【精品】内支撑工法材料

精品精品 内支撑工法材料内支撑工法材料 当前 伴随着城市地下空间的不断开发利用和高层建筑物的大量建 设 深基坑工程的规模 深度和难度也在不断增加 深基坑工程问 题已经成为工程建设领域的一个热点和难点 在城市软土地区开挖深基坑 面临着如何确保基坑工程安全 控制 基坑周边环境变形 方便工程施工的难题 xx年8月动工兴建的国家开发银行云南省分行办公楼 就拟建于昆明 滇池之滨 昆明市南市区中心区域 广福路以北 据历史记载许多年以前该地区还属滇池的水域范围 故场地地基土 为冲积相 湖沼相 湖相沉积 泥炭 泥炭质土等堆积而成 且泥 炭质土这类土质在昆明分布广泛 且具有其重要的地区特点 由于形成泥炭 泥炭质土的主要物质是植物残体 有机质含量有的 高达80 并伴随着沼气 所以与一般的淤泥 淤泥质土有着本质 的差别 泥炭 泥炭质土一般呈软塑状至流塑状态 饱和 其比重轻 土质 松软 具有多孔性富大量有机质 炭质及腐殖质 大部分地段该层土厚度较大 分布稳定 多为中 强泥炭质土 是 昆明俗称的 草煤 层 为典型的软弱土层 尤其临近滇池地带场地地基土表部为具有一定厚度的杂填土 其下 为5 15米不等的冲积相 湖沼相 湖相沉积形成的泥炭质土及粘性 土 粉土等 与一般粘土 有机质土相比 昆明泥炭 泥炭质土有以下3特点孔隙 比很大 含水量高 有机质含量高 液限和塑限指标很大 压缩性 很高 由于在滇池盆地内 泥炭土分布相当广泛 现在的昆明城市建设已 无法避开这样的地基土 且因其工程地质特性与淤泥 淤泥质土等一般软土有明显的差异 因此泥炭土的工程处理原则和深基坑的支护方法也有别于省外一般 软土 在过去昆明地区的基坑施工开挖较浅 且大多在非泥炭土层中建设 支护型式多为喷锚 挂网 桩锚支护结构 由于泥炭土的强度低 结构很松散 具有触变和流变的特性 泥炭 土层能提供的锚拉力有限 且锚杆施工后松弛变形较大 导致基坑 边坡失稳 对周边环境造成恶劣影响的工程事故时有发生 泥炭质土超深基坑支护技术的短板也阻碍了泥炭质土地基场地工程 建设的进一步发展 特别是地下空间的开发利用 如何确保在复杂环境和泥炭质土地质条件下深基坑工程和周边环境 的安全与稳定以及满足公民对地下空间的物权保护意识不断增强的 需要 给我们广大工程技术人员提出了更高更新的要求 因此研究在昆明泥炭土地层中开挖深基坑的安全可靠 经济合理的 支护型式 以期达到提高工程质量 节约成本 提高工程经济效益 为了确保国家开发银行云南省分行办公楼地下室基坑的顺利施工 确保开挖的过程的安全 节约工程施工成本 担高经济效益 云南 建工集团有限公司和云南省第三建筑工程公司组织了大量的人力 物力根据施工设计图纸 设计修改文件 混泥土结构设计规范 建筑结构荷载规范 建筑基坑支护技术规定 针对国家开发 银行云南省分行办公楼地下室基坑建筑结构特点制定了砼环形内支 撑结构的施工工法 42 工法特点2 1本基坑工程位于昆明城区及滇池之滨 基坑开挖深 度大 地质条件复杂 社会影响大 基坑周边分布有多栋民房 对 基坑变形敏感 因此 基坑支护设计必须严格控制基坑周边的水平 变形 确保支护结构能够最大限度地承受开挖后主动区土体和周边 一切动 静载荷所产生的土压力 经过充分的分析和论证 在满足安全可靠 技术可行的前提下 决 定采用砼环形内支撑结构体系作为支护的设计方案 2 2该支护结构属于自稳结构 支撑内力在杆件中传递 受外界影响 较小 能较好的控制变形 且能够避免泥炭土层中锚索的蠕变和松 弛变形对环境的破坏 以及周边地下管线和建筑物桩基的限制 2 3通过对多方案的比较不难发现 对软土地基区域进行深基坑施工 只有采用砼环形内支撑才能达到安全 可靠 保证或缩短工期的 要求 才能使支护方案最终做到既经济又合理 2 4常规的格构 桁架 纵横对顶 角撑等内支撑支护型式 由于跨 度大 支撑密集 势必对基坑土方挖运和地下结构施工造成很大影 响 且当基坑平面形状不规则 支撑与围檩不可能都正交 受力不 够明确 而环形内支撑则可以很好的克服上述缺点 并具有以下的 优点 2 4 1受力性能合理 圆环内支撑结构体系为空间体系 能够较好的发挥拱的受力特点 将 基坑四周产生的土压力通过桁架和环梁大部分转化为环梁的轴向均 衡受压 有效的利用混凝土材料的受压特性 变形性能优异 整体刚 度好 做到了安全可靠与施工方便相统一 52 4 2加快土方挖运的速度 采用圆环内支撑结构 在基坑平面形成的无支撑面积达到70 左右 为 挖运土的机械化施工提供了良好的多点作业条件 挖土速度可成倍提 高 极大地缩短了基坑暴露时间和挖土工期 提供的大空间 也便于 地下室施工 2 5可以大大减少对周边环境的影响本项目所采用环形内支撑有变形 小 安全系数高的特点 内支撑支护方式的使用大大降低了基坑支 护的风险 这种风险的降低不仅能节约各种抢险费用 同时在某种 条件下可以提高工期 保障施工人员及周边环境的安全 尤其是内 支撑不像锚杆会侵犯临近场地 不会因地下施工带来某些风险 如 锚杆时常因地下障碍物不明 打穿电缆线等问题 其社会和经济 效益是显而易见的 2 6对昆明泥炭质土地层的适应性昆明市的地层条件复杂 尤其临近 滇池分布有深厚软土 在该地区超深基坑开挖过程中必须控制基坑 支护结构变形 减少周围地面位移 减少近邻建筑物变形 内支撑结构具有刚性强 支撑杆件变形小的优势 可以很好地解决 以上问题 2 7对相邻物权的保护城市中的深基坑工程一般都处在密集的建筑群 中 施工场地狭窄 有些工程的基础紧邻已有建筑物或构筑物的基 础 伴随着公民对地下空间物权的认识不断明确和对地面建筑的保 护 给深基坑的设计与施工提出了更高的要求 常规使用的桩锚支 护手段得到了极大的限制 使内支撑体系成为基坑支护的首选方式 内支撑支护体系还可以较好的解决支护结构对临近场地地下空间的 避让问题 63 适用范围3 1该工法适用于基坑开挖面积大 平面不规则 开挖 深度大 周边环境条件差异大 周边环境要求基坑变形小 且地层 条件差的软土地基的基坑支护工程 3 2特别适合在施工场地狭小或四周无施工场地的工程中使用 因支 撑刚度大 可通过配筋 调整立柱间距等措施 提高其横向承载能力 同时还可在上面搭设堆料平台 安装施工机械 便于施工的正常进 行 3 3通过在泥炭质土的软土地基条件下使用及对其实际的经济指标测 算可以得出 桩 环形内支撑结构体系比较适用于基坑开挖深度在13 5m 开挖面积在5000 22000 较好 3 4可供选择的支护方案对比3 4 1近年来 随着城市建设的不断加 快 地价日益攀升 尤其在市中心更是达到寸土寸金的程度 这样 无疑就会促使高层建筑越来越多 伴随着房地产业的飞速发展 深基坑支护技术也取得了长足进步 基坑支护方式趋向多样化 但是在软土地质尤其在泥炭质土上进行 基坑支护的方案还没有较好的方法 通过采用桩 环形内支撑结构体系在软土地质上的使用 发现该支护 结构对基坑在支护的使用安全 受力情况 经济造价 施工工期等 方面能够形成有机的统一 其它结构在软土地质条件下很难实现 但环形内支撑体系则能发挥其独有效果 下面是通过在国家开发银 行云南省分行办公楼基坑支护方案选择前的几种方案比对表 7表1支护方式及其优劣性分析表分项特点支护方式主要特点质量可 靠性工期造价在本工程中的适宜性地下连续墙适用于超深基坑 可 作为地下结构外墙 可与内支撑联合使用 对施工条件要求高 好长高施工工序复杂 工期长 造价高 在本基坑不适于采用 SWM工法适用于开挖深度6m以内外环境较好的软土地区基坑 支挡结 构可兼作止水帷幕 对变形控制较差 较好较长较低不宜采用桩锚支护适用于不同深度的基坑 普遍使用 地区经验丰富 在淤泥质土及泥炭质土中锚杆锚固效果较差 易发生蠕变变形 邻 近建筑为桩基础时不能使用 好较长较高场地地层为软土地区 锚杆锚固效果较差 变形难以控 制 本场地不宜采用 桩撑支护可适用于不同深度的基坑 尤其使用于平面尺寸狭长或规 则的基坑 有成功经验 施工周期稍长 尤其对后续施工有一定的影响 好较长较高通过合理布置支撑构件 保证土方挖运便利 及后期结 构施工 8坡顶减载放坡可有效降低支护结构承受的主动土压力 目前深基坑 普遍采用 较好短低利用本场地周边较为开阔的条件 对坡顶一定范围内的土 方进行有条件卸载 减少主动支护的强度 部分地段可以采用 3 4 2支护方案比选的原则根据本基坑工程的开挖深度 周边环境 地层性质 结合地区经验 本工程可供选择的支护方式及其优劣性 分析见表1及下述 1 桩锚支护结构本基坑坑壁主要由 4 层泥炭质土组成 层厚度达到3 4m 7 1m 该层土为高压缩性 欠固结状态的软弱土层 地基承载力特征值fak仅为60KPa 所能 提供的锚拉力严重不足 且软土中的锚索易发生蠕变 造成拉拔力失效 不利于对基坑变形 的控制 邻近场地已有失败案例 通过对类似工程及计算的分析 在本地区 采用桩锚支护结构 易引起锚杆 索 锚固力不足及蠕变 从而导 致支护桩位移过大 将可能破坏止水帷幕完整性 产生土体流失 危及基坑本身及周边道路的安全 另一方面 若采用桩锚支护结构 则需设置2 3层锚杆 索 每 层锚杆均需一定的施工工期及龄期 总施工工期较长 再者 多排 锚杆 索 的设置 工程量较大 造价较高 最后 由于场地西 北侧均为拟建场地 锚杆 索 的设置对该场 地内桩基施工带来极大影响 对其工程质量也存在一定影响 综合考虑经济 安全及工期因素 本工程中不宜采用桩锚支护结构 9 2 双排桩支护结构本基坑地层为软土地区 地质条件极差 通过对双排桩支护结构的工程分析及计算 本基坑若采用双排桩支 护结构 坡顶采用大放坡后 计算变形量仍大于65 0mm 远远超出 规范要求 本基坑实际开挖深度将近10 5m 双排门架式支护结构在不设置任何 锚拉力的情况下 在土方开挖至7 0m以下 变形将急剧增加 对工 程桩及周边道路的安全将产生极为不利的影响 为减少桩顶变形 需采用双排桩 单排锚索 为发挥双排桩桩间土作 用 同时需对桩间土进行加固改良 综合考虑 双排桩 锚索支护方案可行 但对后期影响大 工程造价 明显偏高 且施工工艺复杂 3 内支撑支护结构内支撑支护结构属于自稳结构 支撑内力在杆 件中传递 受外界影响较小 变形能较好控制 且能够避免泥炭土层中锚索的蠕变和松弛变形对环境的破坏以及周 边地下管线和建筑物桩基的限制 通过比较不难发现 上述支护方案各有优缺点 从技术上讲除部分方案本工程不宜采用外 可以采用的支护方案不 止一种 但只有同时综合考虑安全 造价 工期等多方面因素 才能使支护 方案最终做到既经济又合理 从中选择最佳的方案 3 4 3基坑设计综述本基坑开挖面积大 平面不规则 开挖深度大 周边环境条件差异大 周边环境要求基坑变形小 且地层条件差 本着安全第一的原则 严格控制变形且不对后续施工造成影响 经 过充分的比较 论证 试算后 确定本基10坑工程支护方案为环形 内支撑体系作为本工程的支护结构 4 工艺原理4 1支护方案选择的总体思路4 1 1根据本基坑开挖面积 大 平面不规则 开挖深度大 周边环境条件差异大 周边环境要 求基坑变形小 且地层条件差等特点 本着安全第一的原则 严格 控制变形且不对清园小区的后续施工造成影响 经过充分的比较 论证 试算后 确定本基坑工程支护方案的总体思路如下以排桩 环形内支撑 坡面喷锚网等多种联合支护手段 结合坡顶大面积卸 土减载 确保支护体系的完善并保证施工的顺利 方便实施 4 1 2采用受力条件明确的环形支撑体系 即可以保证支撑系统的稳 定性 又可以为后期土方开挖运输及主体结构施工提供较为开阔的 空间 通过坡顶一定范围内的卸载 将支撑体系减少一层 从而大 大减少了施工工期及工程造价 4 2基坑支护设计方案4 2 1减载放坡设计根据周边具体的环境条件 将该基坑分为四段 同时对基坑顶部2 6 2 8m范围内采用放坡卸 载 以减少主动区土压力 并在坡中设置放坡平台 坡面采用挂网 喷面 喷锚网 复合喷锚网支护 各段坡高 坡率具体见下表 基坑周边放坡一级坡设计参数一览表11分段号坡顶标高 m 坡底标 高 m 坡高 m 一级坡坡率一级坡平台宽 m 支护方式AB 0 80 3 402 6010 83 5挂网喷面BC 0 80 3 402 6010 83 5挂网喷面CD 0 60 3 402 8000 25复合喷锚DA 0 60 3 402 8010 83 0挂网喷面4 2 2支护桩设计支护桩采用钻孔灌注桩 工艺 各段支护桩设计详细参数详见下表 基坑支护桩设计参数一览表分段号桩顶标高 m 桩长 m 桩径 m m 桩距 mm 弯矩 KN M 主筋箍筋加劲箍桩身混凝土AB 4 1024 3010001xx18218 25 8 200 18 2000C30BC 4 1024 3010001xx16018 25 8 200 18 2000C30CD 4 127 5010001xx55624 25 8 200 18 2000C30DA 4 1025 3010001xx15918 25 8 200 18 2000C304 2 3内支撑设计 本工程支撑的布置原则是力求支撑体系受力对称 受力特征明确 充分发挥各杆件的作用 并能在稳定性和控制变形方面满足对周围 环境控制的要求 同时最大限度地方便土体开挖和主体结构的快速 施工以及材料回收利用 本基坑呈大致长方形 基坑开挖面积大 支撑结构应充分利用开阔 的开挖条件 本基坑设置一层内支撑 内支撑型式采用环撑 角撑相结合形式 通过以上结构设置可有效的改善内支撑体系的受力 减少支撑杆件 数量 并方便12土方的挖运 同时为了施工和拆除方便及经济起见 支撑构件均采用钢筋混凝土 梁 支撑杆件设计参数见下表 基坑支撑杆件设计参数一览表类型中心标高 m 宽度 mm 高度 mm 冠梁 兼围檩 WL 3 801400800环梁HL 3 801300800角撑JC 3 80700750联系梁LXL 3 806006004 2 4坡面防护设计基坑上部放坡卸载部位及桩间土均采 用土钉挂网喷面支护 喷面采用喷射砼 砼设计强度为C20 厚度6cm 8cm 配比为水泥砂石子 121 5 水灰比为0 4 0 5 采用Pas32 5 水泥和粒径不大于2 5mm的中细砂和粒径小于5mm的瓜子石 钢筋网规格为 6 5 200 200 在CD段加强筋为HPB235级直径为 16圆钢 将各排锚杆 加强筋焊成网络 以增加面层刚度 上下段钢筋网搭接 长度应大于300mm 4 2 5止水帷幕设计止水帷幕采用双排搅拌连续墙工艺 桩径为500mm 桩间距为300mm 沿支护桩外侧设置二排搅拌桩 保 证搅拌桩进入透水系数较小的土层 水泥采用Pas32 5 水泥用量不小于70kg m 采用复喷复搅工艺 其 中地面以下5 0m 11 0m范围内采用多次复喷复搅工艺 设计参数见 下表 13基坑止水帷幕设计参数一览表4 2 6立柱桩设计为了减少支撑的长 细比 同时为了承受支撑的自重及施工误差引起的偏心而产生的弯 矩 在支撑中部布设立柱桩 立柱下段采用钻孔灌注桩 桩长为20 00m 直径1000mm 主筋12 1 8 加劲箍 16 2000 箍筋 8 200 混凝土等级为C30 立柱桩顶面标高为基础底标高 上部采用4根125mm等边角钢焊接成 支架 角钢插入灌注桩2 0m 4 2 7换撑设计地下室底板施工完成后 对底板周边采用C15砼厚50c m 80cm进行浇筑 再施工地下二层外墙及顶板 在地下二层顶板位置设置换撑钢管 钢管规格为 160mm 壁厚 1 0钢管 两端采用厚度10mm的250mm 250mm钢板 将支护桩与地下室 外墙对撑 待对撑完成后即可撤出支撑杆件 5 工艺流程及操作要点根据本工法支护设计 结合本工程具体特点 其基坑支护的施工工艺流程为分段号止水帷幕桩顶标高 m 桩径 mm 有效桩长 m 桩间距 mm 备注AB双排搅拌连续墙 3 4050012 50300双排BC双排搅拌连续墙 3 4050012 50300双排CD双排搅拌连续墙 0 8050015 00300双排DA双排搅拌连续墙 3 4050012 50300双排14搅拌桩止水帷幕 支护桩 立柱桩 土方开 挖 挂网喷锚 喷面施工 冠梁 内支撑施工 土方开挖 挂网喷 面施工 土方开挖 结构施工 内支撑换撑 主体结构施工 内支 撑拆除 5 1质量控制标准a建筑结构荷载规范GB50009 xxb混凝土结构设计规范GB50010 xxc建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202 xxd建筑地基基础设计规范GB50007 xxe建筑边坡工程技术规范GB50330 xxf工程测量规范GB50026 xxg混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204 xxh混凝土外加剂应用技术规范GB50119 xxi建筑工程施工质量验收规范GB50300 xxj普通混凝土配合比设计规程JGJ55 2000k混凝土泵送技术规程JGJ T10 95l混凝土强度检验评定标准GBJ107 87m建筑工程施工质量验收统一标准GB50300 xxn混凝土质量控制标准GB50164 92p钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499 19985 2土方开挖待整个基坑的支护 止水及内支撑完成后进行土方 的开挖工作 土方开挖采用反铲开挖 自卸车运土 对支撑以下土方 采用小挖机掏挖 转运 大挖机在圆环内装车的 方法进行土方开挖 开挖前由测量员测放基坑开挖线并仔细核对无误 开挖基坑边缘土方时分层开挖 每层开挖深度约2m 坡面采用人工修坡 严禁机械对已形成的坡面进行碰撞破坏 基坑开15挖时 必须做到开挖一层 支护一层 开挖一段 支护一 段 严禁超挖 开挖后 坡面要及时支护 不得暴露过长 同一坡面上 上层支护体施工时间与下层土开挖时间间隔不得少于4 8小时 5 3边坡支护施工5 3 1支护桩支护桩采用钻孔灌注工艺 桩径为100 0mm 桩间距均为1200mm 桩身砼均采用C30 支护桩根据配筋不同 可分为二种类型a 桩径1m 桩长24 30m 25 3m 桩顶标高 4 1m 主筋18 25 支护桩主筋通长配置 其中AB BC段桩长为24 3m DA段桩长为25 3m b 桩径1m 桩长27 5m 桩顶标高 4 1m 主筋24 25 支护桩主筋通长配置 CD段因紧临福龙路 因 此桩长加长 配筋多 支护桩的施工过程中 严格控制桩位 桩顶桩底标高 泥浆比重 水下砼的质量 5 3 2止水帷幕施工止水帷幕采用双排搅拌连续墙工艺 桩径为500m m 桩间距为300mm 沿支护桩外侧设置二排搅拌桩 水泥采用Pas32 5 水泥用量不小于70kg m 采用复喷复搅实施工工 艺 其中地面以下5 0m 11 0m范围内采用多次复喷复搅工艺 止水 帷幕施工严格控制桩位 桩项桩底标高 桩间距 水泥用量 复喷 复搅速度 5 3 3冠梁施工在土方开挖至 4 1m时进行冠梁的施工 支护桩顶设置钢筋混凝土冠梁 冠梁高度为800mm 宽度为1400mm 主筋为2 12 22 2 3 18 箍筋为2 8 200 结点处箍筋间距加密为2 8 100 砼强度为C30 支护桩嵌入冠梁长度为10mm 冠梁施工严格控制其中线位置和顶标高 165 3 4支撑施工在土方开挖至 4 1m时与冠梁同时进行支撑的施工 支撑系统分为环梁 角撑及联系梁 其截面尺寸宽 高分别为1300 800 700 750及600 600 支撑施工时 应严格控制平面位置 底 部标高 垫层厚度及保护层厚度 尽量减少施工缝数量 5 3 5坡面施工基坑上部放坡卸载部位及桩间土均采用土钉挂网喷面 支护 喷面采用喷射砼 砼设计强度为C20 厚度6cm 8cm 配比为水泥砂 石子 121 5 水灰比为0 4 0 5 采用Pas32 5水泥和粒径不大于2 5mm的中细砂和粒径小于5mm的瓜子石 钢筋网规格为 6 5 200 200 加强筋为 16圆钢 将各排锚杆 加强筋焊接成网络 以增加面层刚度 上下段钢筋网搭接长度应大于300mm 坡面施工过程中 要严格控制坡面的平整 锚杆深度 钢筋网搭接 长度 砼的喷射厚度等 5 4基坑止水排水基坑主要采用深层搅拌桩止水 坑内明排的方式进 行 在基坑的四周砌筑排水沟 或架设PVC排水管 集水井及沉淀池 形 成排水线路 基坑内沿四周开挖简易的排水沟及集水井 采用污水泵将基坑内的 积水抽排至基坑上面四周的排水沟中 经三级沉淀池排入城市排水 系统 5 5基坑监测5 5 1监测项目在深基坑开挖的动态过程中 周围土体 应力状态将产生较大变化 与之有关的土体稳定处于动态变化中 支护结构 周围土体在各种破坏形式产生之前 通常有大的位移 变形或受力变化等异常情况发生 因此加强在施工过程中的监测 有助于快速反馈施工信息 以便及时发现问题并有针对性17地改进 施工工艺和施工参数 减小地表和土体变形 以达到信息化施工目 的 保证基坑安全 本工程监测的主要内容为基坑内外观察 地表位移及沉降 桩顶水 平位移及沉降 桩身变形 桩内钢筋应力 支撑轴力等 每次观测 后应立即对原始观测数据进行校核和 包括原始观测值的检验 物 理量的计算 填表制图 异常值的剔除 初步分析和整编等 并将 检验过的数据输入计算机的数据库管理系统 数据库内容包括应力应变监控量测数据 倾斜观测数据 垂直沉降 监测数据 水平位移数据等 如果监测过程中发现时间变形量变化曲线出现异常 必须增加监测 频率 并分析原因 将信息及时反馈给施工人员 以采取必要的措 施 确保工程的安全 采用比较法 图表法等分析各监测物理量值大小 变化规律 发展 趋势 以便对工程的安全状态和应采取的措施进行评估决策 施工过程中需要对施工的全程进行常规监测 各项观测数据相互验 证 确保监测结果的可靠性 为合理确定各项施工参数提供依据 达到反馈指导施工的目的 真正做到信息化施工 根据本工程设计资料及施工图纸 以及对施工现场的调查研究 编 制的施工监测方案见下表 本工程主要监测项目及监测频率序号检测项目方法及仪表频率未开 挖土方开挖支撑拆除结束1水准基点 位移基点水准仪全站仪1次 月2 沉降 水平位水准仪全站仪1次 2d1次 d1次 d1次 7d18移监测3支护 桩测斜测斜仪1次 7d1次 3d1次 2d1次 7d4应力监测应力计1次 3 7d1次 1 2d1次 1 2d1次 7d5目测巡视1次7d1次 1d1次 1d1次 7d5 5 2监测实施施工期 间共完成的有效监测有地面位移监测点19个 支护桩顶监测点23个 支护桩身深层位移7孔 土体深层位移7孔 26个支撑应力断面 6 个支护桩应力监测点 5 5 3监测成果经过对国家开发银行云南省分行办大楼深基坑进行监 测 水平位移变形于xx 10 19至xx 4 9共进行了61次观测 周边沉降于xx 8 31至xx 4 9日共进行了82次观测 支撑应力于xx 10 2至xx 4 9日共进行了73次监测 桩身及土体深层位移共进行了11次观测 通 过监测结果得出基坑变形值在规范允许之内是安全的 5 5 4基坑开挖水平位移的情况对基坑开挖水平位移的监测值分析值 可知 地表水平位移远远小于桩顶水平位移 变形活跃期主要集中 在土方开挖 支撑拆除两个阶段 且在支撑拆除时变形量及变形速 率均大于土方开挖时 在基坑的维护期 基本没有变形 其变形曲线表现为一条水平的直 线 在支撑拆除后 变形趋于稳定 5 5 5桩顶及地表土体的沉降情况沉降监测总体来看 桩顶的沉降量 明显小于地表土体沉降量 在桩顶共布设23个沉降监测点 变形量 达到 规范 允许变形值 沉降分两个阶段 一是土方开挖期 沉降量增大 但沉降速率较小 主要集中在0 5mm d 累19计沉降量也在15mm以内 基坑运行期 沉降均速发展 但沉降量较小 在支撑拆除期间 沉降速率加大 部分点最大达到2 33mm d 总的沉降量也增大 但仍未超过 规范 允许值 支撑拆除后 监测点趋于稳定 沉降速率逐渐减小 直至为0 土体深层位移共进行了8次监测 其变形规律基本与桩体深层位移相 同 另外 由变形曲线也可看出 土体的深层位移量小于桩体的深 层位移量 这主要是因为桩体最先应力释放 然后才是土体 桩体 对其后的土体也起到了一定的支挡作用 5 5 6监测工作总结各种变形数据均可划分为五个阶段土方开挖前 土方开挖时 土方开挖完成至支撑拆除前 支撑拆除期 支撑拆除 后 各阶段均有自身的变形规律 在土方挖前 各种变形值有正有负 主要表现在监测点的自稳过程 及监测误差 土方开挖时各种变形加大 变形曲线演变为大致的斜 线 随着土方的开挖完成 各监测点达到变形后的相对稳定 变形 曲线上表现为一条近似水平的直线 支撑拆除时 水平位移及竖向 位移变形继续加大 而应力由于部分支撑拆除不再受力 其应力迅 速减小 支撑拆除后 监测点经过变形重新达到平衡状态 变形速 率逐渐减小 直至稳定 在基坑开挖与运行过程中 业主还聘请了云南省建筑工程质量监督 检验站作为第三方对基坑及周边环境进行了全过程的监测 该站出 具的监测报告结论是在基坑开挖支护施工及使用期间 基坑各监测 项目监测点的变形在可控范围内 未出现危险情况 基坑施工未造 成周边道路 建筑等沉降过大及不均匀沉降现象 整个基坑支护达 到了预定功能要求 20结果国家开发银行云南省分行办公大楼深基坑工程是在云南省暨 昆明市首次采用了大环梁内支撑支护体系 该深基坑工程开挖 运行过程及监测数据均表明 该支护设计确保 了工程建设的顺利进行和周边环境的安全 稳定 取得了明显的社 会和经济效益 6 材料与设备在本次施工中投入用电设备及功率如下表序号设备名 称规格型号数量电功率KW备注1钻机GPS 1002台60支护桩施工2泥浆泵3DNL4台883交流电焊机6台75钢筋加工4 对焊机1台1205潜水泵2台15排水6切断机1台5钢筋加工7空压机2台30 喷锚 喷面8搅拌桩机3台套180止水帷幕9喷锚机械1台套80基坑开挖 后合计基坑开挖前最大用电量500基坑开挖后最大用电量1507 质量 控制由于该工法在云南软土地区施工还是首次采用 没有更多的经 验可以借鉴 故为了保证内支撑施工的施工质量 我公司从以下几 方面进行质量控制 确保每道工序的施工误差均控制在规范允许之 内 7 1进行科学分析 论证和试验21根据本工程所处位置的地质报告情 况可知 该基坑坑壁土层主要由 4 层泥炭质土组成 层厚度达到3 4m 7 1m 是昆明俗称的 草 煤 层 为典型的软弱土层 呈黑色 灰黑色 软塑 局部流塑状 饱和 体轻 质软 富含大量有机质 炭质及腐殖质 有机质含量一般为25 20 43 40 平均为36 90 天然孔隙比e平 均为5 059 压缩系数a1 2平均为6 46MPa 1 压缩模量Es1 2平均为0 9MPa 属于超高压缩性土层 其重度为11 18KN m3 C值 为 15 值为2 0 该层土所能提供的锚拉力严重不足 且其中的锚索易发生蠕变 造 成拉拔力失效 不利于对基坑变形的控制 另外 福龙路紧临基坑 路侧有电力 自来水及下水道等重要管线 这些重要的构筑物对变形极为敏感 变形稍大极易形成事故 坑内临近的清园小区管桩基础与基坑边最小不足1m 该桩抗弯性能 差 易脆断 对变形敏感 基坑南侧及东侧紧邻用地红线 紧接红 线外侧为南市区的主干道广福路 福龙路 为市政工程用地 支护 结构物不宜长期占用 选用单排环形内支撑与支护桩的支护方案 从最终基坑运行及监测可见 综合本场地条件选用的单排环形内支 撑与支护桩的支护方案是科学 安全 可靠的 在整个挖土过程中 支护系统及周边环境安全稳定 采用内支撑支护可以有效控制基坑变形 尤其在软土 深大基坑中 使用环形内支撑更为理想 又克服软土锚杆应力低 易松弛变形的 弱点 对确保整个内支撑支护结构质量和施工安全具有重要意义 7 2设置运土栈桥通过在基坑西侧中部环形交接部位对支撑系统进行 加强处理 设置成施工栈桥 施工车辆有可以自由进出的通道 后 期挖土机械可以直接立于栈桥22上 使土方运输畅通 同时也减少 了后期剩余土方的工程量 是保证基坑支护工程施工质量的有力措 施 7 3对基坑上部有条件的放坡卸载卸载是最经济的支护形式 本工程 有条件的采用放坡卸载与内支撑联合支护的形式 减小支护桩的长 度同时 使内支撑体系减少一层 在保证基坑质量和安全的前提下 大大降低了工程造价 7 4采用旋挖钻机 回转钻机联合施工支护桩及立柱桩采用旋挖钻机 回旋钻机联合施工 回旋钻机施工时产生的泥浆可以在旋挖钻机 施工过程中加以循环利用 有效的减少了泥浆的外运量 同时旋挖钻机的快速高率保证了施工质量和进度 其灵活机动的特 点对施工点位分散的立柱桩也存在着钻机就位快速方便的优势 7 5施工中的流水作业在施工过程中 采用流水作业的程序 止水帷 幕完成一条边 开始支护桩的施工 支护完成一半即开始第一层土 方的开挖 第一层土方开挖1 4 1 3开始支撑结构的施工 并跟进 边坡喷锚施工 这种流水作业是保证施工质量和提前完工的重要保 证 7 6止水帷幕设计及施工工艺合理 效果明显因为该基坑地处滇池之 滨 地下水位 土体含水量都较高 止水质量的成功与否是直接关 系到整个内支撑体系正常运行的重要因素 为了保证本工程基坑壁的止水效果 设计人员和现场管理人员的经 过多次分析论证 决定止水帷幕采用双排搅拌连续墙的施工工艺 在泥炭质土层中通过添加外加剂和三次复搅复喷工艺 克服了高有 机质含量的泥炭土中深搅桩成桩质量差23的问题 经实践证明 搅拌桩成桩桩型较好 具有一定的强度 坡道部位一 次开挖深度达6m 未见边坡坡顶开裂的迹象 并有效地防止了基坑 边坡的水土流失 同时也从一个侧面说明 在泥炭质土层中开挖深基坑侧向防水止水 的重要意义 它是保证内支撑结构施工质量的一个重要因素 深层 搅拌桩施工工艺如下 7 6 1施工工艺及设备1 据基坑设计要求和现场施工条件所限 其 防渗采用 500钻头深层搅拌桩 结合场地情况 采用的深搅工艺流 程见下图 测量放线设备就位调平确定底标高 检查自动记录水泥浆制备下沉 成孔上升喷浆停灰清洗检查钻头及喷浆系统 复喷复搅移机242 设 备选择按施工工艺以及设计要求 我公司拟采用设备如下表 设备名称型号数量单位配备动力kw备注深搅机j 23台60 3成孔 搅拌搅拌设备200L3台11 3备料灰浆输送泵TBW 50 153台15 3送浆灌浆记录仪STC自动记录仪3台记录 2 施工工艺1 施工准备要点施工准备 平整场地 清除地面地 下障碍 当场地低洼时 应回填满足回填土技术要求的粘性土料 当地表过 软时 应采取防止机械失稳的措施 如铺设钢板等 布置开挖排水沟和集水井 井内应经常清除沉积物 保持排水沟 畅通 现场测量放线 定出每一个桩位 并做出明显标志基线 水准基 点等 复核测量并妥善保护 人工或机械开槽 按已测放的轴线人工或机械开槽 原则上以b h 1500 500mm为准 若地面下有老基础或其它障碍物 必须控制障 碍物并清除 机械组装和试运转 桩机安装桩机具就位 安装水泥浆制备系统 管线连接用压力胶管连接灰泵出25口与深层搅拌桩机的输料管进口 试运转A 电网电压应保持在额定工作电压 电机工作电流不得超 过额定电值 B 调整搅拌轴旋转速度 不得超过设计规定值的10 C 输送管路和供水水路通畅 D 各种仪表应正确显示 检测数据准确 2 水泥材料深层搅拌桩的主要材料为Psa32 5Mpa水泥 水泥使用前 应作质量鉴定 3 深层搅拌施工要点 按设计图纸文件或 和 监理人员的指示 形成施工平台 施工平台高程误差应控制在 15cm的范围内 按图纸文件放样定位 孔位偏差1 5cm 采用搅拌机下沉送粉搅拌而成 搅拌机沿导向架下沉 偏斜率不应大于1 桩深偏差不得小于设计深度 当深层搅拌机下沉至一定深度时 按以下步骤进行操作 a在送浆前将水泥料搅拌制浆 b深层搅拌机下沉到达设计深度后 开启灰泵将水泥浆送入地基中 并且边喷浆 边旋转 搅拌机提升速度一般为0 1m min 根据地质情况 可适当调整 以 得到较均匀的水泥土桩 水泥用量为70kg m 施工停浆面必须高出桩顶设计标高0 2m 在开挖基坑时 则将高 出部分先行挖除 送浆必须连续 一旦中断 应将钻头下沉至停供点以下0 5m 待恢复供应时再旋喷 提升 当因故停机超过半小时 应对泵体和输浆管路妥善清洗 当灰到达出管口后 在桩底喷浆10秒 使水泥灰完全到达桩端 当提升到达设计桩顶时 停止提升 搅拌数秒 以保证桩头均匀 密实 在搅拌喷浆过程中 及时准确填写施工记录 264 桩间接头处理桩与桩的搭接时间不应大于24h 如因特殊原因 超过上述时间 对最后一根桩先行空钻留出搭头以待下一批桩搭接 如间歇时间过长 如停电等 与后续桩无法搭接 采取局部补 桩或注浆措施 5 深层搅拌桩质量要求 垂直度保证措施a搅拌桩的垂直度主要依 靠桩机塔架的垂直度来控制 因此在开钻和钻进过程中 可密切注 意塔架的垂直度 有偏斜要及时调整 b塔架的垂直度可以通过桩机的四个液压支腿来调整 c塔架的垂直度批示可以采用在塔架一定高度挂铅锤的方法 d桩机的水平度可以用水平尺检查调整 e每条桩开钻前必须保证桩机处于水平状态 搭架处于垂直状态 如 有变化及时调整 搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺要求 水泥灰应随配随用 待喷浆前才缓慢泵入集料斗 水泥灰严格过滤 6 施工安全措施 工作平台及钻机平台上应满铺脚手板及设置栏杆 走道 并应及时清除杂物 电动卷筒在工作中 如遇停电或停机检查保养时 应将电源关闭 工作停止后 亦应将电源关闭 锁好开关箱 钻机钻进时 卷扬机变速器换挡应事先停车 挂上档后 方可开 车 当拆钻杆为双层作业时 上下应紧密联系 防止落物伤人 严禁用机械动力拆接钻杆 278 安全措施施工过程中除应严格遵守国家和部颁有关施工安全技 术规则外 根据基坑支护工程的具体特点还应注意以下事项8 1基坑 支护工程安全影响因素多 首先针对工程基坑的特点 编制相关的 安全施工组织计划 做到安全组织措施到位 安全技术交底到位 安全例行检查到位 安全宣传教育到位 安全责任落实到位 8 2编序安全操作规程分发到工班 在组织作业人员逐条学习的同时 抓好工作中的落实 8 2设专职安全员 负责日常生产中的安全检查和评比 使安全管理 工作做到常态化 8 3合理布置场地内土方和砼运输 及施工场地的安全防护和安全警 示标志 8 5加大对机械设备 尤其是钢丝绳的检查力度 每天交接班应检查 钻头 主绳 主绳与钻头连接 提梁 绳卡 发现问题及时处理 当钻头钢丝绳在一个捻距内断丝数超过15 时马上更换 8 6钻机就位后机身要用方木垫平 塞牢 胶轮要悬空 桅杆顶端要 对称拉紧 9 环保措施9 1成立对应的施工环境卫生管理机构 在工程施工中严 格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律 法规 加强施 工中的废弃物 噪声的28控制 9 2对施工场地合理布置 规范围挡 各种标识齐全醒目 保证施工现场文明施工 9 3对施工现场材料堆场 道路进行硬化处理 并在晴天对施工道路 进行洒水 防止尘土飞扬 污染周围环境 9 4施工现场做好排水沟 确保雨季施工道路的畅通 9 5建立健全控制人为噪音和管理制度 减少人为的大声喧哗 所有 物体必须轻取轻放 不得乱扔 9 6协调处理好现场周边单位和居民的关系 并做好宣传 安抚工作 赢得周边单位 居民的谅解和支持 减少因施工产生的矛盾和冲 突 9 7建立与质量安全保证体系并行的环境保护保证体系 配备相应的 环保设施和技术力量 与当地政府和环保部门联合协作 全面控制 施工污染 搞好泥浆收集处理 将各种污水及噪音污染控制在环境 指标限定的范围内 严格控制水土流失 确保施工环境全面达到国 家环保标准 9 8把环保作为施工的重要工作来抓 抓措施 抓设施 抓落实 制 定施工现场环境保护的目标责任书 定岗定责 责任到人 9 9合理布置施工场地 生产 生活设施尽量