明挖顺作法施工技术

明挖顺作法施工技术 明挖法概念明挖顺作法总体概况围护桩施工基坑开挖基坑支护 主要内容 明挖法是修建地下工程的常用施工方法 具有施工作业面多 速度快 工期短 易保证工程质量 工程造价低等优点 因此 在地面交通和环境条件允许的地方 尽可能采用 按其主体结构的施工顺序 明挖法可分为 明挖顺作法 盖挖顺作法 盖挖逆作法 盖挖半逆作法等 后三种方法又可统称为明挖覆盖施工法 明挖法施工概念 明挖顺作法是先从地表面向下开挖基坑至设计标高 然后在基坑内的预定位置由下而上地建造主体结构及其防水措施 最后回填土并恢复路面 明挖顺作法施工中的基坑可分为 敞口放坡基坑和有围护结构的基坑两类 在这两类基坑施工中 又采用不同的围护基坑边坡稳定的技术措施和围护结构 明挖顺作法概述 明挖顺作法概述 在选择基坑类型时 应根据隧道所处位置 隧道埋深 工程地质和水文地质条件 因地制宜地确定 若基坑所处地面空旷 周围无建筑物或建筑物间距很大 地面有足够空地能满足施工需要 又不影响周围环境 则采用敞口放坡基坑施工是可取的 因为这种基坑施工简单 速度快 噪音小 无需做围护结构 明挖顺作法概述 如果因场地限制 基坑放坡坡度稍陡于规范规定时 则可采用适当的挡土结构 如土钉加混凝土喷抹面对边坡加以支挡 即使如此 该方法的造价仍然是较低的 如果基坑很深 地质条件差 地下水位高 特别是又处于城市繁华的市区 地面建筑物密集 交通繁忙 无足够空地满足施工需要 没有条件采用敞口放坡基坑 则可采用有围护结构的基坑 明挖顺作法概述 钻孔灌注桩一般采用机械成孔 明挖基坑中所用的成孔机械多为螺旋钻机和冲击式钻机 螺旋钻机一般只适宜于干作业钻进 其施工程序 钻孔至孔底 随压浆随提升钻杆 吊放钢筋笼后并灌注石子 以形成钢筋混凝土桩 此种钻孔方法 因随提钻随压水泥 砂 浆护壁 解决了螺旋钻机水中钻进问题 钻孔桩施工 螺旋钻机成孔 钻孔灌注桩成孔步骤 钻孔桩施工 钢丝绳冲击钻机成孔 利用悬吊着的钻头的冲击力 将钻孔内的土或岩层冲碎 并采用泥浆护壁 通过捞碴将钻孔内的大部分泥土清出孔外 其操作要点为 钻孔前 先在孔口处埋设护筒 然后使钻机就位 并使钻头中心对准护筒中心 钻进过程中当深度在护筒底以下3m 4m时 应低锤冲击 锤高控制在0 4m 0 6m 并及时加泥浆护壁 保持孔壁稳定 钻孔桩施工 钢丝绳冲击钻机成孔 利用悬吊着的钻头的冲击力 将钻孔内的土或岩层冲碎 并采用泥浆护壁 通过捞碴将钻孔内的大部分泥土清出孔外 其操作要点为 钻进中 每冲击3m 4m掏一次碴 并及时加水保持孔内水位高度 防止坍孔 掏完碴后向孔内加护壁泥浆并保持正常浓度 这样反复冲孔 掏碴 注浆 直至设计深度 钻孔桩施工 钻孔灌注桩混凝土配置 混凝土应按设计配合比配制 坍落度为 水下混凝土18cm 22cm 干作业混凝土12cm 18cm 强度要达到设计要求 基坑开挖后桩身无蜂窝 麻面 断桩 夹泥等不良现象 钻孔灌注桩混凝土灌注 分干孔和水下灌注两种 干孔灌注 采用直接由孔口倾倒入孔方式 由于桩身较长 依靠混凝土的自重即可以将其振实 钻孔桩施工 水下混凝土灌注 通常采用导管灌注方式 混凝土通过导管连续灌入桩孔内 为方便混凝土灌注 导管顶部应放置漏斗 第一次灌注混凝土时 导管应事先在地面组装好 经检查合格后吊入桩孔 并在导管底部装隔水塞 但不能妨碍混凝土顺利排出 导管底距桩孔底高度不宜超过500mm 钻孔桩施工 水下混凝土灌注 在灌注混凝土过程中 导管应保持埋入混凝土内2m 3m 并严格控制导管拆卸时间 一般不超过15min 混凝土灌注要连续进行 在灌注混凝土的同时 应测量混凝土的上升高度 以便及时提升和拆卸导管 钻孔桩施工 基坑开挖技术要点 基坑明挖施工采用 纵向分段 竖向分层 左右对称 先支后挖 的方法 土方开挖到分层位置时 及时施作钢管支撑或土钉墙 基坑开挖 基坑开挖技术要点 土方开挖过程中及时封堵边墙上的渗漏点 并注意保护坑内降水井 确保降水 排水系统的正常运转 基坑开挖过程中严禁超挖 开挖时掏槽放坡不得大于安全坡度 对可能受暴雨冲刷的放坡采用喷水泥浆封闭的保护措施 严防滑坡 基坑开挖做到无水条件下开挖 在开挖过程中 做好降水施工 确保水位在基坑底500mm以下 并及时排除基坑内积水 基坑开挖 基坑开挖施工步序 围护桩标准段 基坑开挖 1第一层土方开挖 从两端起分段开挖 至第一道支撑下1 0m设计高程 基坑开挖施工步序 围护桩标准段 基坑开挖 2第二层土方中间拉槽 从两端起分段进行中间拉槽开挖 至第二道钢支撑下1 0m设计高程 紧跟其后施作第一道钢支撑 土方直接装车从马道运走 基坑开挖施工步序 围护桩标准段 基坑开挖 3第二层土方两侧土方开挖 向开挖起点分段开挖第二层两侧土方 紧跟其后施作二层钢围檩 土方直接装车从马道运走 基坑开挖施工步序 围护桩标准段 基坑开挖 4第三层土方中间拉槽 从两端起分段进行中间拉槽开挖 至第三道钢支撑下1 0m设计高程 紧跟其后施作第二道钢支撑 土方直接装车从马道运走 基坑开挖施工步序 围护桩标准段 基坑开挖 5第三层土方两侧土方开挖 向开挖起点分段开挖第三层两侧土方 紧跟其后施作三层钢围檩 土方直接装车从马道运走 基坑开挖施工步序 围护桩标准段 基坑开挖 6第四层土方开挖 从车站车站两端分段开挖第四层土方 基底以上30cm人工捡底 紧跟其后施作第三道钢支撑 土方直接装车从马道运走 基坑开挖施工步序 放坡段 基坑开挖 1第一层土方开挖 从开挖起点分段开挖 开挖至地面下3m处 并在两侧边坡处留设短台阶 施作土钉墙 土方直接装车从马道运走 基坑开挖施工步序 放坡段 基坑开挖 2第二层土方中间拉槽 在施做第一层边坡土钉墙同时 从开挖起点分段进行中间拉槽开挖 含两侧预留短台阶的土方开挖 开挖至放坡中间平台高程 土方直接装车从马道运走 基坑开挖施工步序 放坡段 基坑开挖 3第二层土方两侧土方开挖 第一层土钉墙施工完毕后 从开挖起点分段开挖两侧土方 土方直接装车从马道运走 并在两侧边坡处留设短台阶 施作土钉墙 基坑开挖施工步序 放坡段 基坑开挖 4第三层土方中间拉槽 在施做第二层边坡土钉墙同时 从开挖起点分段进行中间拉槽开挖 含两侧预留短台阶的土方开挖 开挖至放坡平台到基坑底部中间位置 土方直接装车从马道运走 基坑开挖施工步序 放坡段 基坑开挖 5第三层两侧土方开挖 第二层土钉墙施工完毕后 从开挖起点分段开挖两侧土方 土方直接装车从马道运走 并在两侧边坡处留设短台阶 施作土钉墙 基坑开挖施工步序 放坡段 基坑开挖 6第四层土方中间拉槽 在施做第三层边坡土钉墙同时 从开挖起点分段进行中间拉槽开挖 含两侧预留短台阶的土方开挖 开挖至基坑底部位置 土方直接装车从马道运走 基坑开挖施工步序 放坡段 基坑开挖 7第四层土方两侧土方开挖 第三层土钉墙施工完毕后 从开挖起点分段开挖两侧土方 在两侧边坡处留设短台阶 施做第四层边坡土钉墙 土钉墙施工完成后 开挖外运短台阶土方 基底以上30cm土方人工捡底 收尾段土方直接装车或借助长臂挖机装车运走从马道运走 基坑开挖施工步序 放坡段 基坑开挖 7第四层土方两侧土方开挖 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 本工程用的钢支撑用 600mm t 12mm的钢管制做 钢管采用法兰连接 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢围檩安装 a 钢围檩采用双拼I45型钢 安装时要与围护桩紧密相贴 标高由支撑轴线进行控制 b 斜撑段围檩与围护桩预埋通长钢板焊接 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢围檩安装 c 基坑开挖到钢支撑标高后 平整清理凿除围护桩墙面 弹线定出钢围檩位置 然后将预先制作好的钢围檩用膨胀螺栓固定在围护桩上 围檩采用分段制作在现场焊成整体 需要时可以在钢围檩与围护桩之间的空隙里灌注速凝细石砼 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装 a 根据土方开挖的速度 提前配齐所需要的钢支撑及垫块等 并将管装配成设计长度 等待工作面挖出后进行安装 钢支撑施工按 支撑一段挖一段 的原则进行 使其能及时发挥支护作用减小围护桩的变形 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装 b 钢支撑所在之处的土方挖完以后 通过测量放出该道支撑与围护桩的接触点 以保证支撑与墙面垂直 位置适当 量出两个相对应的支撑点之间距离 以校核已在地面上拼装好的支撑的长度 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装 c 钢支撑的一端为活络头 钢管拼装时按设计长度分节通过法兰盘和螺栓连接 拼装偏差不大于20mm 预先在支撑要加预应力的一端焊好千斤顶底座 底座由三块钢板焊接而成 钢筋两边对称各焊一个座底 如下页图 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装 d 钢支撑吊装 钢支撑采用地面上拼装 利用走行式起重机龙门架或汽车吊吊入基坑内 坑内挖掘机配合 起吊到位 先不松开吊钩 将一端的活络头拉出顶住钢围檩 再将2台液压千斤顶放入顶压位置 为方便施工并保持千斤顶加力一致 2台千斤顶用自制托架固定 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装 d 钢支撑吊装 千斤顶一端顶在钢围檩上 一端顶在底座上 接通油管后即可开泵施加预应力 预应力施加到位后 用钢锲块撑紧端头处的缝隙并焊牢 然后回油松开千斤顶 解开起吊钢丝绳 完成这根支撑的安装 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装 e 施工时要注意防止施工机械碰钢支撑 避免钢支撑因受横向荷载而造成失稳 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装的保证措施 a 钢支撑托架安置标高必须准确 安装时要把接头清理干净 确保焊接质量 钢支撑托架里外均涂油漆 以防生锈影响其力学性能 对成品钢支撑应进行检查和检测 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装的保证措施 b 水平钢支撑中心轴线标高满足设计要求 两端同钢支撑托架顶紧 钢支撑系统的拼装 焊接质量执行钢结构工程施工及验收规范 GB50205 2001 的要求 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装的保证措施 c 安装完毕后的水平钢支撑 其轴线偏差不能超过30mm 支撑两端的标高不大于20mm 钢支撑安装必须牢固 验收合格后方可进行下层土方开挖 钢管表面必须涂抹油漆 法兰之间连接螺栓涂黄油 防止生锈影响力学性能 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装的保证措施 d 每组钢支撑安装后 必须按照设计要求正确施加预应力 预应力的施加严格按照设计要求进行 对施加预应力的油泵装置要经常进行标定 确保应力值正确 并做好记录 基坑钢支撑施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 内支撑体系的安装 钢管支撑安装的保证措施 e 支撑安装的过程中 电焊工作较大 因此要求所有钢支撑的电焊焊缝长度 厚度必须满足设计和施工规范的要求 土钉墙施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 土钉墙施工工艺流程图 土钉墙施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 1 工作面开挖 土钉墙施工前 先降低基坑内的地下水位 确保地下水位在基坑开挖面以下 施工测量控制桩经测量监理复核后按照设计坡率进行基坑放线 经复核无误 方可进行开挖施工 土钉墙施工随工作面开挖分段分层施工 分层高度与土钉墙竖向间距相适应 分段长度约为15m 土钉墙施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 1 工作面开挖 开挖过程中经常复核边坡坡度 开挖断面经检查合格后立即初喷5 厚混凝土封闭坡面 坡面土暴露时间不超过24小时 待喷射混凝土强度达到设计强度后方可继续向下开挖土方 土钉墙施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 2 土钉制作 土钉材料采用外径 42 壁厚3 5mm的钢管 钢管前端加工成尖锥形小导管 以便插打 并防止浆液前冲 考虑到钻机施工空间的要求 土钉配管采用2m和1m为单元节 相邻两根土钉接头错开 节与节之间采用绑焊3根L 20cm 14钢筋连接 土钉墙施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 3 土钉安装 采用气锤式土钉钻机 直接采用夯击钢管顶进 土钉水平间距1 5m 土钉成孔偏差符合施工规范要求 允许偏差 土钉孔深 50mm 土钉孔径 5mm 土钉孔距 100mm 土钉墙施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 4 土钉水泥砂浆填实注浆 准备一台单液水泥砂浆泵 2个水泥砂浆搅拌桶 1个清水桶和有关注浆管道等 在注浆前检查机具设备的完好性 保证注浆能顺利进行 注浆前对喷砼坡面封闭情况进行检查 对土钉与喷砼坡面相交位置 坡脚处 坡面与围护桩相交处等砼封闭薄弱位置 采用喷砼进行封闭加强 土钉墙施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 4 土钉水泥砂浆填实注浆 注浆前孔口部位设置好止浆塞和排气孔 注浆时从孔底向外顶浆 以保证注浆饱满 若发生串浆 堵塞冒浆管 继续按原有注浆管 直至达到设计压力 完成注浆 浆液采用水泥砂浆 配比为水泥 水 砂 1 0 5 0 3 水泥砂浆搅拌均匀 随拌随用 土钉墙施工 以某基坑工程为例讲解 基坑支护 5 复喷砼施工 在喷