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建设规模
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工期要求
第二章基坑支护设计及施工方案
第一节护坡方案设计的特点
1.现状2座污水井距墙过近,砂基土质塌方,需加固边坡。
2.基坑的支护深度为5m,上开口为6m*8m。
槽底结构使用外边线为2.7*6.3m.工作间每边0.8m。
槽底4.3*7.9m.
3.支护形式主要有以下几种:
锚杆支护、土钉墙支护和钢梁盘撑支护。
第二节护坡方案设计的指导思想
1.护坡方案要科学合理,因地制宜,切实可行,确保深基坑边坡支护经过雨季的冲刷。
2.护坡工程必须与土方工程一体化安排,要为土方工程的顺利施工创造快捷和良好的前提条件;
3.护坡工程在确保为后续施工创造出良好的施工作业面的同时,还要尽可能地减少不必要的土方回填;
4.护坡工程要尽量减少与土方施工的工序穿插的次数,以缩短工期;
5.护坡工程要充分考虑到其经济合理性等。
第三节基坑边坡支护方案的确定
1.目前北京市比较成熟的支护形式主要有以下几种:
护坡桩与锚杆支护、上部土钉墙(挡土墙)下部桩锚支护和钢梁盘撑土钉墙支护。
2.各种支护形式优缺点的对比
2.2土钉墙支护
2.2.1土钉墙支护是近几年广泛采用的支护方法,它具有以下优点:
2.2.1.1能合理利用土体的自承载能力,将土体作为支护结构不可分割的部分。
2.2.1.2结构轻型,柔性大,有良好的抗震性和延性。
2.2.1.3施工设备简单,土钉的制作与成孔不需要复杂的技术和大型机具,土钉施工的所有作业对周围环境干扰小。
2.2.1.4施工不需要单独占用场地,对于施工场地狭小,基坑深度不大,大型护坡施工设备不能进场,该技术显示出独特的优越性。
2.2.1.5在基坑开挖过程中有利于根据现场监测的变形数据,及时调整土钉长度和间距。
2.2.1.6防腐性能好,造价较低。
2.2.1.7土方挖运与护坡同时进行,可节约施工工期。
2.2.2土钉墙作为一种基坑支护形式,其自身虽然具有许多其他支护形式无法比拟的优点,但其自身同时也具有一定的局限性:
2.2.2.1它宜用于深度不大于12.0m的基坑支护或边坡围挡,当土钉墙与有限放坡、预应力锚杆联合使用时,深度可适当增加。
2.2.2.2在地下水较复杂的地方不宜采用,因为地下水对土钉墙支护不利,墙顶容易产生较大变形,尤其对于周边建筑物距离较近的地方,更不宜采用;
但通过合理的排降地下水后,可以采用此种支护形式。
2.2.2.3土钉墙适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土的基坑支护或加固。
2.2.2.4土钉墙不宜用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层和淤泥质土。
不得用于没有自稳能力的淤泥和饱和软弱土层。
第四节基坑支护设计方案
1.1本工程基坑支护设计,采用经有关部门鉴定的设计软件进行计算,并根据我方在类似工程的施工经验进行调整,确定设计方案。
1.2土钉墙支护的其它设计参数
1.2.1土钉水平间距为1.5m
1.2.2土钉墙墙面坡度1:
0.3。
1.2.3土钉钢筋均为二级钢筋
1.2.4土钉采用人工洛阳铲成孔,成孔直径为90mm;
下层土方需在上层土钉墙浆体强度、面层强度达到70%后再进行开挖。
1.2.5土钉成孔并放入钢筋后,向孔内压注水泥浆,其注浆压力不小于0.2MPa,水泥浆水灰比为0.5,水泥采用普通P.0.32.5硅酸盐水泥,水泥浆强度应大于20MPa;
1.2.6喷射混凝土面层配置钢筋网,钢筋直径φ8mm,间距150×
150mm,,沿土钉横向通长焊上Φ20钢筋作为附加的加强筋,主筋与加强筋采用单面搭接焊,搭接长度为10d。
1.2.7面层喷射混凝土厚度80mm,混凝土强度等级为C20。
1.2.8边坡上沿需外翻0.5m,80mm厚的钢筋混凝土翻边。
1.2.9因槽底开挖遇见沙层,已经有部分塌方,需要回填土至原状土层高-2.3m左右。
1.3为保证整体安全性,支护分两层施工,-2.5m土层先把四面土钉墙做好,在基坑-2米处加设盘撑用300×
150钢梁进行支护,钢梁与土钉墙间空隙用大板撑紧,再用喷射混凝土喷严密。
严密观察墙体是否裂纹,以保证安全正常施工。
一层施工完毕后再进行下一步开挖,沙层开挖为部分开挖,沟槽左侧进行开挖施工,右侧保留为防止槽底塌方处二次塌方,待左侧土钉墙施工完毕后右侧进行二次开挖施工。
-4m处土层先把四面土钉墙做好,在基坑-4米处加设盘撑用300×
循环下一步土钉墙施工,在槽底处根脚处加设喷射混凝土,200×
200mm混凝土圈梁。
以保证基坑整体安全。
1.4其他注意事项
1.4.1本工程地下水位位于基底以下,支护深度内不含水,对于支护结构的受力较为有利。
但本工程施工期间处于雨季,为防止降水渗入,影响支护结构的稳定性,因此整个基坑上口线以外3m范围内需作硬化处理。
1.4.2根据设计,基坑上口线3m范围内不得堆载物料,不得行驶重车;
3m外应进行道路的硬化处理,混凝土厚度不得小于20cm,必要时需配筋以控制荷载不超过25Kpa。
2.2.4在-5米处加设200×
主筋为φ18mm箍筋采用φ8mm。
2.2.5在基坑-2米、-4米处加设盘撑用300×
150钢梁进行支护。
1.2施工工艺流程
1.3主要施工工序
1.3.1修坡
基坑开挖作业用挖土机。
预留20~30cm厚人工修整,确保边坡的立面角和坡面的平整度。
当遇有上层滞水影响时,要在坡面上每隔1米插放一根泄水管,以减少滞水对坡面的压力。
1.3.3成孔
本工程主要采用人工洛阳铲成孔,成孔直径90mm。
在杂填土土层中,。
在成孔过程中,需将孔中的残土清除,确保有效孔深,才能保证下道注浆工艺的质量。
1.3.4土钉制作与安放
为保证土钉能定位于孔的中心位置,需沿长度每隔2m焊上定位支架,定位支架的高度要确保使锚筋能够居中,注浆管绑在锚筋上。
插筋前应检查锚筋,包括长度、注浆管是否有漏浆等。
插筋时应抬起后部使之与成孔角度相同,徐徐插进,防止碰坏孔壁。
锚筋插入孔后应注意留出锚筋外露部分以满足固定的长度。
1.3.5盘撑安装
现场实际测量尺寸切割钢梁四周设盘撑焊接,人工制作、安装钢梁,因沟槽深度较深需在槽底设脚手架便于人工焊接钢梁,钢梁与土钉连接,考虑支撑性及稳定性好,钢梁与钢梁(斜支撑)连接采用八字连接焊接。
1.3.6注浆
注浆质量是保证土钉抗拔力的关键。
在施工中必须认真按照设计要求,严格控制配料比,并根据施工需要,在浆液拌制过程中添加早强剂,以确保浆液的流动性和提高早期强度,使土钉早日进入工作状态。
注浆方式为底部注浆,即将注浆管插入孔底(距孔底200mm左右),浆液从孔底开始向孔口灌填。
注浆一般不少于2次,保证浆液充满锚孔。
向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1,必须保证注浆质量。
浆体应搅拌均匀并立即使用,开始注浆前、中途停顿或作业完毕后需用水冲洗管路,以防浆体凝固影响下次灌注的质量。
1.3.7土钉端部焊接
土钉端部应与加强筋、固定筋相互焊接。
各钢筋的位置由里向外是:
钢筋网,水平加强筋、土钉端头固定筋。
1.3.8喷射混凝土
喷射混凝土强度等级采用C20,碎石的最大粒径不超过12mm,喷射混凝土机的工作压力为0.3~0.4Mpa。
当采用两次喷射时,第一次喷射厚度以不完全覆盖钢筋网为宜,以便第二次施喷时有部分钢筋网与第二层喷射混凝土层连接。
每层喷射混凝土应从下至上进行喷射,这样可防止喷射混凝土自重悬吊于上层土钉,增加上一层土钉荷载,尤其是当上层土钉注浆和喷射混凝土尚未达到一定强度时,更要尽量避免。
1.3.9盘撑拆除
井室全部施工完毕后进行钢梁拆除,人工搭建脚手架用气焊对钢梁进行切割,同时挖掘机用钢丝绳对其钢梁进行保护防止钢梁脱落,切割完毕后挖掘机吊起钢梁运到安全位置,循环次工序进行下一根钢梁拆除。
1.4质量保证措施
1.4.1根据土层的特点,确定满足要求的成孔方法,本工程采用人工洛阳铲成孔,对于不易成孔地层,采用锚杆机成孔。
1.4.2修坡时应将表面松动部分清除干净,并设专人进行测量,确保不吃槽。
1.4.3成孔前,应根据设计要求定出孔位并作出标记和编号。
孔距允许偏差±
100mm,成孔的倾角偏差不大于3°
,孔径允许偏差+20mm、-5mm,孔深允许偏差+200mm、-50mm。
当成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时,不得干扰邻近土钉的工作状态,具体调整位置由现场技术负责人决定。
1.4.4插入钢筋时,由专人检查,若插入深度不足,则继续取土成孔。
1.4.5水泥浆体的强度应大于20N/mm2,水灰比不宜超过0.5,并宜加入适量的速凝剂等外加剂以促进早凝和控制泌水。
注浆时要严格按配比搅浆,并随成孔随注浆,注浆渗漏较多时,要进行二次补浆直到注满。
1.4.6锚筋长度=设计深度+200mm。
锚筋制作长度误差不得大于20mm。
1.4.10上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后才可进行下层土方的开挖及下层土钉施工。
3.3.2.钻孔
3.3.2.1钻孔采用人工的成孔工艺,外径为90mm。
3.3.3杆体运输及插入孔内
3.3.3.1插筋前应检查锚筋,包括长度、自由段部分的处理、注浆管是否有漏浆等。
3.3.3.2杆体在运输过程中不得扭曲、碰撞,严格保护杆体不受损伤。
3.3.3.3插筋时应抬起后部使之与孔成一个角度徐徐插进,防止碰坏孔壁。
筋插入孔时应留出锚筋外露部分的长度以满足张拉要求。
3.3.3.4插入钻孔内的杆体应达到设计要求深度,若插入时杆体不能到达要求深度,则应拔出杆体查明原因并处理后再行插入。
3.3.4灌浆
3.3.4.1选用优质灌浆管,灌浆管出口应位于离杆体底端200mm处。
3.3.4.2浆液搅拌必须严格按配合比进行,不得随意更改。
应注意不得使用过期或受潮水泥。
3.3.4.3浆液由孔底开始浇注并向外返出,边注浆边向外缓慢拔管,直至浆液溢出孔口后停止注浆。
浆液必须在初凝前连续不断一次注完。
第一次注浆完毕后,过半小时再补浆一次,如渗浆严重可补浆二至三次。
3.3.4.4如有必要可以采取二次高压灌浆,应在第一次灌浆体抗压强度达到5.0MPa时(约12~24小时)实施,最大注浆压力不小于2.5MPa。
1.3.2编扎钢筋网
钢筋网按照φ8mm@150×
150编制,如遇到边坡土方稳定性差,在修好坡后,先喷射一层混凝土,然后再按正常顺序编扎钢筋网。
上下层的竖向钢筋搭接,长度大于一个网格,以保证钢筋网的整体性,有利于传力。
1.4.7在喷射混凝土前,面层内的钢筋网应牢固固定在边壁上,并符合规定的保护层厚度要求。
钢筋网片可用插入土中的钢筋固定,在混凝土喷射时应不出现振动。
1.4.8为了保证施工时的喷射混凝土厚度达到规定值,在边壁面上垂直打入短的钢筋段作为标尺。
当继续进行下部喷射混凝土作业时,应仔细清除施工缝结合面上的浮浆层。
1.4.9钢筋网在每边的搭接长度至少不少于一个网格边长。
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