浅谈深基坑支护和钢支撑相关施工技术

来源 :信息周刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fulva
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘 要】在进行建筑工程的施工过程中,深基坑的施工直接影响着工程的整体质量,深基坑的边坡稳定性更是直接影响到施工安全。本文就针对深基坑支护施工过程中的灌注护坡桩和钢支撑施工技术进行分析,为工程的顺利实施以及工程的施工质量奠定良好的基础。
  【关键词】深基坑;支护;灌注护坡桩;钢支撑施工技术
  引言
  深基坑灌注桩支护和钢支撑技术最早应用在城市轨道交通工程中,在交通业的发展中居于主导地位,但近些年来,建筑工程领域也广泛使用护坡桩进行边坡支护,护坡桩支护减少了基坑开挖过程中的土方放坡,可以最大限度的利用地下空间,安全上更有保障。因此,对深基坑护坡桩支护技术和钢支撑技术的研究和推广很有必要。本文通过对深基坑灌注桩支护和钢支撑技术的研究,用一种创新的思维将这两种技术进行分析与延伸,为我国的工程建设提供一定的借鉴经验。
  1、工程概况
  金融街A5地块商业写字楼项目用地位于北京西城区西二环路东侧,金融大街(又称西二环辅路)与武定侯街(原丰盛胡同)交叉口西北角,北临A4地块(新盛大厦),与基坑的距离为35m左右(地上建筑距离,地下室位置距离不详),西临A6地块(华夏银行和北京金融街洲际酒店等),与基坑的距离为20m(地上建筑距离,地下室位置距离不详),东部为中国华融大楼,其南部为金融街中心区。
  2、深基坑灌注桩支护的施工规划技术
  本基坑工程采用护坡桩+预应力锚杆(因西北角处有临近建筑物的地下结构,预应力锚杆无法锚入,所以在内测使用钢支撑代替锚杆)支护方式,根据现场情况,护坡桩采用截齿钻头钻机进行施工。北侧及南侧护坡桩桩径1000mm,桩间距1600mm;西侧及东侧护坡桩桩径1000mm,桩间距1400mm,主筋为均匀布筋。预应力锚杆采用1860级7φ5钢绞线,孔内注快硬硫铝酸盐水泥浆(42.5),达到强度后锁定在25B工字钢上。桩顶设置一道钢筋混凝土联梁,断面尺寸为1000×800mm,护坡桩、连梁混凝土强度等级为C25。
  经过技术参数计算,护坡桩桩径1000mm,桩长21.85m,锚固段长度为4m,桩顶标高为-0.80m,护坡桩配筋为:主筋16根φ22HRB335钢筋,加强筋为φ16 HRB335钢筋,间距2000mm,箍筋为φ6.5HPB235钢筋,间距200mm。共设置5道预应力锚索,参数如下:
  3、基坑护坡支护工程
  3.1钻孔灌注桩施工工艺
  根据地勘报告、现场施工条件和护坡桩长度,本工程护坡桩成孔采用截齿钻头钻机,桩径1000mm,桩间距1600mm(西侧护坡桩桩间距1400mm),共159根。施工工艺如下:
  (1)放線定位
  使用仪器必须满足工程对精度的要求,控制点须经监理工程师验收合格。放置的每个桩位先用白灰柱标记,再插入一根竹筷或细钢筋棍定位。
  (2)钻机就位
  采用隔孔施工,钻机支平稳后,钻头先对准桩位,再调整钻杆垂直度,机长检查合格后才能开始钻孔。
  (3)成孔
  采用长螺旋钻机成孔,深度以达到设计深度为准,成孔后记录员测量孔深并对孔底土质判断与设计无误后进行记录。钻杆保持匀速、平稳,遇到较厚的卵石层可上提钻杆排渣,以减小阻力,到达设计孔深后,应再转动钻杆1—3分钟,做好灌注混凝土的准备。
  (4)钻机移位
  钻机移位应迅速,为吊放钢筋笼创造时间、空间、统一指挥,注意安全。
  (5)吊放钢筋笼
  钻头拔出后,立即吊入钢筋笼。
  1)钢筋笼采用两点起吊法,一次起吊,起吊点在钢筋笼箍筋与主筋连接处,且吊点对称。
  2)钢筋笼吊装采用16t汽车吊,钢筋笼下放前,应先焊上钢筋保护层定位筋,以确保砼保护层厚度。
  3)吊点加强焊接,确保吊装稳固。吊放时,吊直、扶稳,保证不弯曲、扭转。对准孔位后,缓慢下沉,避免碰撞孔壁。
  4)起吊时防止钢筋笼弯曲,先通过钢筋笼自重使其下沉,下沉停止时,开动振动器,通过与振动器连接的直径158mm无缝钢管将钢筋笼继续下沉,用水准仪控制钢筋笼放置的高度,达到设计标高时,边震动边提起震动器及无缝钢管。
  (6)养护
  刚灌注后的桩顶,防止雨水冲刷、日晒干裂或冬季受冻,因此,采用钻孔的渣土覆盖,其厚度不宜小于0.5m。
  3.2锚杆施工
  施工流程:钻机就位→钻孔→绑扎主筋→插入主筋→作堵头→压浆→安装斜钢筋腰梁→张拉→锁定
  (1)成孔:待护坡桩浇筑后,锚杆施工场地平整,锚杆机进场,调整好角度,对准孔位中心开始钻进,成孔至设计深度后进行下步工序。在一般土层中施工选用国产液压锚杆钻机成孔,其特点是:施工效率高,成孔质量直观、环保,不会对周围场地造成不良影响。如遇地下水塌孔,可采用注浆护壁工艺成孔。
  当遇有特殊、复杂地质情况时(例如卵石地层),改用进口全套管锚杆钻机施工。其特点是:对各种不同地层的适应性较强,锚杆质量高。
  (2)锚杆体制作与安装:锚杆成孔直径设计为Ф150,锚筋采用3束或4束7φ5高强低松弛钢绞线,夹角10度。杆体中间插入塑料管。钢绞线骨架设固定管架,间距2m。骨架长:自由段+锚固段+锚锁张拉长度。施工第一道穿过帽梁的锚杆时,将穿过帽梁的钢绞线套上套管,并用塑料布包裹封闭,固定好位置。
  (3)注浆:胶泥封口后,注水灰比0.6的快硬硫铝酸盐水泥42.5水泥净浆,二次注浆间隔时间2~4小时,注浆压力不小于1MPa。第一次注浆后将塑料管拔出6~8m,二次注浆后将塑料管全部拔出,冲洗干净重复使用。
  (4)予应力张拉:帽梁混凝土强度、锚杆注浆,水泥浆强度达到75%后,进行试拉,根据试拉结果确定锁值,一般为设计值的80%。正式锚杆施工前进行锚杆基本试验,选4根进行基本试验(每侧一根),采用循环加、卸荷载法,加荷等级与锚头位移读取时间间隔应按下表执行,基本试验后,根据试验结果调整锚杆方案。   (5)锚杆施工技术要求
  1)钻孔必须按顺序编号进行,每个钻孔须有钻孔记录单,作到随钻随记,并由施工负责人签字。
  2)锚杆钻孔采用国产液压锚杆钻机或进口全套管锚杆钻机。
  3)为保证锚筋居于孔中,每隔2.0~3.0m安放底托。
  4)锚杆自由段要用塑料布缠包;注浆管宜用内径25mm塑料管。
  5)堵头须用水泥袋,确保不漏气。
  6)水泥浆水灰比为0.6,选用快硬硫铝酸盐水泥42.5。
  7)锚体两次注浆成型,第一次注浆与第二次注浆的时间间隔为2-3小时,每次注浆压力稳定时间为5-6分钟。
  8)浆体养护一周,强度达到15MPa后进行锚杆张拉。
  9)腰梁、垫块与桩之间要求面接触,不允许点接触,严格执行设计方案,必要时须人工凿平。
  10)锚杆张拉施工前期,抽取16根(每侧4根)作验收试验。
  N=张拉力÷1.2
  锚杆张拉使用液压电动张拉机,锚杆予拉到设计值,观测10分钟于锁定值锁定,并记录位移。
  3.3桩间喷射混凝土施工
  施工流程:清桩间土→固定钢筋→挂钢丝网→射钉→安装排水管→喷射砼
  (1)从上至下清除桩间土至1/2桩径。清桩间土时,要清至桩间土在两护坡桩中间平面上呈弧形,并且不允许出现过大凹凸。
  (2)清土完后,立即铺挂钢丝网片(眼孔20mm×20mm),中部插入Ф6.5钢筋与桩间土体固定,钢丝网边缘与桩体钢固定。
  (3)固定钢筋的入土的长度大于0.5m。
  (4)固定钢筋和射钉垂直间距均为1.0m,误差小于100mm。
  (5)喷射混凝土,厚度不小于50mm。
  (6)局部滞水丰富处,可采用插管引流,再喷射混凝土处理。
  4、钢支撑施工工艺
  (1)钢支撑安装工艺
  本基坑围护结构共设4道钢支撑。支撑采用φ=609mm,δ=16mm的钢管。钢围檩采用两根I45b工字钢并放焊接。本工程钢支撑为斜撑,架设在基坑西北角,标高分别为-5.0m、-9.25m、-12.95m和-16.65m。
  1)钢支撑施工准备:
  支架、围檩、钢支撑活络头与固定端及装配件的加工、预埋
  钢支撑腰梁支架采用L75X8角钢焊接三角支架而成,为增加支架的稳定性支架纵向采用δ=20帮焊钢板焊接连接。角钢支架通过M20膨胀螺栓锚固在既有围护桩上,支架每隔一桩设置,每个支架设2个膨胀螺栓,上下中心间距453mm,具体细部尺寸见腰梁支架图。
  钢支撑架设于钢围檩上,钢围檩采用I45b工字钢两根并放,中心距42.5cm。工字钢桩侧及基坑侧为2.0cm厚的帮焊板。为防止钢围檩倾覆和减轻腰梁对支架的压力,采用00型花篮螺丝1.3螺旋扣号码通过锚固在围护桩M20膨胀螺栓与腰梁连接,每支撑设置,设置两道,为八字形。
  腰梁支架图
  2)钢支撑架设流程及方法
  钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序,支撑架设极具时间性和协调性,支撑架设的时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定性,支撑架设必须严格满足设计工况要求。
  钢支撑架设流程图
  ①钢支撑架设流程
  基坑开挖至钢支撑以下0.5m后,架设型钢支架,型钢支架是与护坡桩采用膨胀螺栓相连;支撑两端与钢围檩相接,钢围檩要求必须与护坡桩密贴,在有间隙的地方用C40细石混凝土塞紧;为保证角撑施加预应力时钢围檩不会水平移动,每层钢围檩在角撑位置设置剪力墩。施工时拟采用一台65t的汽车吊。
  活动端微调采用特制钢楔加塞施加预应力,方法:采用两台200t的油压千斤顶施加钢支撑预加力,在活动端沿支撑两侧对称逐级加压,按照支撑设计预加轴力控制值,当压力表读数稳定为止,并采用特制铸铁楔子塞紧。各道钢支撑架设流程见框图。
  ②钢支撑架设方法
  A、每节段分层开挖至钢支撑架设的高度后,立即放出支撑位置线。
  B、護坡桩上钻孔安装型钢支架和加工好的钢围檩。钢支撑两端的钢围檩应保持同一水平位置。
  C、将钢支撑活络头和固定端头与钢支撑端头板采用螺栓连接,组装成为成型的单根钢支撑。
  D、用龙门吊吊放钢支撑到型钢支架。校准位置后将活络头和固定端焊接在钢围檩缀板上固定。
  E、为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度,在对钢支撑施加预应力前先将钢支撑自重挠度校正至水平。
  F、在三角形钢支架下方焊接防坠钢板及千斤顶支托板,完成施加预应力前的各种准备。
  G、在活动端沿支撑两侧对称逐级加压,按照支撑设计预加轴力控制值,当压力表读数稳定为止,并采用特制铸铁楔子塞紧固定。
  3)确保钢支撑稳定的技术措施
  ①钢支撑拼装过程
  A、钢支撑在拼装时,轴线偏差在2cm之内,并保证支撑接头的承载力符合设计要求。钢支撑连接时必须对称上螺栓,按顺序紧固。要有钢支撑支托措施,同时用于微调的钢楔也要串联,防止坠落。
  B、钢支撑安装前一定要检查钢管的垂直度,若不垂直要进行矫正;然后将钢支撑安装在牛腿上,并且紧固好,必要时可在钢支撑中部架设临时支撑,确保钢支撑吊装上就只有很小的自重下挠度,便于加预应力固定。
  C、所有钢支撑装配件的钢板加工以及钢管焊接加工都必须双面满焊。在有内肋板焊接过程中无法双面焊接的,宜采用坡口焊接方式。
  ②基坑开挖过程
  采用中心挖槽法或小挖掘机开挖钢支撑附近土方,防止机械碰撞支撑;采用人工配合小型机具开挖护坡桩附近土方,严禁机械开挖碰撞钢支撑和护坡桩。
  (2)钢支撑拆除工艺
  1)钢支撑拆除步骤
  最下层钢支撑等到底板结构施工完毕且砼达到强度后进行换撑,待边墙和顶板施工完毕且砼达到强度后拆除,以此向上,待顶板施工完毕后逐步拆除上一道钢支撑。
  2)支撑拆除方法
  钢支撑拆除应随车站结构施工进程分段分层拆除。用汽车吊将钢支撑托起,在活动端设2台200t千斤顶,施加轴力至钢楔块松动,取出钢楔块,逐级卸载至取完钢楔,最后将支撑吊出基坑。
  结束语
  在城市化进程越来越快的今天,建筑的需求也不断变大。深基坑支护作为建筑工程的最基础性工序,其发展程度在一定程度上制约着建筑的整体发展。我国在深基坑支护方面已经总结了很多的经验,但在某些方面依然存在着缺陷,这是不利于我国建筑业和经济整体发展的。针对于此笔者已经总结了深基坑支护中容易被忽视的一些地方,并提出了一定的建议性改良方案,希望为我国深基坑施工技术的进步提供帮助,为我国建筑业的发展助力。
其他文献
【摘 要】对于热水用水量大的单体建筑而言,太阳能热水系统通常无法满足其热水负荷。以某高校宿舍太阳能热水系统工程为例,介绍了太阳能热水系统辅助电加热联合供应生活热水的设计方案。本项目既充分利用了太阳能,又满足了用户对热水的高品质要求。太阳能热水系统需设置辅助热源,供热量根据供水调节容积确定,辅助热源根据储热水箱上端面附近的水温控制启停。  【关键词】宿舍;定时热水供应系统;太阳能热水系统;电锅炉;储
期刊
【摘 要】就本文而言,主要对概念设计的含义进行了探讨,它在结构设计中扮演着关键的角色,同时要对其中的一些关键点进行把握,对于目前在设计上缺乏创新的情况而言,鼓励采用这一理念来激发结构工程师在结构设计上的创造力,从而促进其更好发展。  【关键词】建筑设计;概念设计;分析  引言  随着社会经济的发展和人们生活水平的日益提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求,概念设计的思想被越来越多的结构设计工程师所
期刊
【摘 要】随着社会的发展,土木工程项目越来越多,加强土建施工技术的研究非常有必要的,从而能够为工程的质量提供一定的保障,进一步促进企业的发生,基于此本文分析了土木工程中土建施工的技术的相关方面。  【关键词】土木工程;土建施工;施工技术  1、土木工程施工技术的特点  随着经济迅速发展,不断涌现了各种环保节能的新材料、新结构,同时,规模大、技术复杂的土木工程结构也多了起来,为了适应市场和经济的迅速
期刊
【摘 要】随着社会经济的快速发展,建筑行业也得到了快速的发展,土建工程施工管理对于建筑事业的发展与进步具有重要意义,因此要深入分析土建工程施工管理中存在的问题,有效的解决施工中存在的问题,提高土建工程的施工质量,推动土建工程的顺利运行。基于此,本文就土建工程施工管理的现状及解决办法进行分析与研究。  【关键词】土建工程;施工管理;解决办法  一、土建工程施工管理的重要性  作为高层建筑施工的一个重
期刊
【摘 要】随着国民经济的快速发展,令我国的城市建设工程项目有了较大的提升,而土木建筑行业成为了当前社会最为关键的建筑工程之一。在我国现阶段,土木工程施工质量成为人们关注的重点。基于此,本文就土木工程施工中的质量控制进行分析与研究。  【关键词】土木工程;施工质量;管理  一、土木工程施工存在的质量问题  (一)监督机制和制约机制缺失  在土木工程施工过程中,为了保证工程质量,建立相应的监督机制和制
期刊
【摘 要】施工现场管理是确保工程质量、提升建筑效率、提高施工效益的基础,尤其对于施工安全、施工设备管理、环境保护和材料控制有着积极的意义。基于此,本文着重分析建筑施工现场管理改进策略。  【关键词】建筑工程;施工现场;管理  1、建筑工程现场实施中施工管理的重要价值  1.1、现场施工管理的核心价值  现场施工管理是整个工程施工管理的核心,也是施工企业管理体系中的重点,在实际的工程现场施工中,质量
期刊
【摘 要】工程造价控制是一项非常复杂的工作,在造价控制过程中如果不进行系统的管理,非常容易出现一些问题。因此,建筑施工企业在施工中,要充分调动项目实施人员的积极性,在施工中降低成本,在提高施工企业经济效益的同时,提高其市场竞争能力。本文主要研究的是建筑工程造价控制的有效措施。  【关键词】建筑工程;工程造价;措施  1、工程造价控制工作的基本内容及其特性  工程造价控制,顾名思义就是对工程设计、建
期刊
【摘 要】高层建筑的施工特点是复杂且要求较高,因此在施工中应当按照施工项目和作业内容进行细化,针对性的找到施工的技术要点并加以控制,将高层建筑施工分为多个作业项目,并进行技术要点控制这样才能保障施工的质量和效率。鉴于此,本文对高层建筑施工技术进行了分析探讨,仅供参考。  【关键词】高层建筑;施工特点;技术要点  一、高层建筑施工特点介绍  1、施工技术复杂,难度大  高层建筑结构主要是以钢筋混凝土
期刊
【摘 要】随着社会的发展,公路工程建设得到很大发展,其作为经济发展的基础产业,对国民经济发展具有很大的影响力,需要引起我们的重视。农村公路施工作为公路工程施工的重要内容,其施工质量的优劣将直接影响到公路事业的整体水平,因此加强对其的研究非常有必要,对此本文分析了农村公路施工技术应用。  【关键词】农村公路;施工技术;应用  1、农村公路施工技术管理的概念及内容  1.1、公路施工技术管理的概念  
期刊
【摘 要】随着城市化进程的加快,建筑市场也迅速发展起来,而质量成为人们关注的焦点,因此,充分发挥监理工作职责,有利于提高建筑工程质量,是发展与革新工程的核心。本文结合工作经验,对此问题展开了分析论述。  【关键词】新形势下工程监理工作发展革新  前言:  贯彻与落实工程监理工作,规范建筑市场行为,为建筑质量把好关,为社会主义和谐社会贡献力量。  1工程监理的基本概念与主要目标  工程监理是指工程建
期刊