建筑行业大型游乐场复杂地质深基坑施工工法

大型游乐场复杂地质深基坑施工工法1前言随着经济建设的发展，地下空间的应用越来越广泛，出现了大量的地下广场、高层建筑地下室或地下车库、地铁等，这些地下结构在抗浮设计中较多的采用抗拔桩的形式。抗拔桩施工周期长，施工造价高，对于追求工期快、成本低的工程就不太适用。而常规的抗浮锚杆施工工艺，是先施工抗浮锚杆，后施工垫层，虽然能降低成本，但对于整个地下结构的施工工期并不减少，而泥浆对周边环境也有较大影响。而调整施工工艺，采用一种扩大头抗浮锚杆的施工技术，先施工垫层，后施工抗浮锚杆，就能有效的解决这一问题。济宁复兴之路文化科技项目主要是红色教育旅游基地，通过各个单体建筑寓教于乐，讲述了中国人民从甲午战争到现代复兴之路的奋斗史。通过对这种施工技术的应用，取得了较好的经济效益和社会效益，本工法就是在此基础上编写形成的。2工法特点2.1施工机具简单，无需大型施工机械设备，且需要的机具和劳力少、成孔速度快。2.2操作简单，工艺先进，可以有效的缩短施工工期，减少环境污染，降低施工成本。3适用范围建筑体型较大、基础埋藏较深，建筑层数少、结构自身重量不足以抵抗地下水上浮力的结构物或构筑物的抗浮施工。4工艺原理利用锚杆钻机在下卧基层成孔，通过设置抗浮锚杆将结构物或构筑物基座与下卧基层连成整体作为基础或上部结构的一部分共同工作，这种基础可有效的抵抗地下水的上浮力。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程说明：抗浮锚杆施工前，锚杆的基本试验已做完且合格。降水→土方开挖→土钉墙支护→地基清槽→垫层施工→测量放孔→钻机就位→成孔→校正孔位、调整角度→钻进（高压水泥浆切割土体扩孔）→锚杆钢筋制安→二次注浆→养护→检验。5.0.1-1抗浮锚杆大样图5.2施工操作要点5.2.1锚杆基本试验锚杆正式施工前，首先进行锚杆基本试验。锚杆基本试验的地质条件、锚杆材料和施工工艺等应与工程锚杆一致。基本试验时最大的试验荷载不宜超过锚杆杆体承载力标准值的0.9倍。基本试验主要目的是确定锚固体与土层间粘结强度特征值、锚杆设计参数和施工工艺。每种试验锚杆数量均不应小于3根，锚杆基本试验应采用循环加、卸荷法。5.2.2降水施工因地下水较浅，土方开挖前需进行降水施工，现场布置12口降水井进行降水施工，在地下水降至基础底下1米以下时，开始土方开挖。5.2.3土方开挖和支护施工1、基础整体1：0.5放坡开挖至-2.3米。2、深基坑分三步开挖：第一步1∶0.6放坡开挖至-4.9米，然后进行土钉墙支护施工；第二步1∶0.6放坡开挖至-7.4米，然后进行土钉墙支护施工；第三步1∶0.6放坡开挖至-9.5米，然后进行土钉墙支护施工。5.2.3筏板基础垫层施工基槽开挖完毕后，及时清槽验槽，然后进行混凝土垫层的浇筑。5.2.4测量放孔在混凝土垫层具备上人条件后，根据控制点和锚杆平面布置图进行锚杆测放，并作锚孔孔位放点标记。测放务必准确，要求测放过程中作好记录，检查无误，确保孔位的准确。锚杆定位偏差不宜大于20㎜。特殊情况需移位必须经设计单位与业主单位同意后适当移位。5.2.5钻机成孔（扩孔）1、钻机安装1）安装螺旋杆钻机、就位、调平、稳固。2）设计锚杆孔径为150mm(扩大头部分为600mm),孔径偏差不大于2cm，成孔深度大于设计孔深200mm左右，以保证孔中浮浆有足够的沉淀尺寸。3）掌握锚孔垂直度，防止锚孔偏斜，跑斜后应采取措施重新成孔。2、钻进成孔（扩孔）扩孔是本工艺的重点，正式施工前，需在相同地质条件下试验，确定扩孔施工参数，确保扩孔的直径、扩孔长度及扩大头水泥上的强度满足设计要求。高压旋转钻头（喷头）的高压水泥浆在高压泵的压力作用下，从底部钻头和侧翼喷嘴向外喷射，喷射过程中同步对周侧的土体或砂层进行切割；高压旋转钻头和侧翼喷嘴在动力推动下逐渐向前推进，直至达到设计深度和直径，获得形成的锚杆孔。扩孔施工符合下列要求：1）扩孔的高压喷射压力应大于20Mpa，可取20～40Mpa；喷嘴移动速度10～20㎜/min2）高压喷射注浆水泥采用强度等级为PO42.5纯水泥浆，水灰比0.5，水泥用量不小于400kg/m。3）连接高压注浆泵和钻机的输送高压喷射液体的高压管长度不宜大于50米。4）采用水泥浆液扩孔工艺，应至少上下往返扩孔两遍。5）高压旋转钻头（喷头）应均匀旋转，均匀提升或下沉，由上而下或由下而上进行高压喷射扩孔，喷射管分段提升或下沉的搭接长度不得小于100㎜。6）在高压喷射扩孔过程中出现压力骤然上升或下降时，应查明原因并及时采取措施。7）施工中严格按照施工参数进行施工，如实做好各项记录。5.2.6锚杆制作安装1、锚杆制作：1)工程锚杆钢筋设计为2根直径为25的钢筋，试验锚杆钢筋与设计工程锚杆相同。本工程锚杆纵筋按图纸要求选用9米定尺钢筋下料制作，不存在搭接及焊接施工。2)锚杆顶部与底部设定位支架，中间沿锚杆长度方向均匀布置，间距2米，全长不少于2个。钢筋定位支架制作应平顺，焊接牢固。2、锚杆安装：1）锚杆钢筋的吊装必须在孔深、孔径、垂直度、等成孔质量经现场质检员和监理工程师检查，并确认符合要求后才可进行。2）钢筋吊装下入孔时，应对正钻孔中心，正确计算钢筋长度。5.2.7注浆1、下管配料：注浆管采用采用4分铁管和硬塑注浆管连接，同时随注浆下入，注浆端距孔底约0.2m处。灌浆的浆液采用水泥砂浆，强度为M30。2、注浆：注浆前必须将锚杆孔洞清理干净，注浆压力为1.0～1.2MPa，浆液溢出孔口为止。注浆完成12～24小时内孔口水泥浆有收缩的应进行补浆。第二注浆施工中，有关数据应记录下来。5.2.8养护、检测锚杆施工完成后应养护不少于15天，养护期内严禁外力触碰外露锚头钢筋。养护期后及时进行锚杆拉拔验收，应取工程锚杆总数的5%，验收拉拔力为1.5倍锚杆抗拔承载力设计值。6材料与设备6.1材料6.1.1锚杆杆体材料主要采用HRB335级以上螺纹钢筋。6.1.2锚固体。水泥应选用不小于32.5MPa的普通硅酸盐水泥。6.2主要施工机械设备序号机械名称型号规格数量额定功率(kw)用于施工部位1锚杆机XY-2265Kw锚杆施工2钢筋切断机215Kw钢筋加工3钢筋弯曲机115Kw钢筋加工4注浆设备90-D1130Kw锚杆注浆5搅拌机HJ-200B13.0Kw锚杆注浆

7质量控制7.1质量控制标准7.1.1原材料控制锚杆施工所用的钢筋、水泥等原材料进场后须按要求进行见证抽样送检，检验合格后方可使用。7.1.2抗浮锚杆的质量检验标准及方法如下表：项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1锚杆长度mm±30钢尺量2锚杆锁定力设计要求现场实测一般项目1锚杆位置mm±100钢尺量2锚杆倾斜角0±1测钻机倾角测3浆体强度设计要求试样送检4注浆量大于理论要求检查计量数据7.2质量控制措施7.2.1考虑钻孔通过的土层类型、成孔条件、锚固类型、锚杆长度、施工现场环境、地形条件、经济性和施工速度等因素进行钻孔机械选择。7.2.2灌浆前应清孔，排放孔内积水。7.2.3注浆管宜与锚杆同时放入孔内，注浆管端头到孔底距离宜为100mm。7.2.4根据工程条件和设计要求确定灌浆压力，应保证浆体灌注密实。7.2.5按要求复核标高并不间断控制，确保成孔到位。严格按设计控制压浆压力、时间以及制浆时间，保证压浆饱满。7.2.6通过测量控制，确保锚杆纵横成线。灌浆前，检查制浆设备、灌浆泵是否正常；检查送浆管路是否畅通无阻，确保注浆过程顺利，避免因中断情况影响压浆质量。7.2.7注浆结束后养护期间，不得利用锚杆作为固定钻机或其它设备的辅助工具，并严禁外力触动锚杆。7.2.8锚杆验收试验。验收试验的锚杆数量按设计要求，当设计无要求时，不少于锚杆总数的5%，且不得少于3根。8安全措施8.0.1认真贯彻“安全第一、预防为主”的安全工作方针，加强安全教育，严格执行安全生产制度和操作规程，做好安全交底。8.0.2健全安全管理组织，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，设立由专职安全员和兼职安全员以及工地安全用电负责人组成的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好安全生产。8.0.3加强机械维护、检修、保养，机电设备由专人操作。8.0.4施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。8.0.5锚杆钻机使用前应检查风动马达转动的灵活性，清除钻机作业范围内及行走路面上的障碍，钻机移位时应调整好滑架和钻臂，保持电体平衡。9环保措施9.0.1成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章。9.0.2工地建筑垃圾随时清理,当天运走,不用的料具和机械及时清退出场,保持场内清洁。生活区设置垃圾箱,每日专人清运。9.0.3对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。四周设置砖砌排水沟,生活污水经场内过滤沉淀池处理后,排入城市下水道。9.0.4合理分布动力机械设备的工作场所,避免一个地方运行较多的动力机械设备。对空压机、发电机等噪音超标的机械设备,采用装消音器、隔音材料、隔音内衬、隔音棚等措施,降低噪音。对于行驶的机动车辆,装备排气消音器。9.0.5运输可能产生粉尘材料的车辆配备挡板,用防水布遮盖。作业场地及运输车辆及时清扫、冲洗,保证场地、车辆清洁。基坑内、施工场地、运输道路定时洒水降尘。严禁在工地燃烧各种垃圾废弃物。9.0.6对施工现场内,需要迁移的树木通知有关专业部门进行迁移,不需要迁移的进行登记,树杆用竹帘包裹,并设置护栏。对绿地用草席覆盖,设隔离栏杆。9.0.7施工现场内道路平整畅通,排水出口良好。现场出入口设置洗车槽,施工现场必须在工地内冲洗干净后方准上路行驶。9.0.8工地废水排入市政下水前设置沉淀池和栅栏,并采取必要的净化措施,防止堵塞下水管道。9.0.9工程完工后,按要求及时拆除所有工地围蔽、安全防护设施和其他临时设施,并将主地及周围环境清理整洁,做到工完、料清、场地净。9.0.10用防雨布将现场材料遮盖严实；间断洒水，减少粉尘量；按规定安排作息时间，避免影响周围居民生活。10效益分析10.0.1经济效益本工法劳动强度低，施工安全，操作简便，特别是适用于受场地局限比较大的施工环境，有效地减少了机械设备的投入，有效的提高了施工进度，缩短了施工周期。用抗浮锚杆施工工艺取代了传统桩基施工工艺，节约了资源，降低了成本。从施工顺序方面，先施工垫层，钻机移位方便，减少了吊机或水平动力设备的辅助就位，降低机械费用。并且在施工质量上保证了锚杆根部的灌浆体的完整性，从而减少了地下水对锚杆根部的腐蚀。10.0.2社会效益扩大头锚杆作为一种抗浮措施，充分体现了绿化建筑的概念，是一种因地制宜，符合“节水、节能、节地、节材”的四节一环保及绿色施工要求的抗浮措施，相比其它方案，具有很大的成本和环保优势，具有很高的推广价值。11应用实例本工法依托济宁复兴之路文化科技项目，该铁血英姿项目采用升降式AR影剧场的表演形式，歌颂在中国革命阶段为了救国救民而牺牲的巾帼英雄。总建筑面积为4666.96㎡，其中地上3542.73㎡，地下1124.23㎡，建筑高度为17.8m；本工程结构形式采用框架结构，楼面采用现浇钢筋混凝土梁板。该建筑属二类多层公共建筑，防火等级二级，抗震设防烈度七度，抗震设防等级为丙级。本工程设计室内标高±0.00相当于绝对标高36.65m，施工现场自然地面标高为-0.15m（绝对标高36m），基础为独立承台和筏板钢筋混凝土基础，地下室筏板底标高为-9.50m（相对于±0.00），基础垫层厚100mm。地下室筏板厚1000㎜。承台标高为-2.300m，垫层厚100㎜。地下筏板基础及墙体混凝土的强度等级为C30，抗渗等级为P6，防水等级二级，防水材料为SBS卷材防水。筏板下设计有抗浮锚杆。本工程抗浮锚杆采用2￠25HRB