某高層建筑基坑支護方案比選

某高層建筑基坑支護方案比選

1住宅設(shè)計概況該項目位于廣州市珠江南側(cè)，距珠江約30米?？紤]到維沙島，建筑面積為13645平方米。該工程項目擬建A、B兩棟34層高層住宅。住宅設(shè)計定位為“空中別墅”,是某公司在廣州開發(fā)的標志性高尚住宅建筑群。該基坑開挖面積為7800m2,開挖深度為5.6m。該基坑圍護采用擺噴板墻止水帷幕,同時采用管錨和掛網(wǎng)噴射砼進行基坑支護。2支護方案的確定該基坑瀕鄰珠江,基坑開挖時側(cè)壁水壓較大,如何止水是本工程能否順利完成的關(guān)鍵之處?；娱_挖面積較大,選擇合理的支護方案也是施工能否順利完成的關(guān)鍵之一?；?xùn)|側(cè)距另一高層建筑物的地下室支護樁僅5～7m,該段位置的支護方案的選擇也是施工過程中應(yīng)解決的問題。3抽芯檢查、鉆孔注意事項為了選擇合適的施工方案,應(yīng)在進行全面施工前先做試驗,選擇多種方案比較后,確定止水效果。同時要求施工單位在施工中進行抽芯檢查,施工完成后做鉆孔注水試驗,以選擇最合適的施工方案。目前工程中常用的止水帷幕有深層攪拌水泥土擋墻、地下連續(xù)墻、旋噴樁、擺噴板墻等幾種施工方案,經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟分析比較后,決定選擇旋噴樁和擺噴板墻兩種施工方案做試驗。3.1樁體抽芯觀察及開挖檢查施工單位于2000年12月12日至12月19日,利用旋噴樁進行圍井抽水試驗及在12月19日對旋噴樁的樁體搭接部位進行樁體抽芯觀察,并同時對圍井樁體進行了開挖檢查,發(fā)現(xiàn)樁體切割、樁體直徑雖已達到設(shè)計要求,但樁體膠結(jié)較差,未能達到設(shè)計要求,故不選用此方案。3.2擺噴板墻是止水的斜直墻施工單位于2000年12月22日至12月28日,利用擺噴板墻進行圍井抽水試驗工作。根據(jù)抽水及水位恢復(fù)速度計算得出的圍井滲透系數(shù)分別為7.5×10-6、1.27×10-5m/s。與《工程地質(zhì)手冊》中粉質(zhì)粘土的滲透系數(shù)經(jīng)驗值k=(1～6)×10-5m/s進行對比,擺噴板墻可以達到止水目的。為了解擺噴板墻的膠結(jié)、強度、厚度、寬度及搭接情況,于12月29日對圍井側(cè)壁進行開挖檢查。經(jīng)甲乙雙方及監(jiān)理現(xiàn)場確認,檢查結(jié)果滿足設(shè)計要求。故選擇擺噴板墻作為止水帷幕(見圖1)。由于擺噴板墻的擋土能力較弱,因此,在選擇擺噴板墻作為止水帷幕的基礎(chǔ)上,基坑的支護結(jié)構(gòu)采用管錨和掛網(wǎng)噴射砼進行擋土支護,確?；拥陌踩┕ぁ?為基礎(chǔ)的停止水和健康維護項目的實施施工順序:放線→鉆孔→擺噴板墻→基坑開挖→噴首層砼→開孔→打設(shè)鋼花管→注漿→編鋼筋網(wǎng)→焊加強鋼筋→噴面層砼→……(重復(fù))。4.1孔位線控制為確保有足夠的噴射能力,采用三重管擺噴方法,孔距為1.50m,擺噴角度30°,與施工軸線夾角為5°,采用跳打跳噴的方法施工,擺噴孔的孔位線離基坑邊線1.70m。4.1.1水泥施工基本情況及施工技術(shù)標準高壓水壓力32～34MPa,高壓水流量75L/min,空氣壓力0.7MPa,空氣輸送量78m3/h,水泥漿壓力0.3～0.5MPa,水泥漿送量60L/min,進漿比重1.6g/cm3,水灰比1∶1,水泥型號425#普通硅酸鹽水泥,泥粉過100目篩,噴具提升速度8～15cm/min,孔距1.5m。擺噴板墻水泥摻入量約420kg/m,孔口返漿、壓力按有關(guān)規(guī)范控制;控制噴具提升速度為:淤泥層15cm/min;砂層8～10cm/min。施工技術(shù)標準:施工前,采取地質(zhì)勘察方法確定場地透水層地板埋深及入不透水層巖性,沿止水帷幕位置布置鉆孔18個,對地層進行取芯勘查;施工過程中,擺噴板墻施工首先采用地質(zhì)鉆機成孔,在透水層與不透水層交接部位進行取芯鑒別,確保止水帷幕已穿過透水層并入不透水層,以保證透水層與中風(fēng)化交接部位止水效果。4.1.2鉆孔施工(1)鉆孔開孔位置與設(shè)計位置偏差≤50mm;(2)孔底偏斜率<1.5%;(3)鉆孔有效深度超過設(shè)計墻底深度0.3m。4.1.3防止噴嘴堵塞(1)高壓噴射注漿分兩序施工,相鄰孔高壓噴射注漿間隔時間≥24h;(2)下噴管前,應(yīng)進行地面試噴并調(diào)準噴射方向,下入、拆卸噴射管時應(yīng)采取措施防止噴嘴堵塞;(3)當噴頭下至設(shè)計深度,應(yīng)先按規(guī)定的參數(shù)送漿、水、氣進行靜噴,待孔口返漿、情況正常后方可開始高壓噴射注漿,高壓噴射注漿應(yīng)全孔連續(xù)作業(yè),每當拆卸噴射管后,應(yīng)進行復(fù)噴,復(fù)噴長度≥0.2m;高壓噴射注漿因故中斷恢復(fù)施工時,應(yīng)進行復(fù)噴,其長度≥0.5m;(4)高壓噴射注漿結(jié)束后,利用孔口回漿或水泥漿及時回灌,直至漿液面不下降為止;(5)施工中如實記錄各項參數(shù)、材料用量等,出現(xiàn)異常后應(yīng)及時處理。4.2-2剖面結(jié)構(gòu)(1)施工時應(yīng)分層分段開挖支護,開挖工線宜為15～20m,開挖深度與錨管間距相同,超挖<30cm;(2)錨管按矩形布設(shè),錨管采用?48鋼管,見圖2、圖3、圖4剖面。1-1剖面:施工?48鋼花管3排,@1300,排距1500～2000,長度10.00～12.00m,角度10°,管內(nèi)注入水灰比約0.5的純水泥漿,灌漿壓力0.5～1.0MPa。掛鋼筋網(wǎng)?6@200×200,噴砼強度C20,厚度100,焊?16加強筋,間距與錨管間距同。2-2剖面:施工?48鋼花管3排,@1500,排距1500～2000,長度10.00～12.00m,角度10°,管內(nèi)注入水灰比約0.5的純水泥漿,灌漿壓力0.5～1.0MPa。掛鋼筋網(wǎng)?6@200×200,噴砼強度C20,厚度100,焊?16加強筋,間距與錨管間距同。2′-2′剖面:增設(shè)一排?130鋼管樹根樁共35條,@1000,長度10.0m;施工?48鋼花管4排,@1200,排距1200～1300,長度5.00～7.00m,角度10°,管內(nèi)注入水灰比約0.5的純水泥漿,灌漿壓力0.5～1.0MPa。掛鋼筋網(wǎng)?6@200×200,噴砼強度C20,厚度100,焊?16加強筋,間距與錨管間距同。該剖面的施工方案解決了基坑?xùn)|側(cè)距另一高層建筑物的地下室支護樁距離僅5～7m的問題。(3)錨管施工:錨管采用?48鋼管,@1300,鋼管傾斜10°。采用XY-1型地質(zhì)鉆機開孔鉆穿旋噴樁體,然后使用QZJ-100D潛孔沖擊鉆機振沖打入,達設(shè)計要求深度后灌入水灰比為0.5的純水泥漿,注漿壓力0.5～1.0MPa。若遇粘土層,采用XY-1型地質(zhì)鉆機程控,孔徑110,送入?22錨桿主筋,灌入水灰比為0.5的純水泥漿,注漿壓力為0.5,必要時可采用二次注漿。(4)鋼管樹根樁施工:采用地質(zhì)鉆機成孔,孔徑130,下?108無縫鋼花管,管內(nèi)注入水灰比為0.5的純水泥漿,并加入礫石搗實。(5)噴錨施工:噴砼厚度100,強度C20,分二次施噴,第一次噴射厚度為30,掛鋼筋網(wǎng)?6@200×200,焊?16加強筋完成后再噴射混凝土厚度為70。施工工藝流程:開挖→噴首層→開孔→打設(shè)鋼花管→注漿→編網(wǎng)→焊加強筋。噴射砼:分兩次施噴,配合比為水泥∶砂∶石∶水=1∶1.76∶3.91∶0.59,標號≥C20。成孔:按設(shè)計深度、孔徑及角度成孔。制花管:按設(shè)計長度下料。注漿:注入水灰比為0.5的純水泥漿,保證注漿壓力,漿體強度≥20MPa。編網(wǎng)焊加強筋:綁扎牢靠,焊牢加強筋。4.3新型噴霧板墻止水窗簾檢測擺噴板墻止水帷幕滲水性檢驗采用抽水試驗法。(1)測試方法采用鉆孔簡易抽水,抽水井為潛水完整井。(2)井準備在基坑北側(cè)布置抽水井1個,孔徑500,井深13.50m,入不透水層0.50m。(3)水位下降和延續(xù)時間要求經(jīng)抽水后測得的穩(wěn)定水位與原靜止水位之間的垂直距離為降深,穩(wěn)定延續(xù)時間一般為8～24h。(4)滲透系數(shù)的r/rk=[0.732Q/(2H-S)]lg(R/r)=7.5×10-6m/s。式中:k——滲透系數(shù);Q——穩(wěn)定流量;H——含水層厚度;S——降深;R——影響半徑;r——抽水井半徑。(5)墻止水效果試驗K=[3.5r2/(H+2r)t]ln(s1/s2)=1.27×10-5m/s抽水試驗結(jié)果表明,該基坑擺噴板墻止水效果完全達到設(shè)計要求。4.4鉆孔取芯檢驗止水帷幕入不透水層檢測與墻體強度檢測,采用鉆孔取芯、取樣進行檢驗。抽芯結(jié)果表明:墻體底部與不透水層膠結(jié)良好,墻體強度滿足止水要求。5基坑邊坡位移檢測根據(jù)《城市測量規(guī)范》(GB7929-87),采用J2光學(xué)經(jīng)緯儀觀測邊坡水平位移,觀測點共布設(shè)18個。觀測點均用鋼筋打入,并用混凝土加固。觀測次數(shù)為開挖時每1～2d測1次,其余為每3～5d測1次?；舆吰挛灰票O(jiān)測與基坑開挖支護同步進行,共進行基坑邊坡位移監(jiān)測28次,最大水平位移40mm≤0.02h(h=5.60m為基坑深度)=112mm(取最大水平位