某高層建筑基坑支護(hù)方案比選

某高層建筑基坑支護(hù)方案比選

1住宅設(shè)計(jì)概況該項(xiàng)目位于廣州市珠江南側(cè)，距珠江約30米。考慮到維沙島，建筑面積為13645平方米。該工程項(xiàng)目擬建A、B兩棟34層高層住宅。住宅設(shè)計(jì)定位為“空中別墅”,是某公司在廣州開發(fā)的標(biāo)志性高尚住宅建筑群。該基坑開挖面積為7800m2,開挖深度為5.6m。該基坑圍護(hù)采用擺噴板墻止水帷幕,同時(shí)采用管錨和掛網(wǎng)噴射砼進(jìn)行基坑支護(hù)。2支護(hù)方案的確定該基坑瀕鄰珠江,基坑開挖時(shí)側(cè)壁水壓較大,如何止水是本工程能否順利完成的關(guān)鍵之處?；娱_挖面積較大,選擇合理的支護(hù)方案也是施工能否順利完成的關(guān)鍵之一?；?xùn)|側(cè)距另一高層建筑物的地下室支護(hù)樁僅5～7m,該段位置的支護(hù)方案的選擇也是施工過程中應(yīng)解決的問題。3抽芯檢查、鉆孔注意事項(xiàng)為了選擇合適的施工方案,應(yīng)在進(jìn)行全面施工前先做試驗(yàn),選擇多種方案比較后,確定止水效果。同時(shí)要求施工單位在施工中進(jìn)行抽芯檢查,施工完成后做鉆孔注水試驗(yàn),以選擇最合適的施工方案。目前工程中常用的止水帷幕有深層攪拌水泥土擋墻、地下連續(xù)墻、旋噴樁、擺噴板墻等幾種施工方案,經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析比較后,決定選擇旋噴樁和擺噴板墻兩種施工方案做試驗(yàn)。3.1樁體抽芯觀察及開挖檢查施工單位于2000年12月12日至12月19日,利用旋噴樁進(jìn)行圍井抽水試驗(yàn)及在12月19日對(duì)旋噴樁的樁體搭接部位進(jìn)行樁體抽芯觀察,并同時(shí)對(duì)圍井樁體進(jìn)行了開挖檢查,發(fā)現(xiàn)樁體切割、樁體直徑雖已達(dá)到設(shè)計(jì)要求,但樁體膠結(jié)較差,未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,故不選用此方案。3.2擺噴板墻是止水的斜直墻施工單位于2000年12月22日至12月28日,利用擺噴板墻進(jìn)行圍井抽水試驗(yàn)工作。根據(jù)抽水及水位恢復(fù)速度計(jì)算得出的圍井滲透系數(shù)分別為7.5×10-6、1.27×10-5m/s。與《工程地質(zhì)手冊(cè)》中粉質(zhì)粘土的滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值k=(1～6)×10-5m/s進(jìn)行對(duì)比,擺噴板墻可以達(dá)到止水目的。為了解擺噴板墻的膠結(jié)、強(qiáng)度、厚度、寬度及搭接情況,于12月29日對(duì)圍井側(cè)壁進(jìn)行開挖檢查。經(jīng)甲乙雙方及監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn),檢查結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。故選擇擺噴板墻作為止水帷幕(見圖1)。由于擺噴板墻的擋土能力較弱,因此,在選擇擺噴板墻作為止水帷幕的基礎(chǔ)上,基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)采用管錨和掛網(wǎng)噴射砼進(jìn)行擋土支護(hù),確?；拥陌踩┕?。4為基礎(chǔ)的停止水和健康維護(hù)項(xiàng)目的實(shí)施施工順序:放線→鉆孔→擺噴板墻→基坑開挖→噴首層砼→開孔→打設(shè)鋼花管→注漿→編鋼筋網(wǎng)→焊加強(qiáng)鋼筋→噴面層砼→……(重復(fù))。4.1孔位線控制為確保有足夠的噴射能力,采用三重管擺噴方法,孔距為1.50m,擺噴角度30°,與施工軸線夾角為5°,采用跳打跳噴的方法施工,擺噴孔的孔位線離基坑邊線1.70m。4.1.1水泥施工基本情況及施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高壓水壓力32～34MPa,高壓水流量75L/min,空氣壓力0.7MPa,空氣輸送量78m3/h,水泥漿壓力0.3～0.5MPa,水泥漿送量60L/min,進(jìn)漿比重1.6g/cm3,水灰比1∶1,水泥型號(hào)425#普通硅酸鹽水泥,泥粉過100目篩,噴具提升速度8～15cm/min,孔距1.5m。擺噴板墻水泥摻入量約420kg/m,孔口返漿、壓力按有關(guān)規(guī)范控制;控制噴具提升速度為:淤泥層15cm/min;砂層8～10cm/min。施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):施工前,采取地質(zhì)勘察方法確定場(chǎng)地透水層地板埋深及入不透水層巖性,沿止水帷幕位置布置鉆孔18個(gè),對(duì)地層進(jìn)行取芯勘查;施工過程中,擺噴板墻施工首先采用地質(zhì)鉆機(jī)成孔,在透水層與不透水層交接部位進(jìn)行取芯鑒別,確保止水帷幕已穿過透水層并入不透水層,以保證透水層與中風(fēng)化交接部位止水效果。4.1.2鉆孔施工(1)鉆孔開孔位置與設(shè)計(jì)位置偏差≤50mm;(2)孔底偏斜率<1.5%;(3)鉆孔有效深度超過設(shè)計(jì)墻底深度0.3m。4.1.3防止噴嘴堵塞(1)高壓噴射注漿分兩序施工,相鄰孔高壓噴射注漿間隔時(shí)間≥24h;(2)下噴管前,應(yīng)進(jìn)行地面試噴并調(diào)準(zhǔn)噴射方向,下入、拆卸噴射管時(shí)應(yīng)采取措施防止噴嘴堵塞;(3)當(dāng)噴頭下至設(shè)計(jì)深度,應(yīng)先按規(guī)定的參數(shù)送漿、水、氣進(jìn)行靜噴,待孔口返漿、情況正常后方可開始高壓噴射注漿,高壓噴射注漿應(yīng)全孔連續(xù)作業(yè),每當(dāng)拆卸噴射管后,應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴,復(fù)噴長(zhǎng)度≥0.2m;高壓噴射注漿因故中斷恢復(fù)施工時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴,其長(zhǎng)度≥0.5m;(4)高壓噴射注漿結(jié)束后,利用孔口回漿或水泥漿及時(shí)回灌,直至漿液面不下降為止;(5)施工中如實(shí)記錄各項(xiàng)參數(shù)、材料用量等,出現(xiàn)異常后應(yīng)及時(shí)處理。4.2-2剖面結(jié)構(gòu)(1)施工時(shí)應(yīng)分層分段開挖支護(hù),開挖工線宜為15～20m,開挖深度與錨管間距相同,超挖<30cm;(2)錨管按矩形布設(shè),錨管采用?48鋼管,見圖2、圖3、圖4剖面。1-1剖面:施工?48鋼花管3排,@1300,排距1500～2000,長(zhǎng)度10.00～12.00m,角度10°,管內(nèi)注入水灰比約0.5的純水泥漿,灌漿壓力0.5～1.0MPa。掛鋼筋網(wǎng)?6@200×200,噴砼強(qiáng)度C20,厚度100,焊?16加強(qiáng)筋,間距與錨管間距同。2-2剖面:施工?48鋼花管3排,@1500,排距1500～2000,長(zhǎng)度10.00～12.00m,角度10°,管內(nèi)注入水灰比約0.5的純水泥漿,灌漿壓力0.5～1.0MPa。掛鋼筋網(wǎng)?6@200×200,噴砼強(qiáng)度C20,厚度100,焊?16加強(qiáng)筋,間距與錨管間距同。2′-2′剖面:增設(shè)一排?130鋼管樹根樁共35條,@1000,長(zhǎng)度10.0m;施工?48鋼花管4排,@1200,排距1200～1300,長(zhǎng)度5.00～7.00m,角度10°,管內(nèi)注入水灰比約0.5的純水泥漿,灌漿壓力0.5～1.0MPa。掛鋼筋網(wǎng)?6@200×200,噴砼強(qiáng)度C20,厚度100,焊?16加強(qiáng)筋,間距與錨管間距同。該剖面的施工方案解決了基坑?xùn)|側(cè)距另一高層建筑物的地下室支護(hù)樁距離僅5～7m的問題。(3)錨管施工:錨管采用?48鋼管,@1300,鋼管傾斜10°。采用XY-1型地質(zhì)鉆機(jī)開孔鉆穿旋噴樁體,然后使用QZJ-100D潛孔沖擊鉆機(jī)振沖打入,達(dá)設(shè)計(jì)要求深度后灌入水灰比為0.5的純水泥漿,注漿壓力0.5～1.0MPa。若遇粘土層,采用XY-1型地質(zhì)鉆機(jī)程控,孔徑110,送入?22錨桿主筋,灌入水灰比為0.5的純水泥漿,注漿壓力為0.5,必要時(shí)可采用二次注漿。(4)鋼管樹根樁施工:采用地質(zhì)鉆機(jī)成孔,孔徑130,下?108無縫鋼花管,管內(nèi)注入水灰比為0.5的純水泥漿,并加入礫石搗實(shí)。(5)噴錨施工:噴砼厚度100,強(qiáng)度C20,分二次施噴,第一次噴射厚度為30,掛鋼筋網(wǎng)?6@200×200,焊?16加強(qiáng)筋完成后再噴射混凝土厚度為70。施工工藝流程:開挖→噴首層→開孔→打設(shè)鋼花管→注漿→編網(wǎng)→焊加強(qiáng)筋。噴射砼:分兩次施噴,配合比為水泥∶砂∶石∶水=1∶1.76∶3.91∶0.59,標(biāo)號(hào)≥C20。成孔:按設(shè)計(jì)深度、孔徑及角度成孔。制花管:按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度下料。注漿:注入水灰比為0.5的純水泥漿,保證注漿壓力,漿體強(qiáng)度≥20MPa。編網(wǎng)焊加強(qiáng)筋:綁扎牢靠,焊牢加強(qiáng)筋。4.3新型噴霧板墻止水窗簾檢測(cè)擺噴板墻止水帷幕滲水性檢驗(yàn)采用抽水試驗(yàn)法。(1)測(cè)試方法采用鉆孔簡(jiǎn)易抽水,抽水井為潛水完整井。(2)井準(zhǔn)備在基坑北側(cè)布置抽水井1個(gè),孔徑500,井深13.50m,入不透水層0.50m。(3)水位下降和延續(xù)時(shí)間要求經(jīng)抽水后測(cè)得的穩(wěn)定水位與原靜止水位之間的垂直距離為降深,穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間一般為8～24h。(4)滲透系數(shù)的r/rk=[0.732Q/(2H-S)]lg(R/r)=7.5×10-6m/s。式中:k——滲透系數(shù);Q——穩(wěn)定流量;H——含水層厚度;S——降深;R——影響半徑;r——抽水井半徑。(5)墻止水效果試驗(yàn)K=[3.5r2/(H+2r)t]ln(s1/s2)=1.27×10-5m/s抽水試驗(yàn)結(jié)果表明,該基坑擺噴板墻止水效果完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。4.4鉆孔取芯檢驗(yàn)止水帷幕入不透水層檢測(cè)與墻體強(qiáng)度檢測(cè),采用鉆孔取芯、取樣進(jìn)行檢驗(yàn)。抽芯結(jié)果表明:墻體底部與不透水層膠結(jié)良好,墻體強(qiáng)度滿足止水要求。5基坑邊坡位移檢測(cè)根據(jù)《城市測(cè)量規(guī)范》(GB7929-87),采用J2光學(xué)經(jīng)緯儀觀測(cè)邊坡水平位移,觀測(cè)點(diǎn)共布設(shè)18個(gè)。觀測(cè)點(diǎn)均用鋼筋打入,并用混凝土加固。觀測(cè)次數(shù)為開挖時(shí)每1～2d測(cè)1次,其余為每3～5d測(cè)1次?；舆吰挛灰票O(jiān)測(cè)與基坑開挖支護(hù)同步進(jìn)行,共進(jìn)行基坑邊坡位移監(jiān)測(cè)28次,最大水平位移40mm≤0.02h(h=5.60m為基坑深度)=112mm(取最大水平位