

中砂层,故在基坑内设置800mm、L=9.5m 降水井两口,在土方开挖前10天进行坑内排水疏干。钻孔桩、压顶圈梁;水平支撑梁、角撑梁布置平面图见图5-62。

3 支护结构施工

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3.1 深层搅拌桩隔水帷幕施工

在搅拌桩施工前,对场地内进行搅拌桩施工的部位予整平,清除地上、地下障碍物,保证机械行走、钻进安全顺利。施工所使用的水泥及外掺剂的用量,必须通过室内加固土配合比试验确定的决定采用425号普硅水泥,掺入量为土重的14%,水灰比为0.4~0.5。施工严格按照确定的水灰比配置浆液,按计算确定的下钻及提升速度、喷浆速度操作,确保土体与水泥浆充分搅拌均匀。搅拌桩在施工全过程要求连续施工,相邻桩施工间隔时间不得超过12小时,若时间间隔太长,应采取局部补桩或注浆措施。为确保桩体成形质量,要求施工中严格保持桩机的平整度和导向架的垂直度。桩的垂直度偏差不得超过1%,桩位偏差不得大于5cm并严格按设计桩长施工。施工过程中应有详细的施工记录,记录内容应反映每一延米施工情况。成桩后1~2 天内宜开挖验槽检验桩位及搭接情况,发现漏桩或搭接不完全者应尽快确定补救。

3.2 钻孔灌注桩施工

钻孔桩所采用钢筋、水泥均应有出厂合格证及化验单,并按有关规定经试验合格后方可进行钢筋笼的制作和混凝土灌注施工。按设计图纸对已放线的支护桩桩位线进行复核后,才能将钻孔桩机定位施打,钻孔中心位置偏移允许值不得超过100mm。成桩过程中应根据土层情况确定泥浆比重,控制泥浆粘度为18~22s,含砂率不大于8%,胶体率不小于90%,定期测定泥浆粘度、砂率和胶体率,并防止发生斜孔、弯孔及缩颈现象。终孔后用相对密度为1.1左右的泥浆清孔,确保桩沉渣厚度不大于10cm。清孔完毕后立即吊放钢筋笼。钢筋笼的制作和吊放都必须经过施工、员、现场监理人员的严格检查,确定符合有关规定要求后,方可进行浇注水下混凝土。混凝土严格按试验通知单进行配置,严格控制好混凝土的坍落度,确保混凝土的流动性,并要求桩身混凝十的充盈系数大干1.0,保证桩身混凝十质量达到设计强度等级要求。

4 基坑开挖及相应措施

土方开挖前向土方机械司机做好现场交底,严格按确定的平面尺寸、深度开挖,施工机械不得撞击挡土桩,挖出的土方及时运走,严禁堆放在基坑边。基坑开挖后,立即进行垫层和基础施工。

由于场地原为池塘坑圾堆填,地下腐木、碎石等障碍物多,影响部分搅拌桩成形质量。基坑开挖后,西北角、北侧中部和东南角三处出现局部漏水现象,现场采用压力注浆进行处理后,不再出现漏水现象。地下室底板施工过程中坑内干燥,效果理想。

5 内支撑拆除

地下室底板、混凝土壁及顶板、外防水层等施工完成后,再回填土方,土方回填至水平内支撑底时,再进行水平内支撑的拆除。拆除顺序按先拆基坑四角撑梁,后拆中间八字撑和水平主支撑,使土应力逐步释放。

6 工程监测

为了确保基坑的稳定和控制基坑开挖施工中的土体变形,保证南丫岛餐厅、农房的绝对安全,做到信息化施工。在基坑周边圈梁、周围建筑物和路面设置观测点,进行现场跟踪测量。观测结果表明,桩顶位移最大值发生在基坑各跨跨中,最大位移量为23mm,角边位移接近零,周围地面裂缝最大宽度为 5mm,最大沉降量为 19mm,均控制在允许范围。

7 体会

(1)支护结构设计,应综合考虑基坑特点、土质条件、周围环境、工程造价及工期等因素。本工程采用钻孔桩加钢筋混凝土内支撑体系挡土,深层搅拌桩帷幕防水的基坑支护体系,防渗支护结构挡土,防水效果良好。

(2)深层搅拌桩作为隔水帷幕,防水效果显著。即使因特殊情况不慎出现漏水,也容易采取堵漏处理措施。

(3)采用钢筋混凝内支撑作为支护结构支撑体系,不仅能够有效控制支护结构及基坑周围土体的变形,而且改善了挡土构件的受力状态,同时钢筋混凝土支撑梁具有较强的强度、度刚和抗变形能力,支撑安全可靠。

(4)为了确保基坑的稳定和控制基坑开挖施工过程中周围土体的变形,必须制定保护环境的监控措施,使基坑能做到信息化施工。