悬臂排桩与预应力锚杆深基坑支护技术

[12-11 16:59:29]   来源:http://www.tmgc8.com  建筑设计   阅读:3374

 高层建筑大量涌现,深基坑工程越来越多。本工程基坑支护采用排桩、预应力锚杆、土钉等多种措施,取得了较好的效果。
新乡市南干道某工程为高层框剪结构,总建筑面积28400m2,地下2层,地上32层,总高度99.7m,占地长51m,宽15m,基础埋深-10.85m。
    1  场地地质条件
    基岩土分层:杂填土层1.93m;粉质粘土层2.72m;粉土1.13m;粉质粘土层2.1m;粉质粘土层0.53m;粉砂层3.72m(以上均为平均厚度)。开挖深度内以粉土、粉质粘土、粉砂层为主。地下水埋深5m,基坑降水后埋深14m。
    2  基坑周围环境
    建筑基坑西面5m为围墙,此5m范围为施工道路通道,要通行重型混凝土罐车;基坑西北角西11.5m处有一地下油库,油库埋深3.5m;基坑东面4m为围墙,围墙以东20m为一栋4层教学楼,此范围为小型汽车道路;南面为施工场地;北面7m为临时办公2层钢结构小楼。
    3   支护方案
    根据基坑周围环境、工程地质、水文地质条件以及本地区的实践经验,对于基坑的不同边坡以及同一边坡不同部位,采用不同的联合支护方案。
    3.1 基坑东西两侧采用排桩加预应力锚杆联合支护方式
    以上方式基于东西两侧为重型施工车辆的道路,动荷载较大,位移变形要求较高,同时场地狭窄,没有放坡条件考虑的。
    1)排桩  基坑边缘设排桩一排,桩顶标高距自然地面以下-1.5m,桩底标高距自然地面以下-21.85m,有效桩长20.35m,桩径600mm,桩间距1200mm,主筋为14根Φ16的螺纹钢,加强筋Φ14间距2000mm,环形箍筋Φ8间距150mm。混凝土强度等级C30。
    2)冠梁 冠梁截面尺寸500mm×600mm,主筋16根Φ16的螺纹钢,箍筋Φ8间距200mm。混凝土强度等级C30。
    3)腰梁  采用2根14槽钢。
    4)锚杆  设置上下三排锚杆,锚杆间距1.5m×2.5m。土钉长度14~15m,主筋为1×7钢绞线。孔径180mm,锚固段长度5~9m,预应力100KN。
    5)钢筋网  钢筋网按直径6mm间距250mm,纵横布置,网筋之间用扎丝扎牢,挂于基坑上。
    6)喷锚混凝土  厚度为80mm,混凝土强度等级C20。
    3.2  基坑南北两侧采用土钉支护方式
    以上方式基于南北两侧无动荷载,坡面80°放坡,为防止边坡土体滑塌考虑的。
    1)土钉  土钉上下7排,土钉间距1.5m×1.5m。土钉长度7~11m,土钉配筋Φ16~20的螺纹钢,孔径100mm。
    2)钢筋网  钢筋网按直径8mm间距250mm,纵横布置,网筋之间用扎丝扎牢,挂于基坑上。
    3)锚杆加强筋  锚杆头部之间用Φ12的圆钢焊接。
    4)喷锚混凝土  厚度为80mm,混凝土强度等级C20。
    5)翻顶  混凝土面层应向上翻过边坡顶0.5~0.8m,并高出地面50~100mm。
    4  土方开挖的要求
    边坡各侧每步开挖深度不大于2m,长度不大于20m。
    5  支护施工
    5.1  混凝土排桩的施工
    排桩为混凝土灌注桩,桩径600mm,混凝土强度等级C30。桩长20.35m。基坑开挖前,进行灌注桩的施工。
    灌注桩单桩施工工艺流程为桩位放样——钻机就位——成孔——清孔——吊放钢筋笼——安放混凝土导管——灌注混凝土——钻机移位。为保证排桩的质量,成孔顺序可间隔施工,前后两桩混凝土强度达到10MPa后,方可施工中间桩。
    开钻前埋设护筒,采用泥浆护壁。泥浆密度为1.2~1.3g/cm3。采用泥浆循环清孔,清孔后的泥浆密度控制在1.1g/cm3。
    钢筋笼分两段加工,连接时同一截面的接头不超过25%。灌注混凝土严格按照操作规程进行,严禁碰撞钢筋。混凝土塌落度应控制在160~200mm。
    5.2  预应力锚杆施工
    从排桩中上部位置往下打入3道锚杆,并施以预应力。对于锚入土层的锚杆部分,每隔2m点焊一点。在锚杆下部焊接支架,以保证锚杆钢筋在钻孔中间。
    灌浆材料强度采用32.5水泥浆。浆液掺早强剂。锚固端注浆分两次进行,第二次注浆应在第一次注浆初凝后进行。注浆压力不大于8.0PMa。www.tmgc8.com
    锚固体强度达到75%的水泥砂浆设计强度时,进行预应力张拉。采用跳张法。正式张拉前,进行预张拉,使各部位接触紧密。
    正式张拉时分级加载,每级加载后3min记录伸长值。张拉到设计荷载恒载10min,无变化可以锁定。
    5.3  土钉喷锚施工
    基坑土方开挖与土钉喷锚,按设计要求自上而下分段分层进行,逐层逐段开挖,逐层支护,随挖随支,减少对土体的扰动,有效保持土体强度。
    边坡修整完毕即可喷射第一层混凝土,厚度均匀。
    按孔径100mm,孔距1.5m,倾角10°成孔。成孔后及时将土钉送入孔中,沿土钉长度每隔2.0m设置对中支架。
    喷射第二层混凝土时,应确保锚喷厚度80mm。
    6  基坑监测
    在基坑支护过程中,建立了监测系统,进行全过程跟踪监控,每隔5m布设1 个仪器检测点。施工监测内容包括水平位移监测、沉降观测、基坑隆起观测、外观巡视和裂缝观测。
监测结果表明,东西两侧道路未出现裂缝和塌方现象,地下室施工正常进行完毕,说明支护设计方案和施工方法是安全可靠的。


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