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厦门某大厦深基坑围护的点滴经验

332 2021-11-22 09:04:11

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旧城改造的首栋高层建筑,市府领导极为重视,务求围护工程万无一失,且因地处闹市区,不允许爆破。

二、设计思路

(1)由于上述地质条件和周围环境的约束,围护桩不宜采用冲、钻孔灌注柱,其理由有∶①排污困难;②必须嵌岩,钻进困难;③工期长,费用高。

(2)挖孔桩方案,必须解决能否人工成孔问题。该工程曾试成孔。虽水量很大但总算成孔成功。该方案可分为下述两种方法∶①人工挖孔桩加桩顶土锚。但土锚成孔难度大,且须用孔底岩石锚杆,解决桩长不够问题,费用高;②人工挖孔桩加岩石锚杆的似悬臂桩型,其优点为工期短,投资少,质量较易保证,故采用此方案。该方案具体设计如下∶φ1000人工挖孔桩,密排,孔间护壁搭接厚度为 30cm,用以防水、避免大量流入坑中;桩顶设置圈梁(见图3);采用C20混凝土;其桩身配筋和锚杆设计如图 4、图 5、图6,并在排桩中设置 12个空桩作为降水井(孔壁凿泄水眼),事先降水,防止成孔过程中产生严重的流砂、流泥。土压力计算采用朗肯土压力理论(计算指标如表1).取抗倾覆安全系数为1.02。为了安全起见,四顶角加钢撑(宽×高×长;400mm×400mm×12000mm,钢板厚度为10mm),北边做成似拱形。根据悬臂梁变形计算,桩顶最大位移为4.0cm。

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用岩石锚杆作为围护桩长的延伸。 目前在厦门地区尚无成功经验。岩石锚杆的抗拔能力大小主要取决于胶结物。宝达大厦曾用岩石锚杆(锚筋生25,长1.0m,普通砂浆)把围护桩和孤石联在一起,但效果不好。该围护桩倒塌。锚筋拨出。海景大厦、光华大厦等工程桩中;曾采用岩石锚杆,其胶结物为环氧树脂∶丙酮∶乙二胺∶砂=100∶17∶8∶300。试验结果表明,抗拔能力较高,不过,该胶结物适用于无水环境,在该工程中不适用。由于操作空间有限,难以设置很多锚杆,须提高单根锚杆抗拔力。如图4中设计了10根锚杆,设计抗拔能力为 240kN/根。其胶结物采用水泥砂浆加 U型微膨胀剂(水泥标号为 525),配合比见表2。施工时先用风钻成孔(锚孔直径 φ50),用水下法注满该砂浆;随即打进锚筋;表3中为锚杆龄期 10d抗拔试验成果,该锚杆抗拔极限大于锚筋的抗拉极限,抗拔力皆大于240kN,说明了该胶结物握襄效果甚佳。

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三、监测

为了保证基坑开挖安全,进行了监测。基坑开挖于1993年4月8日开始,5月15日结束,分两层开挖,第一层挖深4.0m。监测结果如下;挖完第一层后,东边的桩顶位移最大,为1.2cm;挖完第二层,东边和西边的桩顶位移最大,达到3.0cm,桩底向迎土面位移0.6cm,北面桩顶位移为1.5cm,南面桩顶位移为1.2cm。如图7所示,桩身变形极小(6 月15日测得)。该围护工程经受了5月2日至3日及6月9日至 11日的倾盆大雨考验。

上述监测资料说明该围护工程是安全稳定

的,对周围环境未造成较大影响;也说明该桩底为弹性支座,而不是固定支座;因锚杆影响,孔底沉渣难以清净,致使桩身未能与基岩顶面吻合接触。同时,北边的似拱形状可降低桩顶位移,有利于围护桩的整体稳定。

四、存在问题

施工过程中发现人工挖孔桩降水井降水效果较差。导致北面围护桩成孔时流砂严重. 桩后掏空;由于施工中,护壁搭接未达设计要求,甚至未塔接,在暴雨的影响下,北面两个降水井先后倒塌。

五、体会

综上所述,可得出以下几点看法∶

(1)拱形围护桩把垂直圈梁轴向力化为平行轴向力,可减小桩顶位移,提高围护结构的整体稳定性。

(2)砂浆中加入 U型微膨胀剂,作为锚杆水下胶结物,效果良好。

(3)此例围护桩底端为弹性支座。

(4)人工挖孔空桩(护壁凿眼),降水效果欠佳。

(5)必须加强施工质量管理。