排樁支護深基坑施工技術

1、排樁支護深基坑施工技術 摘 要 推薦北京地鐵四號線,中關村車站三號出入口深基坑施工,采用排樁 鋼管支撐體系基坑支護技術,施工操作性強,且鋼管支撐系統(tǒng)可循環(huán)利用,有效控制了深基坑開挖過程中的圍護結構變形位移,防止了由此引起基坑外地面沉降,保證了施工工期和平安,取得了巨大的經濟效益。 關鍵詞 明挖法 深基坑 排樁支護 施工技術 1 工程概況 北京地鐵四號線中關村站處于商業(yè)高度發(fā)達的高科技園區(qū)中心,車站主體位于交通繁忙的中關村大街主路下方,為全埋式地下車站,共設四座出入口和兩座風道。其中三號出入口位于車站西北角,設計為單層現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱型框架結構,采用明挖法施工,基坑寬6.3 m,挖深達13.0

2、m,基坑土層從上至下為人工填土層、粉土層、粉質粘土層、粘土層、粉砂、中粗砂和砂礫層。結構西側8 m為恒昌數(shù)碼電腦商城和中關村科技廣場展示中心,結構東側2 m為中關村大街主路,基坑周圍市政管線密布。只好實行直壁式支護開挖施工方法?；訃o結構采用800 mm混凝土灌注排樁和鋼管支撐體系,樁頂設0.8 m高冠梁將排樁銜接成整體,鋼支撐采用400鋼管,支撐水平間距3.04. 5 m,豎向設3道。 2 降水施工 基坑開挖前,需將坑內的地下水位降低并排解,使坑內土體在基坑開挖時,通過排水固結達到一定強度,提高坑內土體的水平抗力,削減基坑的變形量;增加基坑底部穩(wěn)定性,削減坑底土體的隆起。本出入口結構范圍地

3、層地下水主要為:上層滯水,位于地面下34 m,含水層為人工填土層和粉土層,透水性弱;潛水,位于地面下89 m,含水層為粉質粘土層和粉土層,透水性一般;承壓水,位于地面下12 m以下,含水層為粘土層、粉砂、中粗砂和砂礫層,透水性強。基坑降水采用管井 滲井方式,降水早于基坑開挖前20天開頭。降水過程中對接近建造物和地下管線的平安舉行觀看監(jiān)測,同時在坑外地面設回灌井,須要時應實行回灌措施,確保周邊建造物平安。 3 基坑圍護施工 基坑周圍設800 mm混凝土灌注排樁圍護結構,樁間距1.01.2m,轉角部位局部加強。圍護樁采用旋挖鉆機成孔,導管法水下澆注混凝土成樁。鉆孔施工時,為削減對鄰樁的干擾,保證成

4、樁質量,采用隔三打一的主意施工(即每隔三根樁施工一根樁)。 冠梁將圍護樁銜接成整體排架,使全體圍護樁形成共同受力體系,抵擋外部土體或圍巖側向荷載。圍護樁施工完成后,立刻舉行冠梁開挖和樁頂混凝土鑿除清理,圍護樁主筋錨入冠梁,冠梁采用與圍護樁同標號混凝土現(xiàn)場澆注,澆注時同時安裝預埋鋼板,滿意下部鋼支撐安裝需要。 土方開挖后圍護樁間采用噴錨支護,防止樁間土體掉塊。 4 基坑土方開挖施工 基坑土方開挖遵循“分段、分層、分塊挖土,先中間后兩邊,隨挖隨撐,限時完成”的原則,利用土體在基坑開挖過程中位移的變化邏輯,對基坑開挖作動態(tài)管理,采用監(jiān)控量測手段采取信息化施工,確?；幼冃瘟吭谠O計允許之內。 水平開挖

5、采用從一端先向另一端分段挨次開挖,豎向開挖采用由上到下挨次分層開挖。開挖時支撐和挖土緊密協(xié)作,隨挖隨撐?；友乜v向分段分層開挖,每層每段開挖長度不宜超過支撐的間距,第一層一般為78 m,在其次層及以下土層一般為4 m左右,每層開挖面標高以該層支撐的底面或設計基坑底標高為準,開挖完成準時安裝鋼支撐施加預應力。 為防止邊坡失穩(wěn),施工前先清除基坑邊堆土等荷載,同時在基坑周圍做好防排水和管線庇護措施?；娱_挖主要采用挖掘機舉行,每一開挖區(qū)域分離配備長臂挖掘機和小型挖掘機。長臂挖掘機置于地面垂直開挖和裝運土方,小型挖掘機主要用于底部、邊角清理開挖和收集土方。 基坑開挖分層舉行,從上到下、按層次序舉行開挖

6、,嚴禁掏底開挖。土方開挖分三層舉行,每層均挖至鋼支撐以下0.5 m位置,坡度和臺階滿意挖掘機作業(yè)要求同時盡量縮短長度。開挖流程見圖1。 5 鋼支撐施工 圍護樁外加鋼支撐構成基坑空間受力體系,來支撐基坑外巨大的土壓力和諸多外加荷載,達到平安施工的目的。因此圍護結構支撐的質量控制非常關鍵,支撐采用400 mm鋼管(一般均采用400 mm、600 mm和800 mm鋼管,管徑視基坑寬度和支撐間距而定)。鋼管支撐為軸心受力結構,支撐直接撐在冠梁或鋼圍檁(俗稱“腰梁”),通過鋼圍檁直接承受排架樁傳遞的土體荷載或外力,以控制圍護樁向基坑內部位移變形。支撐一端設置應力調整裝置(俗稱“活絡頭”),主要通過千斤

7、頂施加預應力來調整支撐長度,用于控制支撐軸力。 鋼支撐和鋼圍檁均采用工廠制作,現(xiàn)場安裝時支撐務必直順無彎曲,接頭緊密結實。圍檁與圍護樁墻務必密貼,若有間隙須用速凝細石混凝土填實;當有角撐時,圍檁或圍護樁墻的銜接處除設特地的斜支座確保支撐軸心受力外,還應在圍檁與圍護樁墻間設置剪力傳遞的措施。安裝實景見圖2。 鋼支撐安裝后立刻按設計值在支撐一頭或二端施加第一次預應力,并檢查接頭擰緊螺栓。一般在第一次施加預應力后12 h內監(jiān)測預應力損失及圍護結構水平位移狀況,并復加預應力至設計值。施加支撐預應力應留意以下事項。 (1)當晝夜溫差過大導致支撐預應力損失時,立刻在當天低溫時復加預應力至設計值。 (2)當

8、基坑變形的速率超過控制范圍,臨近警戒值,而支撐軸力未達到自身的規(guī)定值時,可增大支撐軸力來控制變形。 (3)當圍護結構變形過大,采用被動區(qū)注漿控制圍護結構位移時,應在注漿后12 h內對在注漿范圍的支撐復加預應力至設計值,以削減圍護結構外移所造成的應力損失。 (4)當支撐的軸力臨近或超過設計值時,通過增設支撐來分解軸力,提高抗變形能力,阻擋基坑變形進一步增大。 鋼支撐拆除分層舉行,當基坑內結構施做到鋼支撐處時,并且此時的結構混凝土達到設計強度75%時,便可拆卸鋼支撐。在鋼支撐拆卸前先施加預應力將預加力端的鋼楔卸去,放散支撐軸力,然后吊出鋼支撐,拆除鋼圍檁。 6 施工監(jiān)測 深基坑監(jiān)測是信息化施工常用

9、的一種方法,在確保深基坑開挖平安上起著非常重要的作用。監(jiān)測的主要內容有支撐軸力、圍護樁位移和沉降變形、基坑周邊地表沉降、基坑周邊管線的位移沉降、基坑周邊構建物的位移沉降、基坑隆起、地下水位變化等。在基坑開挖施工中,發(fā)覺監(jiān)控數(shù)據臨近或超過警戒值時,應立刻分析緣由,精確地找出施工過程中存在的問題,準時調節(jié)施工步驟,實行相應的對策,便能有效控制基坑變形,確?；悠桨?。 7 施工留意事項 (1)施工降水不宜過快,降水過程中應加強周邊建造物、管線和地表沉降監(jiān)測。土方開挖務必在水位監(jiān)測指導下舉行。 (2)施工過程中留意基坑周邊用水管理,加強管線滲漏狀況觀測,切斷基坑周邊水源補給途徑。若放線坑壁有滲漏狀況,

10、應查清緣由,切忌盲目注漿堵漏。 (3)在施工中應嚴格控制基坑周邊堆載,基坑周邊2 m范圍內嚴禁堆載,基坑周邊1.4倍坑深范圍應控制堆載。 (4)土方開挖務必與支撐架設同步施工,按設計要求分層開挖,嚴禁超挖和掏底開挖。開挖段的長度務必按照基坑深度和坡度合理決定,不宜過長。當基坑挖至設計標高后,務必馬上澆筑墊層混凝土,進一步削減基坑變形值。底板混凝土務必在57 d內完成,相應結構層施工準時跟上,以建立永遠的受力平衡體系,從根本上控制住基坑變形。 (5)加強施工監(jiān)測,把握邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)、平安程度和支護效果,以便隨時調節(jié)設計參數(shù)及基坑施工方案,確?；悠桨怖慰俊?8 施工體味 因為受施工場地限制,該工程采用排樁支護