浙江金华市鑫鹏建设有限公司 浙江金华 321000
摘要:建筑基坑工程中内撑式排桩施工技术在建筑基坑开挖中具有广泛的应用价值。需要结合实际工程项目情况具体应用,在施工过程中应充分考虑不同项目的地质条件、气候环境和施工环境,科学选拨施工技术、材料、工艺。基坑开挖前保证对施工现场进行充分的勘探工作,选拨合理的地下水处理措施、采取分层施工策略进行基坑开挖,根据科学的施工顺序规范施工,保证基坑内支撑排桩平衡受力,保证基坑开挖质量的安全和高效。
关键词:建筑工程;基坑施工;内支撑;施工技术
1项目基本情况
结合某城市高层建筑基坑工程,分析内撑式排桩施工技术在基坑开挖施工支护中的实际应用,对工程案例项目的支护技术施工过程进行深入研究。该项目的总建筑面积约80000m2,共6幢高层居民楼和2幢裙楼,其中地下室的总建筑面积约15000m2,居民楼占地面积在400~900m2之间,裙楼面积约16000m2,本建筑工程的基坑支护项目是整个工程的施工重点内容。案例工程的施工环境,位于城市偏僻的郊区,周围有耕地、居民区、重要的市政道路、拟建疏解公路以及环城高速公路等,周边或地下不存在密集的管道、管线或文物等,整个项目的施工环境良好。
2内撑式排桩施工要点
2.1旋挖灌注桩施工
工程支护桩、立柱桩均采用旋挖灌注桩,桩径为1200/1000mm(1-1~3-3剖面1200mm,4-4~8-8剖面1000mm),桩距1.5m,桩身强度C30,桩长为15.40~19.10m,桩数为382根。旋挖灌注桩施工流程为:放样定位→旋挖机就位→护筒埋设→旋挖成孔→清孔→钢筋笼制作及安放→下导管→混凝土浇筑。根据基坑排桩布置情况建立测量控制网,定位各桩位中心点后稳固安放旋挖钻机,确保钻机水平以免钻杆倾斜导致斜孔现象发生。埋设护筒直径超出桩孔直径20cm,高度高出地面30cm,工程采用护筒直径分别为1.2m和1.4m,护筒中心应与桩孔中心重合,倾斜度≤1%,埋设完成后四周用粘土回填压实避免护筒下沉或倾斜。旋挖成孔采用适宜在中风化层中钻进的SR-250型转挖机,利用钻头钻进搅拌泥土自然造浆,泥浆循环形成泥皮起护壁作用,泥浆比重控制在1.2~1.3,若不在此范围可通过掏渣或向孔内加清水等方法调节。工程灌注桩跳桩施工,临桩间隔不小于4倍桩径或间隔施工时间宜大于36h。旋挖成孔至设计孔深后钻头换成旋挖捞渣钻斗慢转(污、无泥浆循环)以清除余泥、余渣,待钢筋笼在现场分节制作完毕后即可安放,工程桩长较长为15.4~21.1m,钢筋笼采用机械连接,同一截面内接头≤配筋的50%,间距错开≥35d,钢筋搭接长度为10d,采用塔吊吊装钢筋笼,吊装过程严格控制钢筋笼中心与桩孔、护筒中心均在同一竖直线上,防止钢筋笼碰撞孔壁产生沉渣。导管内径为φ250~φ280,每节长2.5m,采用丝扣连接,导管长度应同时满足二次清孔(下至孔底)和浇筑混凝土(距孔底<0.5m)的要求,使用前重点检查导管严密性,连接处有密封圈且连接牢固方可下放。混凝土浇筑是旋挖灌注桩施工的最关键环节,混凝土质量决定了成桩质量,应严格控制其塌落度、和易性、强度、初终凝时间等相关指标,浇筑混凝土应迅速连续,因此每次浇筑先计算好浇筑量,保证浇筑时间≤混凝土初凝时间/2,否则混凝土初凝会导致堵管,根据混凝土面提升情况提升导管,以确保导管始终埋入混凝土深度为2~6m。混凝土浇筑结束后可拔除护筒并用开挖出的泥土矿渣等回填支护桩上部未灌混凝土部分,孔口用混凝土封住。
2.2三重管高压旋喷桩施工
三重管高压旋喷施工方法是指水、气喷射加上浆液灌注搅拌混合喷射,“三重”即三层喷射管同时横向喷射高压水和空气,将土体切割后再利用空气的上升力排除破碎土体,同时另一个喷嘴喷射浆液到被切割搅拌的地基中,浆液混入土体起到加固作用。
三重管高压旋喷桩施工工艺为:场地平整→测放桩位→拌制水泥浆→钻机就位→钻孔→移钻→插高喷管→高喷作业→回灌→搬迁。清理施工场地,确保地面以下5m内无障碍物,特殊原因无法清除的做好保护措施,场地平整度要求±100mm。严格按照施工图纸由专业测量人员利用全站仪、水准仪等进行测量定位,实地布设,用竹签钉紧桩位,桩位复测桩孔中心移位偏差≤50mm方可进行下一步施工。按设计确定配合比拌制水泥浆,工程采用水泥浆水灰比为1:0.9,拌制系统(拌制+储存+运输设备)设置在水泥附近,注意还应设置沉淀池,以便将施工过程中的返浆废液引入沉淀池,沉淀清水排出,沉淀泥土则随基坑开挖渣土运出。钻机机座应平整稳固,且钻杆必须与桩位一致,控制偏差≤10mm,垂直度误差≤1%,钻杆长度应符合孔位设计深度要求。钻孔前先在地面试喷,钻机运转正常后即可开始钻孔,高压泵产生的高压水(约20MPa)和右圆筒状气流(约0.7MPa)冲切土体在钻杆周围形成桩径范围的空隙,钻至设计深度后即可拔出岩芯管,换成喷射注浆管注入水泥浆液,插管过程边射水以免泥沙堵塞喷嘴,水压≤1MPa。高压旋喷作业注意设备启动顺序为:空压机→高压泵→注浆泵,目的在于先向孔内送风和水后再注浆,水泥浆喷出后即可开始旋转提升注浆管,根据不同土层情况调整提升注浆参数,该工程三重管提升速度10~12cm/min,旋转速度8~10r/min。旋喷提升至设计桩顶标高后停止并将钻头提升出孔口,移位钻机进行下一桩体施工。
2.3基坑开挖与内撑搭建施工
工程开挖深度最大约12.10m,挖深及土方量较大,利用反铲挖掘机从上往下分层开挖基坑,严格遵守先支撑后开挖原则。支护排桩施工完毕后应进行完整性检测,待桩体混凝土强度达到75%以上后开挖基坑,开挖至冠梁底标高100mm或更低,实施c35混凝土冠梁浇筑施工;随后继续开挖基坑至内撑梁底,应满足开挖深度标高<梁底面100mm处标高,考虑到机械开挖的方便及支立模板要求,基坑的边缘按内支撑两侧各1m设置,用石灰洒好边线后用挖机进行开挖,且在有水影响时做好排水沟和集水井及时排除积水。开挖完成后应及时测量桩顶标高及检查桩位偏位情况,确保埋置深度符合设计要求、桩位无偏移。钢筋混凝土水平支撑体系的施工要点在于把控钢筋、模板加工安装和混凝土施工质量。1)钢筋加工安装。钢筋原材料须有出厂合格证、表面洁净,进场验收合格后方可下料制作;梁钢筋通长设置,纵筋锚固长度>36d,接头设置在构件受拉钢筋应力较小部分,高应力部分设置接头的百分率≤50%;节点处钢筋放置满足冠腰梁钢筋设置在外、主撑在内、连杆在中间的原则,加密箍筋与转角加强箍筋需在腋角加强钢筋范围内设置。2)模板制作安装。工程支撑系统采用九合板模板,其规格、强度、平整度等均满足要求,严格按图纸中轮廓墨线安装,安装完成后检查每一道拉杆和支撑的牢固性。3)混凝土施工。支撑系统混凝土施工尽量在夜晚进行以降低混凝土入模温度,浇筑应从下往上逐层升高,分层厚度为30cm,插入式振捣棒应避免碰撞钢筋,整个浇筑过程应一次连续完成,防止中断产生冷缝,待混凝土强度达2.5MPa后拆除模板。
结束语
基坑工程内撑式排桩支护体系施工完成及竣工后,委托具备专业资质的第三方单位对基坑工程实施现场监测,主要监测内容包括坡顶水平位移和沉降、周边地表沉降、坑内外地下水位等,均满足相关规范要求,投用后无涌土现象,实践证明内撑式排桩支护可有效保障基坑开挖稳定性,节约土地资源,具有广泛的应用价值。但内撑式排桩支护结构成本较高,工期长,且技术复杂,还需进一步深入研究,根据项目的地质和施工环境科学设计,确保适时合理运用该技术。
参考文献:
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