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文檔簡介

建筑工程施工工藝鐘漢華課程內(nèi)容第1章土方工程施工工藝第2章地基處理與基礎(chǔ)工程施工工藝第3章砌筑及外墻外保溫工程施工工藝第4章混凝土結(jié)構(gòu)工程施工工藝第5章預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工工藝第6章結(jié)構(gòu)安裝工程施工工藝第7章鋼結(jié)構(gòu)工程施工工藝第8章防水及屋面工程施工工藝第9章裝飾工程施工工藝第1章土方工程施工工藝土方工程是建筑工程施工主要分部工程之一,也是建筑工程施工過程中的第一道工序。通常包括場地平整;基坑(基槽)及人防工程和地下建筑物等的土方開挖、運輸與堆棄;土方填筑與壓實等主要施工過程,以及降低地下水位和基坑支護等輔助工作。其特點是工程量大,勞動繁重,施工條件復(fù)雜,受地形、水文地質(zhì)和氣候影響大。1.1巖土的工程分類及工程性質(zhì)1.1.1巖土的工程分類土的種類繁多,其分類的方法也很多。在建筑施工中,根據(jù)土的開挖難易程度(即硬度系數(shù)大小),將土分為松軟土、普通土、堅土、砂礫堅土、軟石、次堅石、堅石、特堅石等八類。前四類屬一般土,后四類屬巖石。土的這八種分類方法及現(xiàn)場鑒別方法見表1.1。1.1.2巖土的工程性質(zhì)對土方工程施工有直接影響的土的工程性質(zhì)主要有:1)土的質(zhì)量密度土的質(zhì)量密度分為天然密度和干密度。土的天然密度,指土在天然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量,又稱濕密度。它影響土的承載力、土壓力及邊坡穩(wěn)定性。土的天然密度按式(1.1)計算:2)土的可松性自然狀態(tài)下的土經(jīng)開挖后,其體積因松散而增加,雖經(jīng)回填夯實,仍不能完全恢復(fù)到原狀態(tài)土的體積,這種現(xiàn)象稱為土的可松性。土的可松程度用最初可松性系數(shù)KS及最終可松性系數(shù)KˊS表示。即:3)土的含水量土的含水量(w)是指土中所含水的質(zhì)量與土的固體顆粒質(zhì)量之比,用百分率表示,即4)土的滲透性土的滲透性也稱透水性,是指土體被水透過的性質(zhì)。它主要取決于土體的孔隙特征,如孔隙的大小、形狀、數(shù)量和貫通情況等。地下水在土中的滲流速度一般可按達西定律計算:1.2土方工程量計算及場地土方調(diào)配1.2.1場地平整的土方量計算計算場地平整高度常用的方法為“挖填土方量平衡法”,因其概念直觀、計算簡便、精度能滿足工程要求,故應(yīng)用最為廣泛,其計算步驟和方法如下。1)場地設(shè)計標高確定場地設(shè)計標高是進行場地平整和土方量計算的依據(jù),也是總體規(guī)劃和豎向設(shè)計的依據(jù)。合理地確定場地的設(shè)計標高,對減少土方量、加速工程速度都有重要的經(jīng)濟意義。如圖1.1所示,當場地設(shè)計標高為H0時,填挖方基本平衡,可將土方移挖作填,就地處理;當設(shè)計標高為H1時,填方大大超過挖方,則需從場地外大量取土回填;當設(shè)計標高為H2時,挖方大大超過填方,則要向場外大量棄土。因此,在確定場地設(shè)計標高時,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場的具體條件,反復(fù)進行技術(shù)經(jīng)濟比較,選擇其中最優(yōu)方案。1)計算場地設(shè)計標高2.2.1場地平整高度的計算計算場地平整高度常用的方法為“挖填土方量平衡法”,因其概念直觀、計算簡便、精度能滿足工程要求,故應(yīng)用最為廣泛,其計算步驟和方法如下。2.考慮設(shè)計標高的調(diào)整值H0為一理論數(shù)值,實際尚需考慮如下一些因素。(1)土的可松性。(2)設(shè)計標高以下各種填方工程用土量,或設(shè)計標高以上的各種挖方工程量。(3)邊坡填挖土方量不等。(4)部分挖方就近棄土于場外,或部分填方就近從場外取土等因素??紤]這些因素所引起的挖填土方量的變化后,適當提高或降低設(shè)計標高。3.考慮排水坡度對設(shè)計標高的影響式(2-4)計算的H0未考慮場地的排水要求(即假定場地表面均處于同一個水平面上,但實際上均應(yīng)有一定的排水坡度)。如果場地面積較大,則應(yīng)有2‰以上的排水坡度,故應(yīng)考慮排水坡度對設(shè)計標高的影響。2.場地平整土方工程量的計算1.方格網(wǎng)法1)劃分方格網(wǎng)根據(jù)已有地形圖(一般用1∶500的地形圖)將欲計算場地劃分成若干個方格網(wǎng),盡量與測量的縱、橫坐標網(wǎng)對應(yīng),方格一般采用20m×20m或40m×40m,將相應(yīng)設(shè)計標高和自然地面標高分別標注在方格點的右上角和右下角。將自然地面標高與設(shè)計地面標高的差值,即各角點的施工高度(挖或填)填在方格網(wǎng)的左上角,挖方為(-),填方為(+)。2)計算零點位置在一個方格網(wǎng)內(nèi)同時有填方或挖方時,應(yīng)先算出方格網(wǎng)邊上零點的位置,并標注于方格網(wǎng)上,連接零點即得填方區(qū)與挖方區(qū)的分界線(即零線)。3)計算土方工程量按方格網(wǎng)底面積圖形和表3-1所列體積計算公式計算每個方格內(nèi)的挖方或填方量,或用查表法計算4)計算土方總量將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格的計算土方量匯總,即得到該場地挖方和填方的總土方量。2.橫截面法1)劃分橫截面2)畫橫截面圖形3)計算橫截面面積4)計算土方量5)土方量匯總3.邊坡土方量計算平整場地、修筑路基、路塹的邊坡挖、填土方量計算,常用圖算法。圖算法是根據(jù)地形圖和邊坡豎向布置圖或現(xiàn)場測繪,先將要計算的邊坡劃分為兩種近似的幾何形體(如圖2-8所示),一種為三角棱體(如體積①~③、⑤~11);另一種為三角棱柱體(如體積④),然后應(yīng)用表2-4中的公式分別進行土方計算,最后將各塊匯總即得場地總挖土(-)、填土(+)的量。4.基坑、基槽土方量計算1)基坑土方量計算基坑是指長寬比小于或等于3的矩形土體?;油练搅靠砂戳Ⅲw幾何中擬柱體(由兩個平行的平面做底的一種多面體)體積公式計算2)基槽土方量計算基槽土方量計算可沿長度方向分段后,按照上述同樣的方法計算1.2.4土方的平衡與調(diào)配計算1.土方的平衡與調(diào)配原則(1)挖方與填方基本達到平衡,減少重復(fù)倒運。(2)挖(填)方量與運距的乘積之和盡可能為最小,即總土方運輸量或運輸費用最小。(3)好土應(yīng)用在回填密實度要求較高的地區(qū),以避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。(4)取土或棄土應(yīng)盡量不占農(nóng)田或少占農(nóng)田,對棄土盡可能有規(guī)劃地造田。(5)分區(qū)調(diào)配應(yīng)與全場調(diào)配相協(xié)調(diào),避免只顧局部平衡,任意挖填而破壞全局平衡。(6)調(diào)配應(yīng)與地下構(gòu)筑物的施工相結(jié)合,地下設(shè)施的填土,應(yīng)留土后填。(7)選擇恰當?shù)恼{(diào)配方向、運輸路線、施工順序,避免土方運輸過程中出現(xiàn)對流和亂流現(xiàn)象,同時便于機具調(diào)配、機械化施工。2.土方平衡與調(diào)配的步驟及方法(1)劃分調(diào)配區(qū)。①劃分應(yīng)與房屋和構(gòu)筑物的平面位置相協(xié)調(diào),并考慮開工順序、分期施工順序。②調(diào)配區(qū)的大小應(yīng)滿足土方施工用主導(dǎo)機械行駛操作的尺寸要求。③調(diào)配區(qū)的范圍應(yīng)和土方工程量計算用的方格網(wǎng)相協(xié)調(diào)。一般可由若干個方格組成一個調(diào)配區(qū)。④當土方運距較大或場地范圍內(nèi)土方調(diào)配不能達到平衡時,可考慮就近借土或棄土,此時一個借土區(qū)或一個棄土區(qū)可作為一個獨立的調(diào)配區(qū)。(2)計算各調(diào)配區(qū)的土方量并標注在圖上。(3)計算各挖、填方調(diào)配區(qū)之間的平均運距,即挖方區(qū)土方重心至填方區(qū)土方重心的距離。(4)確定土方最優(yōu)調(diào)配方案。(5)繪出土方調(diào)配圖。該土方最優(yōu)調(diào)配方案的土方總運輸量為W=400×50+100×70+550×40+400×60+50×70+400×40=92500(m3·m)其總的平均運距L0=W/V=92500/1900=48.68(m)2.3土方調(diào)配場地平整質(zhì)量驗收(1)平整場地的表面坡度應(yīng)符合設(shè)計要求,如設(shè)計無要求時,一般應(yīng)向排水溝方向作成不小于0.2%的坡度。(2)平整后的場地表面應(yīng)逐點檢查,檢查點為每100~400m2取1點,但不少于10點;長度、寬度和邊坡均為每20m取1點,每邊不少于1點,其質(zhì)量檢驗標準應(yīng)符合表2-9的要求。(3)場地平整應(yīng)經(jīng)常測量和校核其平面位置、水平標高和邊坡坡度是否符合設(shè)計要求。平面控制樁和水準控制點應(yīng)采取可靠措施加以保護,定期復(fù)測和檢查;土方不應(yīng)堆在邊坡邊緣。1.3土方工程施工方法

1.3.1.1施工準備1)施工準備工作1.場地清理2.排除地面積水3.測設(shè)地面控制點4.修筑臨時設(shè)施2)場地平整施工方法場地平整系綜合施工過程,它由土方的開挖、運輸、填筑、壓實等施工過程組成,其中土方開挖是主導(dǎo)施工過程。土方開挖,通常有人工、半機械化、機械化和爆破等數(shù)種方法。大面積的場地平整,適宜采用大型土方機械,如推土機、鏟運機或單斗挖土機等施工。(1)推土機施工推土機是土方工程施工的主要機械之一,是在履帶式拖拉機上安裝推土鏟刀等工作裝置而成的機械。按鏟刀的操縱機構(gòu)不同,推土機分為索式和液壓式兩種。索式推土機的鏟刀借本身自重切入土中,在硬土中切土深度較小。液壓式推土機由于用液壓操縱,能使鏟刀強制切入土中,切入深度較大。同時,液壓式推土機鏟刀還可以調(diào)整角度,具有更大的靈活性,是目前常用的一種推土機(圖1.14)。推土機的運距宜在100m以內(nèi),效率最高的推運距離為40~60m。為提高生產(chǎn)率,可采用下述方法:①下坡推土(圖1.15)。推土機順地面坡勢沿下坡方向推土,借助機械往下的重力作用,可增大鏟刀切土深度和運土數(shù)量,可提高推土機能力和縮短推土時間,一般可提高生產(chǎn)率30%~40%。但坡度不宜大于15°,以免后退時爬坡困難。②槽形推土(圖1.16)。當運距較遠,挖土層較厚時,利用已推過的土槽再次推土,可以減少鏟刀兩側(cè)土的散漏。這樣作業(yè)可提高效率10%~30%。槽深1m左右為宜,槽間土埂寬約0.5m。在推出多條槽后,再將土埂推入槽內(nèi),然后運出。③并列推土(圖1.17)。對于大面積的施工區(qū),可用2~3臺推土機并列推土。推土時兩鏟刀相距150~300mm,這樣可以減少土的散失而增大推土量,能提高生產(chǎn)率15%~30%。但平均運距不宜超過50~75m,亦不宜小于20m;且推土機數(shù)量不宜超過3臺,否則倒車不便,行駛不一致,反而影響生產(chǎn)率的提高。④分批集中,一次推送。若運距較遠而土質(zhì)又比較堅硬時,由于切土的深度不大,宜采用多次鏟土,分批集中,再一次推送的方法,使鏟刀前保持滿載,以提高生產(chǎn)率。(2)鏟運機鏟運機是一種能夠獨立完成鏟土、運土、卸土、填筑、整平的土方機械。按行走機構(gòu)可分為拖式鏟運機(圖1.18)和自行式鏟運機(圖1.19)兩種。拖式鏟運機由拖拉機牽引,自行式鏟運機的行駛和作業(yè)都靠本身的動力設(shè)備。(3)單斗挖土機施工單斗挖土機是基坑(槽)土方開挖常用的一種機械。按其行走裝置的不同,分為履帶式和輪胎式兩類。根據(jù)工作的需要,其工作裝置可以更換。依其工作裝置的不同,分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟四種,如圖1.24。①正鏟挖土機。正鏟挖土機的挖土特點是:前進向上,強制切土。它適用于開挖停機面以上的一~三類土,且需與運土汽車配合完成整個挖運任務(wù),其挖掘力大,生產(chǎn)率高。開挖大型基坑時需設(shè)坡道,挖土機在坑內(nèi)作業(yè),因此適宜在土質(zhì)較好、無地下水的地區(qū)工作;當?shù)叵滤惠^高時,應(yīng)采取降低地下水位的措施,把基坑土疏干。根據(jù)挖土機的開挖路線與汽車相對位置不同,其卸土方式有側(cè)向卸土和后方卸土兩種。正向挖土,側(cè)向卸土(圖1.25a)即挖土機沿前進方向挖土,運輸車輛停在側(cè)面卸土(可停在停機面上或高于停機面)。此法挖土機卸土時動臂轉(zhuǎn)角小,運輸車輛行駛方便,故生產(chǎn)效率高,應(yīng)用較廣。1.3.2土方開挖1)定位與放線土方開挖以前,要作好建筑好的定位放線工作。(1)建筑的定位建筑物定位是將建筑物外輪廓的軸線交點測定到地面上,用木樁標定出來,樁頂釘上小釘指示點位,這些樁叫角樁,如圖1.35。然后根據(jù)角樁進行細部測設(shè)。為了方便地恢復(fù)各軸線位置,要把主要軸線延長到安全地點并做好標志,稱為控制樁。為便于開槽后施工各階段中確定軸線位置,應(yīng)把軸線位置引測到龍門板上,用軸線釘標定。龍門板頂部標高一般定在±0.00m,主要是便于施工時控制標高。(2)放線放線是根據(jù)定位確定的軸線位置,用石灰劃出開挖的邊線。開挖上口尺寸的確定應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計尺寸和埋置深度、土壤類別及地下水情況,確定是否留工作面和放坡等。(3)開挖中的深度控制基槽(坑)開挖時,嚴禁擾動基層土層,破壞土層結(jié)構(gòu),降低承載力。要加強測量,以防超挖??刂品椒椋涸诰嘣O(shè)計基底標高300~500mm時,及時用水準儀抄平,打上水平控制樁,以作為挖槽(坑)時控制深度的依據(jù)。當開挖不深的基槽(坑)時,可在龍門板頂面拉上線,用尺子直接量開挖深度;當開挖較深的基坑時,用水準儀引測槽(坑)壁水平樁,一般距槽底300mm,沿基槽每3~4m釘設(shè)一個。使用機械挖土時,為防止超挖,可在設(shè)計標高以上保留200~300mm土層不挖,而改用人工挖土。2)土方開挖基礎(chǔ)土方的開挖方法,有人工挖方和機械挖方兩種。應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)特點、規(guī)模、形式、深度以有及土質(zhì)情況和地下水位,結(jié)合施工場地條件確定。一般大中型工程基坑土方量大,宜于使用土方機械施工,配合少量人工清槽;小型工程基槽窄,土方量小,宜采用人工或人工配合小型挖土機施工。(1)人工開挖①在基礎(chǔ)土方開挖之前,應(yīng)檢查龍門板、軸承線樁有無位移現(xiàn)象,并根據(jù)設(shè)計圖紙校核基礎(chǔ)灰線的位置、尺寸、龍門板標高等是否符合要求。②基礎(chǔ)土方開挖應(yīng)自上而下分步分層下挖,每步開挖深度約300mm,每層深度以600mm為宜,按踏步型逐層進行剝土;每層應(yīng)留足夠的工作面,避免相互碰撞出現(xiàn)安全事故;開挖應(yīng)連續(xù)進行,盡快完成。③挖土過程中,應(yīng)經(jīng)常按事先給定的坑槽尺寸進行檢查,不夠時對側(cè)壁土及時進行修挖,修挖槽幫應(yīng)自上而下進行,嚴禁從坑壁下部掏挖“神仙土”。④所挖土方應(yīng)兩側(cè)出土,拋于槽邊的土方距離槽邊1m、高度1m為宜。以保證邊坡穩(wěn)定,防止因壓載過大產(chǎn)生塌方。除留足所需的回填土外,多余的土應(yīng)一次運至用土處或棄土場,避免二次搬運。⑤挖至距槽底約500mm時,應(yīng)配合測量放線人員抄出距槽底500mm平線,沿槽邊每隔3~4m釘水平標高小木樁(圖1.36)。應(yīng)隨時依此檢查槽底標高,不得低于標高。如個別處超挖,應(yīng)用與基土相同的土料填補,并夯實到要求的密實度。或用碎石類土填補,并仔細夯實。如在重要部位超挖時,可用低強度等級的混凝土填補。⑥如挖方后不能立即進行下一工序或在冬、雨期挖方,應(yīng)在槽底標高以上保留150~300mm不挖,待下道工序開始前再挖。冬期挖方每天下班前應(yīng)挖一步虛土并蓋草簾等保溫,尤其是挖到槽底標高時,地基土不準受凍。(2)機械挖方①點式開挖。廠房的柱基或中小型設(shè)備基礎(chǔ)坑,因挖土量不大,基坑坡度小,機械只能在地面上作業(yè),一般多采用抓鏟挖土機和反鏟挖土機。抓鏟挖土機能挖一、二類土和較深的基坑;反鏟挖土機適于挖四類以下土和深度在4m以內(nèi)的基坑。②線式開挖。大型廠房的柱列基礎(chǔ)和管溝基槽截面寬度較小,有一定長度,適于機械在地面上作業(yè)。一般多采用反鏟挖土機。如基槽較淺,又有一定的寬度,土質(zhì)干燥時也可采用推土機直接下到槽中作業(yè),但基槽需有一定長度并設(shè)上下坡道。③面式開挖。有地下室的房屋基礎(chǔ)、箱形和筏式基礎(chǔ)、設(shè)備與柱基礎(chǔ)密集,采取整片開挖方式時。除可用推土機、鏟運機進行場地平整和開挖表層外,多采用正鏟挖土機、反鏟挖土機或拉鏟挖土機開挖。用正鏟挖土機工效高,但需有上下坡道,以便運輸工具駛?cè)肟觾?nèi),還要求土質(zhì)干燥;反鏟和拉鏟挖土機可在坑上開挖,運輸工具可不駛?cè)肟觾?nèi),坑內(nèi)土潮濕也可以作業(yè),但工效比正鏟低。1.3.3土方的填筑與壓實1)土料選擇與填筑要求為了保證填土工程的質(zhì)量,必須正確選擇土料和填筑方法。對填方土料應(yīng)按設(shè)計要求驗收后方可填入。如設(shè)計無要求,一般按下述原則進行。碎石類土、砂土(使用細、粉砂時應(yīng)取得設(shè)計單位同意)和爆破石碴可用作表層以下的填料;含水量符合壓實要求的黏性土,可用作各層填料;碎塊草皮和有機質(zhì)含量大于8%的土,僅用于無壓實要求的填方。含有大量有機物的土,容易降解變形而降低承載能力;含水溶性硫酸鹽大于5%的土,在地下水的作用下,硫酸鹽會逐漸溶解消失,形成孔洞影響密實性;因此前述兩種土以及淤泥和淤泥質(zhì)土、凍土、膨脹土等均不應(yīng)作為填土。填土應(yīng)分層進行,并盡量采用同類土填筑。如采用不同土填筑時,應(yīng)將透水性較大的土層置于透水性較小的土層之下,不能將各種土混雜在一起使用,以免填方內(nèi)形成水囊。碎石類土或爆破石碴作填料時,其最大粒徑不得超過每層鋪土厚度的2/3,使用振動碾時,不得超過每層鋪土厚度的3/4,鋪填時,大塊料不應(yīng)集中,且不得填在分段接頭或填方與山坡連接處。當填方位于傾斜的山坡上時,應(yīng)將斜坡挖成階梯狀,以防填土橫向移動?;靥罨雍凸軠蠒r,應(yīng)從四周或兩側(cè)均勻地分層進行,以防基礎(chǔ)和管道在土壓力作用下產(chǎn)生偏移或變形?;靥钜郧?,應(yīng)清除填方區(qū)的積水和雜物,如遇軟土、淤泥,必須進行換土回填。在回填時,應(yīng)防止地面水流入,并預(yù)留一定的下沉高度(一般不得超過填方高度的3%)。2)填土壓實方法填土的壓實方法一般有:碾壓、夯實、振動壓實以及利用運土工具壓實。對于大面積填土工程,多采用碾壓和利用運土工具壓實。對較小面積的填土工程,則宜用夯實機具進行壓實。①碾壓法。碾壓法是利用機械滾輪的壓力壓實土壤,使之達到所需的密實度。碾壓機械有平碾、羊足碾和氣胎碾。③振動壓實法。振動壓實法是將振動壓實機放在土層表面,借助振動機構(gòu)使壓實機振動土顆粒,土的顆粒發(fā)生相對位移而達到緊密狀態(tài)。用這種方法振實非黏性土效果較好。3)影響填土壓實的主要因素填土壓實量與許多因素有關(guān),其中主要影響因素為:壓實功、土的含水量以及每層鋪土厚度。①壓實功的影響。填土壓實后的密度與壓實機械在其上所施加的功有一定的關(guān)系。土的密度與所耗的功的關(guān)系見圖1.42。實際施工中,對于砂土只需碾壓或夯實2~3遍,對壓砂土只需3~4遍,對亞黏土或黏土只需5~6遍。②含水量的影響。在同一壓實功的作用下,填土的含水量對壓實質(zhì)量有直接影響。較為干燥的土,由于土顆粒之間的摩阻力較大,因而不易壓實。當土具有適當含水量時,水起了潤滑作用,土顆粒之間的摩阻力減小,從而易壓實。土在最佳含水量的條件下,使用同樣的壓實功進行壓實,所行到的密度最大(圖1.43)。③鋪土厚度的影響。土在壓實功的作用下,其應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小,超過一定深度后,則土的壓實密度與未壓實前相差極小。其影響深度與壓實機械、土的性質(zhì)和含水量等有關(guān)。鋪土厚度應(yīng)小于壓實機械壓土時的影響深度。因此,填土壓實時每層鋪土厚度的確定應(yīng)根據(jù)所選壓實機械和土的性質(zhì),在保證壓實質(zhì)量的前提下,使土方壓實機械的功耗費最小。土料填筑的要求1.密實度要求填方的密實度要求和質(zhì)量指標通常以壓實系數(shù)λc表示。壓實系數(shù)為土的控制(實際)干密度ρd與最大干密度ρdmax的比值。最大干密度ρdmax是在最優(yōu)含水量時,通過標準的擊實方法確定的。密實度要求一般根據(jù)工程結(jié)構(gòu)性質(zhì)、使用要求以及土的性質(zhì)確定。2.含水量控制在同一壓實功條件下,填土的含水量對壓實質(zhì)量有直接影響。對于較為干燥的土,因其顆粒之間的摩阻力較大,故不易被壓實。當含水量超過一定限度時,土顆料之間的孔隙因水的填充而呈飽和狀態(tài),也不能被壓實。當土的含水量適當時,水起到潤滑作用,土顆粒之間的摩阻力減小,可以獲得較好的壓實效果。每種土都有其最佳含水量。土在這種含水量的條件下,使用同樣的壓實功進行壓實,不同土有不同的最佳含水量,如沙土為8%~12%、黏土為19%~23%、粉質(zhì)黏土為12%~15%、粉土為15%~22%。工地上簡單檢驗黏性土含水量的方法是以手握成團落地開花為適宜。3.鋪土厚度和壓實遍數(shù)填土每層鋪土厚度和壓實遍數(shù)視土的性質(zhì)、設(shè)計要求的壓實系數(shù)和使用的壓(夯)實機具性能而定,一般應(yīng)通過現(xiàn)場碾(夯)壓試驗確定。1.4基坑開挖與支護

1.4.1支護結(jié)構(gòu)構(gòu)造

支護結(jié)構(gòu)的類型支護結(jié)構(gòu)(包括圍護墻和支撐)按其工作機理和圍護墻的形式分為多種類型支護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造1.圍護墻1)深層攪拌水泥土樁墻深層攪拌水泥土樁墻圍護墻是用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強制攪拌,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土加固體的滲透系數(shù)不大于10-7cm/s,能止水防滲,因此,這種圍護墻屬重力式擋墻,利用其本身重量和剛度進行擋土和防滲,具有雙重作用。水泥土圍護墻截面呈格柵形,相鄰樁的搭接長寬不小于200mm,截面置換率對淤泥不宜小于0.8,淤泥質(zhì)土不宜小于0.7,一般黏性土、黏土及沙土不宜小于0.6。格柵長度比不宜大于2。2)鋼板樁(1)槽鋼鋼板樁。槽鋼鋼板樁是一種簡易的鋼板樁圍護墻,由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼的長度為6~8m,型號由計算確定。打入地下后在頂部接近地面處設(shè)一道拉錨或支撐。因為其截面抗彎能力弱,故一般用于深度不超過4m的基坑。由于搭接處不嚴密,一般不能完全止水。如果地下水位高,需要時可用輕型井點降低地下水位。槽鋼鋼板樁一般只用于一些小型工程。其優(yōu)點是材料來源廣,施工簡便,可以重復(fù)使用。(2)熱軋鎖口鋼板樁。熱軋鎖口鋼板樁(如圖4-2所示)的形式有U形、L形、一字形、H形和組合型。鋼板樁的優(yōu)點是材料質(zhì)量可靠,在軟土地區(qū)打設(shè)方便,施工速度快而且簡便;有一定的擋水能力(小趾口者擋水能力更好);可多次重復(fù)使用;一般費用較低。其缺點是一般的鋼板樁剛度不夠大,用于較深的基坑時支撐(或拉錨)工作量大,否則變形較大;在透水性較好的土層中不能完全擋水;拔除時易帶土,如處理不當會引起土層移動,可能危害周圍的環(huán)境。(3)型鋼橫擋板。型鋼橫擋板圍護墻也稱樁板式支護結(jié)構(gòu),如圖4-3所示。這種圍護墻由工字鋼(或H形鋼)樁和橫擋板(也稱襯板)組成,再加上圍檁、支撐等則成為一種支護體系。施工時先按一定間距打設(shè)工字鋼或H形鋼樁,然后在開挖土方時邊挖邊加設(shè)橫擋板。施工結(jié)束拔出工字鋼或H形鋼樁,并在安全允許的條件下盡可能回收橫擋板。(4)鉆孔灌筑樁。根據(jù)目前的施工工藝,鉆孔灌筑樁(如圖4-4所示)為間隔排列,縫隙不小于100mm,因此,它不具備擋水功能,需另做擋水帷幕,目前我國應(yīng)用較多的是厚度為1.2m的水泥土攪拌樁。當鉆孔灌筑樁用于地下水位較低的地區(qū)時,不需要做擋水帷幕。(5)挖孔樁。挖孔樁圍護墻也屬樁排式圍護墻,多在我國東南沿海地區(qū)使用。其成孔是人工挖土,多為大直徑樁,宜用于土質(zhì)較好的地區(qū)。如土質(zhì)松軟、地下水位高時,需邊挖土邊施工襯圈,襯圈多為混凝土結(jié)構(gòu)。在地下水位較高的地區(qū)施工挖孔樁時,還要注意擋水問題,否則地下水會大量流入樁孔,大量的抽排水會引起鄰近地區(qū)地下水位下降,因土體固結(jié)而出現(xiàn)較大的地面沉降。挖孔樁時,由于人要下到樁孔開挖,便于檢驗土層,也易擴孔;可多樁同時施工,施工速度可保證;大直徑挖孔樁用作圍護樁可不設(shè)或少設(shè)支撐。但挖孔樁勞動強度高、施工條件差,如遇有流沙還有一定危險。(6)地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻是在基坑開挖之前,用特殊挖槽設(shè)備在泥漿護壁之下開挖深槽,然后下鋼筋籠澆筑混凝土形成的地下土中的混凝土墻。地下連續(xù)墻施工時對周圍環(huán)境影響小,能緊鄰建(構(gòu))筑物等進行施工;剛度大、整體性好、變形小,能用于深基坑;處理好接頭能較好地抗?jié)B止水;如用逆作法施工,可實現(xiàn)兩墻合一,能降低成本。地下連續(xù)墻適用于基坑側(cè)壁安全等級為一、二、三級者;在軟土中懸臂式結(jié)構(gòu)不宜大于5m。(7)加筋水泥土樁法(SMW工法)。加筋水泥土樁法即在水泥土攪拌樁內(nèi)插入H形鋼,使之成為同時具有受力和抗?jié)B兩種功能的支護結(jié)構(gòu)圍護墻,如圖4-5所示。坑深大時也可加設(shè)支撐。(8)土釘墻。土釘墻(如圖4-6所示)是一種邊坡穩(wěn)定式的支護,其作用與被動起擋土作用的上述圍護墻不同,它起主動嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,可使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。(9)逆作拱墻。當基坑平面形狀適合時,可采用拱墻作為圍護墻。拱墻有圓形閉合拱墻、橢圓形閉合拱墻和組合拱墻。對于組合拱墻,可將局部拱墻視為兩鉸拱。2.支撐體系對于排樁、板墻式支護結(jié)構(gòu),當基坑深度較大時,為使圍護墻受力合理和受力后變形控制在一定范圍內(nèi),需沿圍護墻豎向增設(shè)支承點,以減小跨度。如在坑內(nèi)對圍護墻加設(shè)支承,稱為內(nèi)支撐;如在坑外對圍護墻設(shè)拉支承,則稱為拉錨(土錨)。1)內(nèi)支撐的類型內(nèi)支撐按照材料分為鋼支撐和混凝土支撐兩類。(1)鋼支撐。(2)混凝土支撐?;炷林问请S著挖土的加深,根據(jù)設(shè)計規(guī)定的位置,現(xiàn)場支模澆筑而成的。其優(yōu)點是形狀多樣性,可澆筑成直線、曲線構(gòu)件;可根據(jù)基坑平面形狀,澆筑成最優(yōu)化的布置型式;整體剛度大,安全可靠,可使圍護墻變形小,有利于保護周圍環(huán)境;可方便地變化構(gòu)件的截面和配筋,以適應(yīng)其內(nèi)力的變化。2)內(nèi)支撐的布置和形式(1)內(nèi)支撐的布置。內(nèi)支撐的布置要綜合考慮下列因素。①基坑平面形狀、尺寸和開挖深度。②基坑周圍的環(huán)境保護要求和鄰近地下工程的施工情況。③主體工程地下結(jié)構(gòu)的布置。④土方開挖和主體工程地下結(jié)構(gòu)的施工順序和施工方法。(2)內(nèi)支撐的布置形式。內(nèi)支撐體系在平面上的布置形式有角撐、對撐、邊桁架式、框架式等;這些形式有時也在同一基坑中混合使用,如環(huán)梁加邊桁(框)架角撐加對撐等,如圖4-11所示。要因地制宜,根據(jù)基坑的平面形狀和尺寸設(shè)置最適合的支撐。1.4.2支護結(jié)構(gòu)施工

1.4.2.1鋼板樁施工1.常用鋼板樁鋼板樁支護由于其施工速度快、可重復(fù)使用,因此,在一定條件下使用會取得較好的效益。常用的鋼板樁有U形和Z形,除此以外還有直腹板式、H形和組合式鋼板樁。國產(chǎn)的鋼板樁有鞍W形和包W形拉森式(U形)鋼板樁,其他的還有國產(chǎn)寬翼緣熱軋槽鋼(用于不太深的基坑,作為支護使用)。2.鋼板樁施工前的準備工作1)鋼板樁的檢驗(1)外觀檢驗。外觀檢驗包括表面缺陷、長度、寬度、高度、厚度、端頭矩形比、平直度和鎖口形狀等項內(nèi)容。(2)材質(zhì)檢驗。對鋼板樁母材的化學(xué)成分及機械性能進行全面試驗。它包括鋼材的化學(xué)成分分析,構(gòu)件的拉伸、彎曲試驗,鎖口強度試驗和延伸率試驗等項內(nèi)容。每一種規(guī)格的鋼板樁至少進行一個拉伸、彎曲試驗。每25~50t的鋼板樁應(yīng)進行兩個試件試驗。2)鋼板樁的矯正(1)表面缺陷修補。(2)端部平面矯正。(3)樁體撓曲矯正。(4)樁體扭曲矯正。(5)樁體局部變形矯正。(6)鎖口變形矯正。3)打樁機的選擇打設(shè)鋼板樁時,使用自由落錘、汽動錘、柴油錘、振動錘等皆可,但使用較多的是振動錘。如使用柴油錘,為保護樁頂因受沖擊而損傷和控制打入方向,在樁錘和鋼板樁之間需設(shè)置樁帽。振動打樁機是將機器產(chǎn)生的垂直振動傳給樁體,使樁周圍的土體因振動產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化,降低了強度或產(chǎn)生液化,減小板樁周圍的阻力,利于樁的貫入。振動打樁機打設(shè)鋼板樁的施工速度快,更有利于拔鋼板樁,不易損壞樁頂,操作簡單;但其對硬土層(砂質(zhì)土N>50,黏性土N>30)貫入性能較差,樁體周圍土層會產(chǎn)生振動;耗電較多。4)導(dǎo)架安裝為保證沉樁軸線位置的正確和樁的豎直,控制樁的打入精度,防止板樁的屈曲變形和提高樁的貫入能力,一般都需要設(shè)置一定剛度的、堅固的導(dǎo)架,也稱“施工圍檁”。導(dǎo)架通常由導(dǎo)梁和導(dǎo)樁等組成。它的形式,在平面上有單面和雙面之分,在高度上有單層和雙層之分,一般常用的是單層雙面導(dǎo)架,如圖4-13所示。導(dǎo)樁的間距一般為2.5~3.5m,雙面導(dǎo)梁之間的間距h一般比板樁墻高度大8~15mm。3.鋼板樁的打設(shè)和拔除1)打入方式的選擇(1)單獨打入法。這種方法是從板樁墻的一角開始,逐塊(或兩塊為一組)打設(shè),直至工程結(jié)束。這種打入方法簡便、迅速,不需要其他輔助支架,但是易使板樁向一側(cè)傾斜,且誤差積累后不易糾正。為此,這種方法只適用于板樁墻要求不高、且板樁長度較?。ㄈ缧∮?0m)的情況。(2)屏風式打入法。這種方法是將10~20根鋼板樁成排插入導(dǎo)架內(nèi),呈屏風狀,然后再分批施打。施打時先將屏風墻兩端的鋼板樁打至設(shè)計標高或一定深度,成為定位板樁,然后在中間按順序分1/3、1/2板樁高度呈階梯狀打入,如圖4-14所示。2)鋼板樁的打設(shè)(1)鋼板樁墻的轉(zhuǎn)角和封閉。①采用異形板樁。②連接件法。③騎縫搭接法。④軸線調(diào)整法。(2)打樁時問題的處理。①阻力過大不易貫入。其原因主要有兩方面,一是在堅實的砂層、沙礫層中沉樁,樁的阻力過大;二是鋼板樁連接鎖口銹蝕、變形,入土阻力大。對第一種情況,可伴以高壓沖水或改以振動法沉樁,不要用錘硬打;對第二種情況,宜加以除銹、矯正,在鎖口內(nèi)涂油脂,以減少阻力。②鋼板樁向打設(shè)的前進方向傾斜。在軟土中打樁,由于鎖口處的阻力大于板樁與土體間的阻力,使板樁易向前進方向傾斜。糾正方法是用卷揚機和鋼絲繩將板樁反向拉住后再錘擊,或用特制的楔形板樁進行糾正。③打設(shè)時將相鄰板樁帶入。在軟土中打設(shè)鋼板樁,如遇到不明障礙物或板樁傾斜時,板樁阻力會增大,會把相鄰板樁帶入。處理方法有:用屏風法打設(shè);把相鄰板樁焊在導(dǎo)梁上;在鎖口處涂黃油以減少阻力。3)鋼板樁的拔除(1)靜力拔樁主要用卷揚機或液壓千斤頂,但該法效率低,有時難以順利拔出,故較少應(yīng)用。(2)振動拔樁是利用機械的振動激起鋼板樁振動,以克服和削弱板樁拔出阻力,將板樁拔出。此法效率高,大功率的振動拔樁機可將多根板樁一起拔出。目前該法應(yīng)用較多。(3)沖擊拔樁是以高壓空氣、蒸汽為動力,利用打樁機給鋼板樁以向上的沖擊力,同時利用卷揚機將板樁拔出。1.4.2.2水泥土墻施工1.水泥土配合比1)材料要求(1)水泥。水泥土墻既可采用不同品種的水泥,如普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥及其他品種的水泥,也可選擇不同強度等級的水泥。(2)攪拌用水。攪拌用水按《混凝土用水標準》(JGJ63—2006)的規(guī)定執(zhí)行,要求攪拌用水不影響水泥土的凝結(jié)與硬化。(3)地下水。由于水泥土是在自然土層中形成的,地下水的侵蝕性對水泥土強度影響很大,尤以硫酸鹽(如Na2SO4)為甚,它會對水泥產(chǎn)生結(jié)晶性侵蝕,甚至使水泥喪失強度。因此,在地下水中硫酸鹽含量高的海水滲入等地區(qū)應(yīng)選用抗硫酸鹽水泥,防止硫酸鹽對水泥土的結(jié)晶性侵蝕,防止水泥土出現(xiàn)開裂、崩解而喪失強度的現(xiàn)象。2)配合比的選擇(1)水泥摻入比aw。水泥摻入比aw是指摻入的水泥重量與被加固土的重量(濕重)之比,水泥土墻的水泥摻入比aw通常選用12%~14%,低于7%的水泥摻量對水泥土的固化作用較小,強度離散性較大,故一般摻量不應(yīng)低于7%。對有機質(zhì)含量較高的洪土和新填土,水泥摻量應(yīng)適當增大,一般可取15%~18%。當采用高壓噴射注漿法施工時,水泥摻量應(yīng)增加到30%左右。(2)水灰比(濕法攪拌)。濕法攪拌時,加水泥漿的水灰比可采用0.45~0.50。(3)外摻劑。為改善水泥土的性能或提高早期強度,宜加入外摻劑,常用的外摻劑有粉煤灰、木質(zhì)素磺酸鈣、碳酸鈉、氯化鈣、三乙醇胺等。各種外摻劑對水泥土的強度有著不同的影響,摻入合適的外摻劑,既可節(jié)約水泥用量,又可改善水泥土的性質(zhì),同時也可利用一些工業(yè)廢料,減少對環(huán)境的影響。2.水泥土的物理力學(xué)性質(zhì)1)重度水泥土的重度與水泥摻入比及攪拌工藝有關(guān),水泥摻入比大,水泥土的重度也相應(yīng)較大,當水泥摻入比為8%~20%時,采用濕法施工的水泥土重度比原狀土增加2%~4%。2)含水量水泥土的含水量一般比原狀土降低7%~15%。水泥摻量越大或土層天然含水量越高,經(jīng)水泥攪拌后其含水量降低的幅度越大。3)抗?jié)B性水泥土具有較好的抗?jié)B性,其滲透系數(shù)k一般在10-8~10-7cm/s,抗?jié)B等級可達到0.2~0.4MPa級。水泥土的抗?jié)B性能也隨水泥摻入比的增加而提高。在相同水泥摻入比的情況下,其抗?jié)B性能隨齡期的增加而提高。4)無側(cè)限抗壓強度影響水泥土無側(cè)限抗壓強度的主要因素有水泥摻量、水泥強度等級、齡期、外摻劑、土質(zhì)及土的含水量。3.水泥土墻施工工藝的選擇水泥土墻施工工藝可采用噴漿式深層攪拌(濕法)、噴粉式深層攪拌(干法)和高壓噴射注漿法(也稱高壓旋噴法)三種方法。在水泥土墻中采用濕法工藝施工時注漿量較易控制,成樁質(zhì)量較為穩(wěn)定,樁體均勻性好。迄今為止,絕大部分水泥土墻都采用濕法工藝,因此,在設(shè)計與施工方面積累了豐富的經(jīng)驗,故一般應(yīng)優(yōu)先考慮濕法施工工藝。采用干法施工工藝,雖然水泥土強度較高,但其噴粉量不易控制,攪拌難以均勻,樁身強度離散較大,出現(xiàn)事故的概率較高,目前已很少應(yīng)用。水泥土樁也可采用高壓噴射注漿成樁工藝,它采用高壓水、氣切削土體并將水泥與土攪拌形成水泥土樁。該工藝施工簡便,噴射注漿施工時,只需在土層中鉆一個直徑為50~300mm的小孔,便可在土中噴射成直徑為0.4~2.0m的加固水泥土樁。4.深層攪拌水泥土墻(濕法)的施工1)施工機械深層攪拌樁機是用于濕法施工的水泥土樁機,它由深層攪拌樁、機架及配套機械等組成,如圖4-15所示。(1)SJB型深層攪拌機。SJB型深層攪拌機由電機、減速器、攪拌軸、攪拌頭、中心管、輸漿管、單向球閥,橫向系桿等組成,如圖4-16所示。深層攪拌樁機常用的機架有三種形式:塔架式(如圖4-17所示)、桅桿式(如圖4-18所示)及步履式(如圖4-19所示)。前兩種構(gòu)造簡便、易于加工,在我國應(yīng)用較多,但其搭設(shè)及行走較困難。桅桿式機架可靠近建筑物等附近進行施工,凈操作面較小。步履式的機械化程度高,塔架高度大,鉆進深度大,但機械費用較高。(2)GZB-600型深層攪拌機。GZB-600型深層攪拌機采用2臺30kW電機,各自連接1臺2K-H行齒輪減速器,如圖4-20所示。該機采用單軸葉片噴漿方式,攪拌軸與輸漿管為同心內(nèi)外管,攪拌軸外徑為129mm,內(nèi)管為輸漿管,直徑為Φ76。2)水泥土墻施工工藝攪拌樁成樁工藝可采用“一次噴漿、二次攪拌”或“二次噴漿、三次攪拌”工藝,主要依據(jù)水泥摻入比及土質(zhì)情況而定。一般當水泥摻量較小、土質(zhì)較松時,可用前者,反之可用后者。水泥土墻施工工藝流程為:平整場地→測量放線→攪拌機具就位→預(yù)攪拌下沉→制備水泥漿→提升噴漿攪拌→重復(fù)上、下攪拌→清洗移位→下一樁施工(1)就位。(2)預(yù)攪下沉。(3)制備水泥漿。(4)提升噴漿攪拌。(5)沉鉆復(fù)攪。(6)重復(fù)提升攪拌。(7)移位。(8)清洗。3)水泥土墻的施工要點(1)正確使用深層攪拌機。①當攪拌機的入土切削和提升攪拌負荷太大、電動機工作電流超過額定電流時,應(yīng)降低提升或下降速度或適當補給清水。②電網(wǎng)電壓低于350V時,應(yīng)暫停施工以保護電機。③對水冷型主機,在整個施工過程中其冷卻循環(huán)水不能中斷,應(yīng)經(jīng)常檢查進水和出水溫度,溫差不能過大。④塔架式或桅桿式機架行走時必須保持路基平整,行走穩(wěn)定。(2)開挖樣槽。由于水泥土墻是由水泥土樁密排(格柵型)布置的,樁的密度很大,施工中會出現(xiàn)涌土現(xiàn)象,即在施工樁位處土體涌出高于原地面,一般會高出1/15~1/8樁長。這給樁頂標高控制及后期混凝土面板施工帶來麻煩。因此,在水泥土墻施工前應(yīng)先在成樁施工范圍內(nèi)開挖一定深度的樣槽,樣槽的寬度可比水泥土墻的寬度b增加300~500mm,深度應(yīng)根據(jù)土的密度等確定,一般可取樁長的1/10。(3)清除障礙。施工前應(yīng)清除攪拌樁施打范圍內(nèi)的一切障礙,如舊建筑基礎(chǔ)、樹根、枯井等,以防止施工受阻或成樁偏斜。當清除障礙范圍較大或深度較深時,應(yīng)做好覆土壓實工作,防止機架傾斜。清障工作可與樣槽開挖同時進行。(4)機架垂直度控制。機架垂直度是決定成樁垂直度的關(guān)鍵,故必須嚴格控制,垂直度偏差應(yīng)控制在1%以內(nèi)。(5)工藝試樁。在施工前應(yīng)進行工藝試樁。通過試樁,熟悉施工區(qū)的土質(zhì)狀況,確定施工工藝參數(shù),如鉆進深度、灰漿配合比、噴漿下沉及提升速度、噴漿速率、噴漿壓力及鉆進狀況等。(6)成樁施工。①控制下沉及提升速度。②嚴格控制噴漿速率與噴漿提升(或下沉)速度的關(guān)系。③防止斷樁。④鄰樁施工。⑤鉆頭及攪拌葉檢查。(7)試塊制作。(8)成樁記錄。5.加筋水泥土樁法(SMW工法)1)施工機械(1)水泥土攪拌樁機。加筋水泥土樁法施工用攪拌樁機與一般水泥土攪拌樁機無大區(qū)別,主要是功率大,使成樁直徑與長度更大,以適應(yīng)大型型鋼的壓入。(2)壓樁(拔樁)機。2)施工工藝(1)施工工藝流程。(2)施工要點。①開挖導(dǎo)溝、設(shè)置圍檁導(dǎo)向架。②攪拌樁施工。③型鋼的壓入與拔出。型鋼的壓入采用壓樁機并輔以起重設(shè)備。1.4.2.3地下連續(xù)墻施工1.施工前的準備工作在進行地下連續(xù)墻設(shè)計和施工之前,必須認真對施工現(xiàn)場的情況和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況進行調(diào)查研究,以確保施工的順利進行。*130*131*132*133*134*135*136*137*1382.地下連續(xù)墻的施工工藝過程3.地下連續(xù)墻的施工1)修筑導(dǎo)墻(1)導(dǎo)墻的作用。①擋土墻。②作為測量的基準。③作為重物的支承。④存蓄泥漿。(2)導(dǎo)墻的形式(3)導(dǎo)墻施工?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)墻的施工順序為:平整場地→測量定位→挖槽及處理棄土→綁扎鋼筋→支模板→澆筑混凝土→拆模并設(shè)置橫撐→導(dǎo)墻外側(cè)回填土(如無外側(cè)模板,可不進行此項工作)。*143*144導(dǎo)墻采用小鋼模*145*146導(dǎo)墻回填土2)泥漿護壁(1)泥漿的作用。①泥漿的護壁作用。②泥漿的攜渣作用。③泥漿的冷卻和潤滑作用。(2)泥漿的成分。地下連續(xù)墻挖槽用護壁泥漿(膨潤土泥漿)的制備,有下列幾種方法。①制備泥漿。挖槽前利用專用設(shè)備事先制備好泥漿,挖槽時輸入溝槽。②自成泥漿。用鉆頭式挖槽機挖槽時,向溝槽內(nèi)輸入清水,清水與鉆削下來的泥土拌和,邊挖槽邊形成泥漿。泥漿的性能指標要符合規(guī)定的要求。③半自成泥漿。當自成泥漿的某些性能指標不符合規(guī)定要求時,需在形成自成泥漿的過程中加入一些需要的成分。(3)泥漿質(zhì)量的控制指標。泥漿需具備物理穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、合適的流動性、良好的泥皮形成能力和適當?shù)谋戎?。?)泥漿的制備與處理。①泥漿的配合比。確定泥漿配合比時,先根據(jù)為保持槽壁穩(wěn)定所需的黏度來確定膨潤土的摻量(一般為6%~9%)和增黏劑CMC的摻量(一般為0.013%~0.08%)。分散劑的摻量一般為0%~0.5%。為使泥漿能形成良好的泥皮而摻分散劑時,對于泥漿黏度的減小,可通過增加膨潤土或CMC的摻量來調(diào)節(jié)。我國常用的分散劑為純堿。②泥漿制備。泥漿制備包括泥漿攪拌和泥漿貯存。泥漿攪拌常用高速回轉(zhuǎn)式攪拌機和噴射式攪拌機。高速回轉(zhuǎn)式攪拌機(也稱螺旋槳式攪拌機)由攪拌筒和攪拌葉片組成,是以高速回轉(zhuǎn)(1000~1200r/min)的葉片使泥漿產(chǎn)生強烈渦流而將泥漿攪拌均勻。③泥漿處理。在地下連續(xù)墻施工過程中,泥漿與地下水、砂、土、混凝土接觸,膨潤土、外加劑等成分會有所消耗,而且也會混入一些土渣和電解質(zhì)離子等,使泥漿受到污染而性質(zhì)惡化。泥漿的惡化程度與挖槽方法、土體種類、地下水性質(zhì)和混凝土澆筑方法等有關(guān)。其中挖槽方法的影響最大,如用鉆抓法挖槽,泥漿污染就較少,因為大量的土渣由抓斗直接抓出裝車運走;如用反循環(huán)的多頭鉆成槽,則泥漿污染較大,因為用這種方法挖槽時挖下來的土要由循環(huán)流動的泥漿帶出。另外,如地下水內(nèi)含鹽分或化學(xué)物質(zhì),則會對泥漿造成嚴重污染。*153*154泥漿池3)挖槽(1)單元槽段的劃分。①地質(zhì)條件。②地面荷載。③起重機的起重能力。④混凝土的供應(yīng)能力。⑤地下連續(xù)墻及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面布置。(2)挖槽機械的選擇與正確使用。*157成槽機械1挖斗式

蚌式挖斗*1581)吊索式或?qū)U式(蚌式)抓斗機用于開挖墻厚450~1200mm,深50m,土的標貫值≤50的地下連續(xù)墻。蚌式抓斗通常以鋼索操作斗體上下和開閉,即索式抓斗。用導(dǎo)桿使抓斗上下,并通過液壓開閉斗體,即導(dǎo)桿式抓斗。為提高挖槽垂直精度,可在抓斗的兩個側(cè)面安裝導(dǎo)向板,也稱導(dǎo)板抓斗*159*160*161挖斗式

蚌式挖斗施工過程(1)*162挖斗式

蚌式挖斗施工過程(2)——鉆抓結(jié)合*1632沖擊式

ISO沖擊鉆機

*164*1653回轉(zhuǎn)式挖槽機多頭鉆成槽機

*1663回轉(zhuǎn)式挖槽機銑削鉆

*1673回轉(zhuǎn)式挖槽機銑削鉆

*168①挖斗式挖槽機。挖斗式挖槽機是使其斗齒切削土體,將切削下的土體收容在斗體內(nèi),從溝槽內(nèi)提出地面開斗卸土,然后又返回溝槽內(nèi)挖土,如此重復(fù)的循環(huán)作業(yè)進行挖槽。這是一種構(gòu)造最簡單的挖槽機械。②沖擊式挖槽機③回轉(zhuǎn)式挖槽機(3)制定防止槽壁坍塌的措施。地下連續(xù)墻施工時保持槽壁的穩(wěn)定性、防止槽壁塌方十分重要。如發(fā)生塌方,不僅可能發(fā)生埋住挖槽機的危險,使工程拖延,同時可能引起地面沉陷而使挖槽機械傾覆,對鄰近的建筑物和地下管線造成破壞。如在吊放鋼筋籠之后,或在澆筑混凝土過程中產(chǎn)生塌方,則塌方的土體會混入混凝土內(nèi),造成墻體缺陷,甚至會使墻體內(nèi)外貫通,成為產(chǎn)生管涌的通道。因此,槽壁塌方是地下連續(xù)墻施工中極為嚴重的事故。與槽壁穩(wěn)定有關(guān)的因素是多方面的,主要可以歸納為泥漿、地質(zhì)及施工3個方面。(4)清底。挖槽結(jié)束后清除以沉渣為主的槽底沉淀物的工作稱為清底。挖槽至設(shè)計標高后,用超聲波等方法測量槽段斷面,如誤差超過規(guī)定,則需修槽,修槽可用沖擊鉆或鎖口管并聯(lián)沖擊。槽段接頭處也需清理,可用鋼刷子清理或用水槍噴射高壓水流進行沖洗。此后就可以進行清底了。有的工程還在鋼筋籠吊放后、澆筑混凝土之前進行二次清底。4)鋼筋籠的加工和吊放(1)鋼筋籠的加工。鋼筋籠根據(jù)地下連續(xù)墻墻體配筋圖和單元槽段的劃分來制作,最好按單元槽段做成一個整體。如果地下連續(xù)墻很深或受起重設(shè)備起重能力的限制,則需要分段制作,在吊放時再連接,接頭宜用綁條焊接??v向受力鋼筋的搭接長度,如無明確規(guī)定時可采用60倍的鋼筋直徑。*176*177*178*179*180*181為控制保護層的厚度,在鋼筋籠的主筋上每隔4米設(shè)置一道定位器,沿鋼筋籠水平方向每側(cè)設(shè)兩例(2)鋼筋籠的吊放。對鋼筋籠的起吊、運輸和吊放應(yīng)制訂周密的施工方案,不允許在吊放過程中產(chǎn)生不能恢復(fù)的變形。鋼筋籠的起吊應(yīng)用橫吊梁或吊架。吊點布置和起吊方式要防止起吊時引起鋼筋籠變形。起吊時不能使鋼筋籠下端在地面上拖引,以防造成下端鋼筋彎曲變形。為防止鋼筋籠吊起后在空中擺動,應(yīng)在鋼筋籠下端系上拽引繩用人力操縱。5)地下連續(xù)墻的接頭地下連續(xù)墻的接頭形式很多,而且還正在發(fā)展一些新型接頭,一般根據(jù)受力和防滲要求進行選擇??偟膩碚f,地下連續(xù)墻的接頭分為兩大類,即施工接頭(縱向接頭)和結(jié)構(gòu)接頭(水平接頭)。施工接頭是澆筑地下連續(xù)墻時在墻的縱向連接兩相鄰單元墻段的接頭;結(jié)構(gòu)接頭是已竣工的地下連續(xù)墻在水平向與其他構(gòu)件(地下連續(xù)墻內(nèi)部結(jié)構(gòu)的梁、柱、墻、板等)相連接的接頭。6)混凝土澆筑(1)澆筑前的準備工作。在混凝土澆筑前,除有關(guān)混凝土制備、運輸、澆筑、運輸?shù)缆钒才?、勞動力配備等方面的準備工作之外,有關(guān)槽段的準備工作如圖4-44所示。(2)混凝土配合比。在確定地下連續(xù)墻工程中所用混凝土的配合比時,應(yīng)考慮到混凝土采用導(dǎo)管法在泥漿中澆筑的特點。地下連續(xù)墻施工中所用的混凝土,除滿足一般水工混凝土的要求外,尚應(yīng)考慮泥漿中澆筑的混凝土的強度隨施工條件變化較大,同時在整個墻面上的強度分散性也大,因此,混凝土應(yīng)按照結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定的強度等級提高5MPa進行配合比設(shè)計。(3)混凝土澆筑。地下連續(xù)墻混凝土用導(dǎo)管法進行澆筑。由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土和槽內(nèi)泥漿的壓力不同,在導(dǎo)管下口處存在的壓力差可使混凝土從導(dǎo)管內(nèi)流出。1.4.2.4逆作(筑)法施工1.逆作(筑)法的工藝原理及其特點1)逆作(筑)法的工藝原理在土方開挖之前,先沿建筑物地下室軸線(適用于“兩墻合一”的情況)或建筑物周圍澆筑地下連續(xù)墻,作為地下室的邊墻或基坑支護結(jié)構(gòu)的圍護墻,同時在建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承柱。然后開挖土方至地下一層頂面底標高處,澆筑該層的樓蓋結(jié)構(gòu),此時已完成的地下一層頂面樓蓋結(jié)構(gòu)即用作周圍地下連續(xù)墻剛度很大的支撐。然后人和設(shè)備通過工作孔下去逐層向下施工各層地下室結(jié)構(gòu)。與此同時,因為地下一層的頂面樓蓋結(jié)構(gòu)已完成,為進行上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件,所以在向下施工各層地下室結(jié)構(gòu)時可同時向上逐層施工地上結(jié)構(gòu),這樣上、下同時進行施工,直至工程結(jié)束。但是在地下室澆筑混凝土底板之前,上部結(jié)構(gòu)允許施工的層數(shù)要經(jīng)計算確定。2)逆作法施工的種類逆作法施工,根據(jù)地下一層的頂板結(jié)構(gòu)是封閉還是敞開,分為封閉式逆作法和敞開式逆作法。前者在地下一層的頂板結(jié)構(gòu)完成后,上部結(jié)構(gòu)和地下結(jié)構(gòu)可以同時施工,有利于縮短總工期;后者的上部結(jié)構(gòu)和地下結(jié)構(gòu)不能同時施工,只是地下結(jié)構(gòu)自上而下的逆向逐層施工。還有一種方法稱為半逆作法,又稱局部逆作法。其施工特點是:開挖基坑時,先放坡開挖基坑中心部位的土體,靠近圍護墻處留土以平衡坑外的土壓力,待基坑中心部位開挖至坑底后,由下而上順作施工基坑中心部位地下結(jié)構(gòu)至地下一層頂,然后同時澆筑留土處和基坑中心部位地下一層的頂板,用作圍護墻的水平支撐,而后進行周邊地下結(jié)構(gòu)的逆作施工,上部結(jié)構(gòu)也可同時施工。例如,深圳廬山大廈等工程即采用這種逆作形式進行施工。2.逆作(筑)法的施工技術(shù)1)施工前的準備工作(1)編制施工方案。在編制施工方案時,根據(jù)逆作法的特點,要選擇逆作施工形式、布置施工孔洞、布置上人口、布置通風口、確定降水方法、擬定中間支承柱的施工方法、土方開挖方法以及地下結(jié)構(gòu)混凝土澆筑方法等。(2)選擇逆作施工形式。從理論上講,封閉式逆作法由于地上、地下同時交叉施工,可以大幅度縮短工期。但由于地下工程在封閉狀態(tài)下施工時,會給施工帶來一些不便;通風、照明要求高;中間支承柱(中柱樁)承受的荷載大,其數(shù)量相對增多、斷面增大;增大了工程成本。因此,對于工期要求短,或經(jīng)過綜合經(jīng)濟比較經(jīng)濟效益顯著的工程,在技術(shù)可行的條件下應(yīng)優(yōu)先選用封閉式逆作法。當?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、工期要求不緊、技術(shù)力量相對不足時,應(yīng)考慮開敞式逆作法或半逆作法。半逆作法多用于地下結(jié)構(gòu)面積較大的工程。(3)施工洞孔的布置。封閉式逆作法施工,需布置一定數(shù)量的施工洞孔,以便出土、機械和材料的出入、施工人員的出入和進行通風。施工洞孔主要有出土口、上人口和通風口。①出土口。出土口的作用有:開挖土方的外運、施工機械和設(shè)備的吊入和吊出;模板、鋼筋、混凝土等的運輸通道;開挖初期施工人員的出入。②上人口。在地下室開挖初期,一般都利用出土口同時用作上人口,當挖土工作面擴大之后,宜設(shè)置上人口,一般一個出土口宜對應(yīng)設(shè)一個上人口。③通風孔。地下室在封閉狀態(tài)下開挖土方時,不能形成自然通風,需要進行機械通風。通風口分放風口和排風口,一般情況下出土口作為排風口,在地下室樓板上另預(yù)留孔洞作為通風管道入口。隨著地下挖土工作面的推進,當露出送風口時,及時安裝大功率軸流風機,啟動風機向地下施工操作面送風,清新空氣由各送風口流入,經(jīng)地下施工操作面從排風口(出土口)流出,形成空氣流通,保證施工作業(yè)面的安全。2)中間支承柱(中柱樁)的施工底板以上的中間支承柱的柱身,多為鋼管混凝土柱或H形鋼柱(斷面小而承載能力大),便于與地下室的梁、柱、墻、板等連接。由于中間支承柱上部多為鋼柱,下部為混凝土柱,因此,多用灌筑樁方法進行施工,成孔方法視土質(zhì)和地下水位而定。1.4.2.5土釘墻施工1.準備工作(1)了解工程質(zhì)量要求和施工監(jiān)測內(nèi)容與要求,如基坑支護尺寸的允許誤差,支護坡頂?shù)脑试S最大變形,對鄰近建筑物、道路、管線等環(huán)境安全影響的允許程度等。(2)土釘支護宜在排除地下水的條件下進行施工,應(yīng)采取恰當?shù)慕蹬潘胧┡懦乇硭?、地下水,以避免土體處于飽和狀態(tài),有效減小或消除作用于面層上的靜水壓力?;庸こ蹋ㄍ玲攭κ┕ぃ╁^桿鉆機土方開挖1、開挖土方并邊坡修整2、初噴底層混凝土3、鉆設(shè)釘孔養(yǎng)護時間三天,每天澆水三次。4、土釘安裝成孔后及時安裝土釘隱蔽驗收注漿5、掛鋼筋網(wǎng),土釘尾部焊接7、第二次噴砼井點降水養(yǎng)護時間三天,每天澆水三次。土釘墻施工(1)多用于山體邊坡治理。優(yōu)點實體牢固可靠缺點費用大、工期長基坑噴錨(土釘墻)土釘墻施工流程(2)開挖土方及邊坡修整打入錨桿(鋼管)鋼筋網(wǎng)安裝及與錨桿尾部焊接隱蔽驗收排水系統(tǒng)設(shè)置噴錨養(yǎng)護土釘墻(2)設(shè)備及材料錨桿機鋼管空氣壓縮機1、土方開挖及邊坡修整2、擊入錨桿3、鋼筋網(wǎng)安裝及與錨桿端部焊接4、驗收5、排水系統(tǒng)設(shè)置6、噴錨

基坑支護過程中,隨著挖土工作的分層開挖,土釘墻也隨之分層施工(如下圖)。優(yōu)點費用相對于1小、工期短缺點遇巖石錨桿難以進入,容易出現(xiàn)假像。錯誤圖片分析1、坡度過陡。2、堆土太近。軟件運用(專項方案編制)(3)確定基坑開挖線、軸線定位點、水準基點、變形觀測點等,并加以妥善保護。(4)制定基坑支護施工組織設(shè)計,周密安排支護施工與基坑土方開挖、出土等工序的關(guān)系,使支護與開挖密切配合,力爭達到連續(xù)快速施工。(5)所選用材料應(yīng)滿足下列規(guī)定。①土釘鋼筋使用前應(yīng)調(diào)直、除銹、除油。②優(yōu)先選用強度等級為32.5的普通硅酸鹽水泥。③采用干凈的中粗砂,含水量應(yīng)小于5%。④使用速凝劑,應(yīng)做與水泥的相容性試驗及水泥漿凝結(jié)效果試驗。(6)選用施工機具時應(yīng)符合下列規(guī)定。①成孔機具和工藝視場地土質(zhì)特點及環(huán)境條件選用,要保證進鉆和抽出過程中不引起坍孔,可選用沖擊鉆機、螺旋鉆機、回轉(zhuǎn)鉆機、洛陽鏟等,在易坍孔的土體中鉆孔時宜采用套管成孔或擠壓成孔工藝。②注漿泵的規(guī)格、壓力和輸漿量應(yīng)滿足設(shè)計要求。③混凝土噴射機應(yīng)密封良好,輸料連續(xù)均勻,輸送水平距離不宜小于100m,垂直距離不宜小于30m。④空壓機應(yīng)滿足噴射機的工作風壓和風量要求,一般選用風量大于9m3/min、風壓大于0.5MPa的空壓機。⑤攪拌混凝土宜采用強制式攪拌機。⑥輸料管應(yīng)能承受0.8MPa以上的壓力,并應(yīng)有良好的耐磨性。⑦供水設(shè)施應(yīng)有足夠的水量和水壓(不小于0.2MPa)。2.施工機具1)鉆孔機具(1)錨桿鉆機。(2)地質(zhì)鉆機。(3)洛陽鏟。2)空氣壓縮機3)混凝土噴射機4)注漿泵3.施工工藝1)基坑開挖基坑要按設(shè)計要求嚴格分層分段開挖,在完成上一層作業(yè)面土釘與噴射混凝土面層達到設(shè)計強度的70%以前,不得進行下一層土層的開挖。每層開挖的最大深度取決于在支護投入工作前土壁可以自穩(wěn)而不發(fā)生滑動破壞的能力,實際工程中常取基坑每層挖深與土釘豎向間距相等。對易塌的土體可采取下列措施。(1)對修整后的邊坡,立即噴上一層薄的砂漿或混凝土,凝結(jié)后再進行鉆孔(2)在作業(yè)面上先構(gòu)筑鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層,而后進行鉆孔和設(shè)置土釘。(3)在水平方向上分小段間隔開挖(4)先將作業(yè)深度上的邊壁做成斜坡,待鉆孔并設(shè)置土釘后再清坡(5)在開挖前,沿開挖面垂直擊入鋼筋或鋼管,或注漿加固土體2)噴射第一道面層每步開挖后應(yīng)盡快做好面層,即對修整后的邊壁立即噴上一層薄混凝土或砂漿。若土層地質(zhì)條件好的話,可省去該道面層。3)設(shè)置土釘(1)鉆孔。鉆孔前,應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求定出孔位并作出標記及編號。當成孔過程中遇到障礙物需調(diào)整孔位時,不得損害支護結(jié)構(gòu)設(shè)計原定的安全程度。(2)插入土釘鋼筋。插入土釘鋼筋前要進行清孔檢查,若孔中出現(xiàn)局部滲水、塌孔或掉落松土時應(yīng)立即處理。在土釘鋼筋置入孔中前,要先在鋼筋上安裝對中定位支架,以保證鋼筋處于孔位中心且注漿后其保護層厚度不小于25mm。支架沿釘長的間距可為2~3m,支架可為金屬或塑料件,以不妨礙漿體自由流動為宜。(3)注漿。注漿前要驗收土釘鋼筋的安設(shè)質(zhì)量是否達到設(shè)計要求。一般可采用重力、低壓(0.4~0.6MPa)或高壓(1~2MPa)注漿方式,水平孔應(yīng)采用低壓或高壓注漿方式。壓力注漿時應(yīng)在孔口或規(guī)定位置設(shè)置止?jié){塞,注滿后保持壓力3~5min。重力注漿以滿孔為止,但在漿體初凝前需補漿1~2次。對于向下傾角的土釘,注漿采用重力或低壓注漿方式時宜采用底部注漿的方法,注漿導(dǎo)管的底端應(yīng)插至距孔底250~500mm處,在注漿的同時將導(dǎo)管4)噴第二道面層在噴混凝土之前,先按設(shè)計要求綁扎、固定鋼筋網(wǎng)。面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)牢固固定在邊壁上并符合設(shè)計規(guī)定的保護層厚度要求。鋼筋網(wǎng)片可用插入土中的鋼筋固定,但在噴射混凝土時不應(yīng)出現(xiàn)振動。鋼筋網(wǎng)片可焊接或綁扎而成,網(wǎng)格允許偏差為±10mm。鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)時每邊的搭接長度應(yīng)不小于一個網(wǎng)格邊長或200mm,如為搭焊則焊接長度不小于網(wǎng)片鋼筋直徑的10倍。網(wǎng)片與坡面間隙不小于20mm。5)排水設(shè)施的設(shè)置水是土釘支護結(jié)構(gòu)最為敏感的問題,不但要在施工前做好降排水工作,還要充分考慮土釘支護結(jié)構(gòu)工作期間地表水及地下水的處理,設(shè)置好排水構(gòu)造設(shè)施。對基坑四周地表應(yīng)加以修整并構(gòu)筑明溝排水,嚴防地表水再向下滲流??蓪娚浠炷撩鎸友由斓交又車乇順?gòu)成噴射混凝土護頂并在土釘墻平面范圍內(nèi)的地表做防水地面,以防止地表水滲入土釘加固范圍的土體中4.土釘現(xiàn)場測試(1)土釘支護施工必須進行土釘?shù)默F(xiàn)場抗拔試驗,應(yīng)在專門設(shè)置的非工作釘上進行抗拔試驗直至破壞,用來確定極限荷載,并據(jù)此估計土釘?shù)慕缑鏄O限粘結(jié)強度。(2)每一典型土層中至少應(yīng)有3個專門用于測試的非工作釘。測試釘除其總長度和粘結(jié)長度可與工作釘有區(qū)別外,應(yīng)與工作釘采用相同的施工工藝同時制作,其孔徑、注漿材料等參數(shù)以及施工方法等應(yīng)與工作釘完全相同。測試釘?shù)淖{粘結(jié)長度不小于工作釘?shù)?/2且不短于5m,在滿足鋼筋不發(fā)生屈服并最終發(fā)生拔出破壞的前提下宜取較長的粘結(jié)段,必要時適當加大土釘鋼筋直徑。為消除加載試驗時支護面層變形對粘結(jié)界面強度的影響,測試釘在距孔口處應(yīng)保留不小于1m長的非粘結(jié)段。在試驗結(jié)束后,非粘結(jié)段再用漿體回填。(3)土釘?shù)默F(xiàn)場抗拔試驗宜用穿孔液壓千斤頂加載,土釘、千斤頂、測力桿三者應(yīng)在同一軸線上,千斤頂?shù)姆戳χЪ芸芍糜趪娚浠炷撩鎸由希虞d時用油壓表大體控制加載值并由測力桿準確予以計量。土釘?shù)模ò纬觯┪灰屏坑冒俜直恚ň炔恍∮?.02mm,量程不小于50mm)測量,百分表的支架應(yīng)遠離混凝土面層著力點。(4)測試釘進行抗拔試驗時的注漿體抗壓強度不應(yīng)低于6MPa。試驗采用分級連續(xù)加載,首先施加少量初始荷載(不大于土釘設(shè)計荷載的1/10)使加載裝置保持穩(wěn)定,以后的每級荷載增量不超過設(shè)計荷載的20%。在每級荷載施加完畢后立即記下位移讀數(shù)并保持荷載穩(wěn)定不變,繼續(xù)記錄以后1min、6min、10min的位移讀數(shù)。(5)極限荷載下的總位移必須大于測試釘非粘結(jié)長度段土釘彈性伸長理論計算值的80%,否則這一測試數(shù)據(jù)無效。(6)上述試驗也可不進行到破壞,但此時所加的最大試驗荷載值應(yīng)使土釘界面粘結(jié)應(yīng)力的計算值(按粘結(jié)應(yīng)力沿粘結(jié)長度均勻分布算出)超出設(shè)計計算所用標準值的1.25倍。5.質(zhì)量監(jiān)測與施工質(zhì)量檢驗1)材料所使用的原材料(鋼筋、水泥、砂、碎石等)的質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定的標準和設(shè)計要求,并要具備出廠合格證及試驗報告書。材料進場后還要按有關(guān)標準進行抽樣質(zhì)量檢驗。2)土釘現(xiàn)場測試土釘支護設(shè)計與施工必須進行土釘現(xiàn)場抗拔試驗,包括基本試驗和驗收試驗。通過基本試驗可取得設(shè)計所需的有關(guān)參數(shù),如土釘與各層土體之間的界面粘結(jié)強度等,以保證設(shè)計的正確、合理性,或反饋信息以修改初步設(shè)計方案。驗收試驗是檢驗土釘支護工程質(zhì)量的有效手段。土釘支護工程的設(shè)計、施工宜建立在有一定現(xiàn)場試驗的基礎(chǔ)上。3)混凝土面層的質(zhì)量檢驗(1)混凝土應(yīng)進行抗壓強度試驗。試塊數(shù)量為每500m2面層取一組,且不少于三組。(3)混凝土面層厚度檢查可用鑿孔法。每100m2面層取一點,且不少于三個點。合格條件為全部檢查孔處的厚度平均值不小于設(shè)計厚度,最小厚度不宜小于設(shè)計厚度的80%。(3)混凝土面層外觀檢查應(yīng)符合設(shè)計要求,無漏噴、離鼓現(xiàn)象。4)施工監(jiān)測土釘支護的施工監(jiān)測應(yīng)包括下列內(nèi)容。(1)支護位移的量測。(2)地表開裂狀態(tài)(位置、裂寬)的觀察。(3)附近建筑物和重要管線等設(shè)施的變形測量和裂縫觀察。(4)基坑滲、漏水和基坑內(nèi)外的地下水位變化。1.4.2.6內(nèi)支撐體系施工1.鋼支撐施工2.鋼筋混凝土支撐施工鋼筋混凝土支撐也多用鋼立柱,鋼立柱與鋼支撐相同。腰梁與支撐整體澆筑,在平面內(nèi)形成整體。位于圍護墻頂部的冠梁,多與圍護墻體整澆,位于樁身處的腰梁也通過樁身預(yù)埋筋和吊筋加以固定,如圖4-57所示。1.4.2.7錨桿施工1.施工準備工作(1)錨桿施工時必須清楚施工地區(qū)的土層分布和各土層的物理力學(xué)特性。還需了解地下水位及其隨時間的變化情況,以及地下水中化學(xué)物質(zhì)的成分和含量,以便研究對錨桿腐蝕的可能性和應(yīng)采取的防腐措施。(2)要查明錨桿施工地區(qū)的地下管線、構(gòu)筑物等的位置和情況,慎重研究錨桿施工對它們產(chǎn)生的影響。(3)要研究錨桿施工對鄰近建筑物等的影響。如錨桿的長度超出建筑紅線,則應(yīng)得到有關(guān)部門和單位的批準或許可。同時也應(yīng)研究附近的施工(如打樁、降低地下水位、巖石爆破等)給錨桿施工帶來的影響。(4)編制錨桿施工組織設(shè)計,確定施工順序;保證供水、排水和動力的需要;制定機械進場、正常使用和保養(yǎng)維修制度;安排好勞動組織和施工進度計劃;施工前應(yīng)進行技術(shù)交底。2.鉆孔1)鉆孔的方法鉆孔方法的選擇主要取決于土質(zhì)和鉆孔機械。常用的錨桿鉆孔方法有如下幾種。(1)螺旋鉆孔干作業(yè)法。當錨桿處于地下水位以上,呈非浸水狀態(tài)時,宜選用不護壁的螺旋鉆孔干作業(yè)法來成孔,該法對黏土、粉質(zhì)黏土、密實性和穩(wěn)定性較好的沙土等土層都適用。進行螺旋鉆孔時,可用上述的工程地質(zhì)鉆機(XU-600型等)帶動螺旋鉆桿,也可用MZ-II型螺旋鉆。(2)壓水鉆進成孔法。該法是錨桿施工應(yīng)用較多的一種鉆孔工藝。這種鉆孔方法的優(yōu)點是可以把鉆孔過程中的鉆進、出渣、固壁、清孔等工序一次完成,可以防止坍孔,不留殘土,軟、硬土都能適用。但用此法施工時,若工地沒有良好的排水系統(tǒng),則會積水較多,有時也會給施工帶來麻煩。用此法鉆孔,可用國產(chǎn)工程地質(zhì)鉆機改裝的XU-600、XU-6.00-3、XU-300-2、XJ-100-1型等鉆機及國外進口的專用鉆機。(3)潛鉆成孔法。此法是利用風動沖擊式潛孔沖擊器成孔,這種工具原來是用來穿越地下電纜的,它的長度小于1m,直徑為78~135mm,由壓縮空氣驅(qū)動,內(nèi)部裝有配氣閥、氣缸和活塞等機構(gòu)。它是利用活塞往復(fù)運動做定向沖擊,使?jié)摽讻_擊器擠壓土層向前鉆進。因為它始終潛入孔底工作,所以沖擊功在傳遞過程中損失較小,具有成孔效率高、噪音低等特點。為了控制沖擊器,使其在鉆進到預(yù)定深度后能退出孔外,還需配備1臺鉆機,將鉆桿連接在沖擊器尾部,待達到預(yù)定深度后,由鉆桿沿鉆機導(dǎo)向架后退將沖擊器帶出鉆孔。2)錨桿的鉆孔(1)孔壁要求平直,以便安放鋼拉桿和灌筑水泥漿。(2)孔壁不得坍陷和松動,以免影響鋼拉桿的安放和錨桿的承載能力。(3)鉆孔時不得使用膨潤土循環(huán)泥漿護壁,以免在孔壁上形成泥皮,降低錨固體與土壁間的摩阻力。(4)土層錨桿的鉆孔多數(shù)有一定的傾角,因此,孔壁的穩(wěn)定性較差。(5)因為土層錨桿的長細比很大,孔洞很長,故保證鉆孔的準確方向和直線性較困難,易發(fā)生偏斜和彎曲。3.安放拉桿1)鋼筋拉桿鋼筋拉桿由一根或數(shù)根粗鋼筋組合而成,如為數(shù)根粗鋼筋則需用綁扎或電焊連接成一體。其長度應(yīng)按錨桿設(shè)計長度加上張拉長度(等于支撐圍檁高度加錨座厚度加螺母高度)。鋼筋拉桿的防腐蝕性能好,易于安裝,當錨桿的承載能力不很大時應(yīng)優(yōu)先考慮選用。2)鋼絲束拉桿鋼絲束拉桿可以制成通長一根,它的柔性較好,往鉆孔中沉放較方便。但施工時應(yīng)將灌漿管與鋼絲束綁扎在一起同時沉放,否則放置灌漿管會有困難。鋼絲束拉桿的自由段需理順扎緊,然后進行防腐處理。防腐方法可用玻璃纖維布纏繞兩層,外面再用黏膠帶纏繞,也可將鋼絲束拉桿的自由段插入特制護管內(nèi),護管與孔壁間的空隙可與錨固段同時進行灌漿。3)鋼絞線拉桿鋼絞線拉桿的柔性較好,向鉆孔中沉放較容易,因此,在國內(nèi)外應(yīng)用的比較多,用于承載能力大的錨桿。錨固段的鋼絞線要仔細清除其表面的油脂,以保證與錨固體砂漿有良好的粘結(jié)。自由段的鋼絞線要套以聚丙烯防護套等進行防腐處理。4.壓力灌漿壓力灌漿是錨桿施工中的一個重要工序。施工時,應(yīng)將有關(guān)數(shù)據(jù)記錄下來,以備將來查用。灌漿有三個作用,即形成錨固段,將錨桿錨固在土層中;防止鋼拉桿腐蝕;充填土層中的孔隙和裂縫。灌漿的漿液為水泥砂漿(細砂)或水泥漿。水泥一般不宜用高鋁水泥,由于氯化物會引起鋼拉桿腐蝕,因此,其含量不應(yīng)超過水泥重的0.1%。因為水泥水化時會生成SO3,所以硫酸鹽的含量不應(yīng)超過水泥重的4%。我國多用普通硅酸鹽水泥,有些工程為了早強、抗凍和抗收縮,曾使用過硫鋁酸鹽水泥。5.錨桿張拉與施加預(yù)應(yīng)力錨桿壓力灌漿后,待錨固段的強度大于15MPa并達到設(shè)計強度等級的75%后方可進行張拉。錨桿宜張拉至設(shè)計荷載的0.9~1.0倍后,再按設(shè)計要求鎖定。錨桿張拉控制應(yīng)力,不應(yīng)超過拉桿強度標準值的75%。錨桿張拉時,其張拉順序要考慮對鄰近錨桿的影響。1.4.3基坑支護施工安全基坑支護工程施工安全要點有如下一些。(1)在工地的適當位置設(shè)置足夠的安全標志,在基坑頂部周圍要設(shè)置圍護欄,人員上下要有專用爬梯。配備專職安全督導(dǎo)員,消除事故隱患,做好安全文明三級教育和施工前的安全技術(shù)交底。(2)司機、電工等特種工人必須持證上崗,機械設(shè)備操作人員(或駕駛員)必須經(jīng)過專門訓(xùn)練,熟悉機械操作性能,經(jīng)專業(yè)管理部門考核取得操作證或駕駛證后上機(車)操作;機械設(shè)備要有年檢合格證。(3)開始挖土前,需對機械進行檢查,施工中按安全操作系統(tǒng)進行機械操作,完工后對機械進行保養(yǎng)。(4)晚上施工時,照明系統(tǒng)必須保持良好狀態(tài),照明要充足。(5)因場地內(nèi)地質(zhì)條件較差,土方開挖過程中必須切實保證機械人員施工安全,由專人負責指揮挖機操作,挖掘機上基坑時必須保證有足夠的安全坡度,挖掘機行走地方的土層必須有足夠的強度,強度不夠的地方,必須采取措施,如鋪設(shè)鋼板、碎石、砂袋等。(6)進入施工現(xiàn)場的人員應(yīng)按規(guī)定佩戴安全勞保用品,嚴禁赤腳或穿拖鞋上班,有關(guān)作業(yè)人員必須做好交接班手續(xù),班組應(yīng)定期進行安全活動,并做好安全檢查記錄。(7)執(zhí)行安全文明日檢、周檢、月檢制度,發(fā)現(xiàn)安全隱患及時督促整改;配足專職安全員和安全協(xié)管員,做到每個施工點都有一名安全協(xié)管員。(8)當采用鋼板樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁或灌注樁做坑壁支撐時,應(yīng)符合下列要求。①應(yīng)盡量減少打樁時產(chǎn)生的振動和噪聲對鄰近建筑物、構(gòu)筑物、儀器設(shè)備和城市環(huán)境的影響。②當土質(zhì)較差,開挖后土可能從樁間擠出時,宜采用嚙合式板樁。③在樁附近挖土時,應(yīng)防止樁身受到損傷。④拔除樁后的孔穴應(yīng)及時回填和夯實。⑤鋼支撐的拆除,應(yīng)按回填次序進行。(9)搭設(shè)臨邊防護欄時,必須符合下列要求。①防護欄桿應(yīng)由上、下兩道橫桿及欄桿柱組成。②基坑四周固定時,可采用鋼管并打入地面50~70cm深。鋼管離邊口的距離不應(yīng)小于50cm。③欄桿柱的固定及其與橫桿的連接,其整體構(gòu)造應(yīng)使防護欄桿在桿上任何處能經(jīng)受任何方向的1000N外力。④防護欄桿必須自上而下用安全立網(wǎng)封閉,或在欄桿下邊設(shè)置嚴密固定的高度不低于18cm的擋腳板或40cm的擋腳笆。擋腳板與擋腳笆上如有孔眼,直徑不應(yīng)大于25mm。板與笆下邊距離底面的空隙不應(yīng)大于10mm。⑤當臨邊的外側(cè)面為道路時,除設(shè)置防護欄桿外,敞口立面必須采取滿掛安全網(wǎng)或其他可靠措施作全封閉處理。(10)挖土施工安全要求如下。①使用時間較長的臨時性挖方,土坡坡度要根據(jù)工程地質(zhì)和土坡高度,結(jié)合當?shù)赝愅馏w的穩(wěn)定坡度值確定。②土方開挖宜從上到下分層分段進行,并隨時作成一定的坡勢以利泄水,且不應(yīng)在影響邊坡穩(wěn)定的范圍內(nèi)積水。③在斜坡上方棄土時,應(yīng)保證挖方邊坡的穩(wěn)定。

1.5施工排水與降水

1.5.1基坑明排水

1.5.1.1明溝、集水井的排水布置1.普通明溝排水法普通明溝排水法是采用截、疏、抽的方法進行排水,即在開挖基坑時,沿坑底周圍或中央開挖排水

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