我國經濟飛速發展,國家城市人口不斷增加,城市土地成為稀缺資源,工程建設向空中、地下發展成為一種必然。因此,建築施工過程中基坑支護與加固工程的控製非常重要。
一、工程概況
施工區域臨近主樓18層主體施工已完成,主樓東側有7.5米雙向地庫汽車坡道出入口;由於前期施工場地相當狹窄,開挖對東側高壓電線鋼塔安全影響未知、且加固方案未定等問題的限製,該部分坡道以及部分地庫長度32米未進行開挖;由於主樓開挖對該部分地質情況十分熟悉,從上到下依次,現場表層1.5-2.0米為垃圾回填土,1.5米厚粉土層,0.5米粘土層,以下為粉土層,在車庫出入口東側為高壓入地電纜盤曲部分,電纜盤曲向西3.0米向東連接22米、25米2座高壓鋼塔;地庫及坡道開挖深度在1-6米,鋼塔處開挖深度4米左右;坡道底部為地庫,該部分深度6米;在開挖4-6米範圍東側為已建成小區道路、地庫出入口,該路麵標高低於本工程開挖麵1.2米,道路下走有電纜、排水管;且開挖麵緊鄰隔壁圍牆,由於該部位特殊、地質且不均勻,土層有夾雜粘土層,遇水容易滑坡,為保證基坑安全以及隔壁圍牆、道路安全,主樓開挖時在圍牆內側采用微型樁加鋼筋網砼支護形式,但不理想,圍牆局部出現較大裂縫,隔壁道路出現輕微變形;對於現在坡道施工,為保證開挖臨邊高壓鋼塔、基坑、以及道路安全,對施工方案進行了多次討論、對比;在鋼塔附近埋有110千伏高壓電纜,該部位采用土釘支護安全隱患太大,且放坡使基坑外沿向鋼塔、電纜靠近,對鋼塔結構安全有影響;鋼塔南側基坑開挖如果采用素噴砼,放坡按照1:0.4放坡,現場尺寸無法滿足;用土釘牆支護形式,土釘的長度會伸入臨近道路排水管、電纜區域,安全隱患較大,無法保證施工安全;經過對鋼塔結構現狀了解,鋼塔基礎為獨立鋼筋砼灌注樁,直徑2.2米,埋深9米。
二、工程施工方案的選擇、分析
通過采用土釘支護或采用13米400weixingzhuangjiagangjinwangdezhihufangandeduibi,youyugangtadingbugangjiaoxianxiangla,gangtajichushoulidaxiaowufayuji,jinkaojikengtutishoulijisuanxianranbufuheshiji,zaijiegouanquanheshigonganquanfangmiandoumeiyoubawo,youyugaibuweijiaoweiteshu,yidanyingxiangdianxiangaotadeanquanduishehuiyingxiangjiaoda,施工工藝選擇不妥會造成施工安全事故;經多方麵考慮、推敲和借鑒其他類似項目,在保證不影響高塔使用安全和坡道施工安全的前提下,設計安全係數適當提高;根據JGJ120-99和GB50202-2002的相關規定,基坑側壁鋼塔處安全等級1級,其他部位為3級;設計類型采用懸臂樁結構,用北京理正軟件對支護結構抗拉、內部穩定、外部穩定性進行設計,安全係數均滿足規範要求;並通過結構、岩土、電力等方麵的專家對該施工方案的論證。
三、方案主要內容
1.采用直徑600mm的鑽孔灌注樁,樁入土深度自地表以下12米,有效樁長11米,嵌固深度6.5-9.5米,樁身采用C30砼,主筋10根HRB400級16鋼筋均勻分布,箍筋¢8@150,加強箍筋¢14@2000,樁間距在電線杆處為1.0米,其它地段為1.2米;冠梁500*800,10根HRB400級18,箍筋、拉鉤¢8@200,采用C30砼。
2.坡道邊坡、鋼塔變形監測。
四、現場施工組織安排
由於現場狹窄,大型機械無法進入施工,且施工區域地下、地上均有高壓電纜;對砼灌注樁成孔、鋼筋籠安裝、砼澆注較為困難;經多方麵考慮、討論決定按照以下組織實施:
①在施工前詳細了解高壓地下電纜走向、埋深以及接電線的輻射範圍;
②砼灌注樁放線:為了盡最大可能遠離高壓地下電纜,樁位緊靠車庫剪力牆外皮;
③由於打樁位置狹小無法使用大型機械進行砼樁施工,采用人工機械洛陽鏟成孔工藝,機械選用1T卷揚機配三木塔、活底吊桶、雙輪手推車等。
④鋼筋籠加工:由於鋼筋籠11米,鋼筋長度9米,需接長2米,計劃采用雙麵焊接工藝,用25噸吊車在地庫頂安裝,但最北側4-5根鋼筋籠受1#樓主樓位置影響,無法使用吊車,該部位鋼筋主筋連接采用直螺紋一級連接,接頭鋼筋在場外加工後進場;
⑤砼澆注:為保證基坑、鋼塔安全,砼澆注樁成孔采用隔二打一,每三根樁澆注砼一次;
⑥變形監測:委托有測量資質的單位進行變形監測,砼灌注樁強度滿足設計強度後,組織土方開挖,土方開挖後一周內每天觀測1次,以後每三天觀測1次。
五、主要施工工藝和質量控製措施
(一)灌注樁放線定位:利用原1#樓主體定位,定出灌注樁中心位置,樁外側與坡道剪力牆隻留30mm空隙。
(二)機械洛陽鏟成孔:
1.采用600mm機械洛陽鏟在在樁位中心,利用卷揚機提升及下落進行挖土和垂直運輸,閉合抓土,至地麵卸土,依次循環成孔,直至達到設計標高。
2.灌注樁施工部位為前期基坑開挖土釘支護麵,在自然地坪以下1.5米和3.0米處有土釘,影響到洛陽鏟的施工;有土釘的部位樁徑均擴大到700mm,用電焊切除;
(三)鋼筋籠製作安裝:
1.鋼筋原材經現場見證取樣試驗合格後,方準予加工;
2.鋼筋受力筋按照50mm保護層下料,鋼筋主筋搭接采用雙麵電弧搭接焊,焊頭錯開50%;個別樁鋼筋籠接頭采用一級直螺紋連接,接頭可在同一個平麵上;
3.鋼筋保護層用50砂漿墊塊每組4塊水平對稱排列與主筋固定牢固,間距1000mm;
4.鋼筋籠吊裝:用25T吊車吊裝鋼筋籠;吊裝鋼筋籠時要對準孔位,直吊扶穩,緩慢下沉,避免碰撞孔壁,鋼筋籠放到位置立即固定;吊車不能直接吊裝的鋼筋籠,分兩段鋼筋籠施工,第一段5米,加強箍筋采用¢14@1500,成型後人工放入樁孔,臨時固定後,用一級直螺紋機械連接其餘主筋鋼筋。
(四)砼施工
砼采用10-20mm粒徑、砼塌落度80-100mm商品砼,灌注前再次校核鋼筋籠標高、孔(kong)深(shen),檢(jian)查(zha)有(you)無(wu)坍(tan)孔(kong)現(xian)象(xiang),符(fu)合(he)要(yao)求(qiu)後(hou)即(ji)可(ke)開(kai)盤(pan)灌(guan)注(zhu)。由(you)於(yu)砼(tong)灌(guan)注(zhu)樁(zhuang)深(shen)度(du)較(jiao)深(shen),混(hun)凝(ning)土(tu)采(cai)用(yong)溜(liu)管(guan)用(yong)手(shou)推(tui)車(che)向(xiang)樁(zhuang)孔(kong)內(nei)澆(jiao)築(zhu)。灌(guan)注(zhu)開(kai)始(shi)後(hou)應(ying)緊(jin)湊(cou)連(lian)續(xu)地(di)進(jin)行(xing),嚴(yan)禁(jin)中(zhong)途(tu)停(ting)灌(guan),樁(zhuang)頂(ding)以(yi)下(xia)6米範圍采用插入式振動棒進行振搗密實。
(五)質量標準
根據機械洛陽鏟砼灌注樁施工驗收標準,設計文件和建築地基基礎工程施工質量驗收規範GB50202-2002以及砼結構工程施工質量驗收規範GB50204-2002相關規定。
1.機械洛陽鏟成孔檢驗標準及檢驗辦法:樁位小於10mm,孔深+300mm,垂直度10mm;
2.鋼筋籠安裝質量檢驗標準及檢驗辦法:鋼筋籠主筋間距±10mm,鋼筋籠箍筋間距±20mm,鋼筋籠直徑±10mm,鋼筋籠長度±100m,用尺量;
3.砼灌注樁質量檢驗標準及檢驗辦法:樁體質量檢驗:無樁身斷裂、裂縫、縮徑、加泥、空洞、蜂窩、鬆散;砼強度:大於30MPa;樁徑:-20mm;樁頂標高:+30mm,-50mm;沉渣厚度:小於100mm.
從土方開挖到觀測變形結束,除開挖當天1個觀測點變形最大3mm,(報警值為5毫米/天),其餘變形觀測為1-2毫米/天,累計最大6mm,遠遠滿足規範30mm要求;對臨近建築、道路沉降觀測未發現明顯變形。
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