摘要:随着我国经济建设的迅速发展,各城市的大型和超高层建筑大量涌现。基坑工程呈现出紧(场地紧凑)、近(工程距离近)、深(越来越深)、大(规模和尺寸大)等特点。深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的环节,而深基坑支护结构技术是保证深基础顺利施工的关键环节。
关键词:深基坑;技术问题;锚喷
关键词:深基坑;技术问题;锚喷
0引言:
基坑支护设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素。基坑支护施工控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制、防止基坑隆起、管涌与流砂等险情,并要根据地质、环境因素的变化适时地调整支护方案。1深基坑支护的基本要求
(1),结构简单,受力可靠,确保基坑围护体系能起到挡土作用,使基坑四周边坡保持稳定。(2)确保基坑四周相邻建(构)筑物、地下管线、道路等的安全,在基坑土方开挖及地下工程施工期间,不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移而受到危害。(3)通过排水、降水、截水等措施,使基础施工在地下水位以上进行。(4)经济上合理,保护环境,保证施工安全。
基坑支护设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素。基坑支护施工控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制、防止基坑隆起、管涌与流砂等险情,并要根据地质、环境因素的变化适时地调整支护方案。1深基坑支护的基本要求
(1),结构简单,受力可靠,确保基坑围护体系能起到挡土作用,使基坑四周边坡保持稳定。(2)确保基坑四周相邻建(构)筑物、地下管线、道路等的安全,在基坑土方开挖及地下工程施工期间,不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移而受到危害。(3)通过排水、降水、截水等措施,使基础施工在地下水位以上进行。(4)经济上合理,保护环境,保证施工安全。
2喷锚网支护概述
喷锚网支护是目前深基坑支护工程中采用较多的一种支护方式。它是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称,作为一种先进的支护加固技术,在岩土质高边坡和大跨度地下工程,特别是在不良地质条件下,喷锚网支护,是通过在岩土体内施工一定长度和分布的锚杆,与岩土体共同作用形成复合体,弥补岩土体强度不足并发挥锚拉作用,使岩土体自身结构强度潜力得到充分发挥,保证边坡的稳定。坡面设置钢筋网喷射混凝土,起到约束坡面变形的作用,使整个坡面形成一个整体。对不稳定土层,开挖修坡后,还应增加喷射第一次混凝土。为做到及时支护、有效地保持土体强度,喷锚网支护的施工要“紧跟开挖,随挖随支”,每层开挖高度,随地质条件而定,一般为1.5m~2.5m。
喷锚网支护是目前深基坑支护工程中采用较多的一种支护方式。它是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称,作为一种先进的支护加固技术,在岩土质高边坡和大跨度地下工程,特别是在不良地质条件下,喷锚网支护,是通过在岩土体内施工一定长度和分布的锚杆,与岩土体共同作用形成复合体,弥补岩土体强度不足并发挥锚拉作用,使岩土体自身结构强度潜力得到充分发挥,保证边坡的稳定。坡面设置钢筋网喷射混凝土,起到约束坡面变形的作用,使整个坡面形成一个整体。对不稳定土层,开挖修坡后,还应增加喷射第一次混凝土。为做到及时支护、有效地保持土体强度,喷锚网支护的施工要“紧跟开挖,随挖随支”,每层开挖高度,随地质条件而定,一般为1.5m~2.5m。
3主要特点
采用喷锚网支护的主要特点是:结构简单,承载力高,安全可靠:可用于多种土层,适应性强;施工机具简单、施工灵活,污染小,噪声低,对周围环境的影响小;可与土方开挖同步进行,不占用绝对工期:本身不需要打桩,支护费用相对较低。
采用喷锚网支护的主要特点是:结构简单,承载力高,安全可靠:可用于多种土层,适应性强;施工机具简单、施工灵活,污染小,噪声低,对周围环境的影响小;可与土方开挖同步进行,不占用绝对工期:本身不需要打桩,支护费用相对较低。
4喷锚支护施工工艺流程
4.1 施工工艺流程清理壁面—— 喷第一层混凝土—— 锚杆施工—— 披挂钢筋网 ——焊加强筋 ——锚杆注浆-—— 喷第二层混凝土 ——混凝土养护
4.2 基坑开挖与喷锚支护施工工序:工程开工——施工准备技术交底——测量放线施工降水——第一层土方开挖(地表以下4m)第一层喷锚支护施工——变形监测——第二层土方开挖(2.5m)第二层喷支护施工——变形监测——分层开挖及喷锚支护完毕——工程验收
4.3 施工方法及技术措施
4.3.1 坡面整修 由于基坑开挖后,基坑边坡局部松散且不平整,故必须将松散的土质清除干净并将基坑边坡修整顺滑,在适当位置设置泻水孔,便于喷锚作业。
4.3.2 喷射混凝土作业 (1)喷射作业前必须对机械设备,风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。 (2)喷射混凝土之前,先在基坑边坡表面喷射水泥素浆,以确保喷射混凝土与基坑边坡之间的良好粘结。 (3)埋设控制喷射混凝土厚度的标志,以确保混凝土喷射的厚度。 (4)喷射作业应分段分片依次进行。喷射顺序自上而下;按地形条件和风向从左至右,或从右至左依次进行。 (5)喷射完第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网。第一层混凝土的厚度为3~4cm。喷头与受喷面应垂直,宜保持0.6~1.0m 的距离。第二层喷射混凝土应在第一层混凝土终凝后进行。若终凝1h 后 再进行喷射时,应先用水清洗喷层表面。第二次喷射时必须保证厚度和表面的光感。混凝土喷射24 h后浇水养护,以保证混凝土质量。 (6)喷射时,应控制好水灰比,保持混凝土表面平整,呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。 (7)喷射机设置在地面平整的地方。 4.3.3 锚杆钻孔及注浆 结合成孔及灌浆设备,一般锚杆采用钻神ZSTD-150 型气动冲击锚杆机将Φ48 钢管击入土层及卵石层中.采用压力泵将1:1 的水泥砂浆注入锚杆孔。要保持0.4 MPa 的工作压力。 4.3.4 挂网 (1)先将圆盘钢筋(φ6.5)调直,按边坡形状尺寸取料加工,按网孔20 cmX20cm 的规格编织好钢筋网,分布要均匀,绑扎要牢固。 (2)编好钢筋网后,与锚杆交接处用φ16 钢筋与锚杆焊接牢固,以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。 (3)钢筋网必须紧贴混凝土表面,以保证钢筋网保护层厚度。
4.3.5 养护 (1)当最后一次喷射的混凝土终凝2h 后,立即喷水养护,每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。 (2)在终凝后第一次喷水养生时,压力不宜过大,以防止冲坏喷射混凝土防护层表面。 (3)气温低于+5 ℃时,不得喷水养护。 (4)在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象,应分析原因、采取措施进行修补,以防后患。
4.1 施工工艺流程清理壁面—— 喷第一层混凝土—— 锚杆施工—— 披挂钢筋网 ——焊加强筋 ——锚杆注浆-—— 喷第二层混凝土 ——混凝土养护
4.2 基坑开挖与喷锚支护施工工序:工程开工——施工准备技术交底——测量放线施工降水——第一层土方开挖(地表以下4m)第一层喷锚支护施工——变形监测——第二层土方开挖(2.5m)第二层喷支护施工——变形监测——分层开挖及喷锚支护完毕——工程验收
4.3 施工方法及技术措施
4.3.1 坡面整修 由于基坑开挖后,基坑边坡局部松散且不平整,故必须将松散的土质清除干净并将基坑边坡修整顺滑,在适当位置设置泻水孔,便于喷锚作业。
4.3.2 喷射混凝土作业 (1)喷射作业前必须对机械设备,风、水管路和电线等进行全面检查及试运转。 (2)喷射混凝土之前,先在基坑边坡表面喷射水泥素浆,以确保喷射混凝土与基坑边坡之间的良好粘结。 (3)埋设控制喷射混凝土厚度的标志,以确保混凝土喷射的厚度。 (4)喷射作业应分段分片依次进行。喷射顺序自上而下;按地形条件和风向从左至右,或从右至左依次进行。 (5)喷射完第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网。第一层混凝土的厚度为3~4cm。喷头与受喷面应垂直,宜保持0.6~1.0m 的距离。第二层喷射混凝土应在第一层混凝土终凝后进行。若终凝1h 后 再进行喷射时,应先用水清洗喷层表面。第二次喷射时必须保证厚度和表面的光感。混凝土喷射24 h后浇水养护,以保证混凝土质量。 (6)喷射时,应控制好水灰比,保持混凝土表面平整,呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。 (7)喷射机设置在地面平整的地方。 4.3.3 锚杆钻孔及注浆 结合成孔及灌浆设备,一般锚杆采用钻神ZSTD-150 型气动冲击锚杆机将Φ48 钢管击入土层及卵石层中.采用压力泵将1:1 的水泥砂浆注入锚杆孔。要保持0.4 MPa 的工作压力。 4.3.4 挂网 (1)先将圆盘钢筋(φ6.5)调直,按边坡形状尺寸取料加工,按网孔20 cmX20cm 的规格编织好钢筋网,分布要均匀,绑扎要牢固。 (2)编好钢筋网后,与锚杆交接处用φ16 钢筋与锚杆焊接牢固,以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。 (3)钢筋网必须紧贴混凝土表面,以保证钢筋网保护层厚度。
4.3.5 养护 (1)当最后一次喷射的混凝土终凝2h 后,立即喷水养护,每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。 (2)在终凝后第一次喷水养生时,压力不宜过大,以防止冲坏喷射混凝土防护层表面。 (3)气温低于+5 ℃时,不得喷水养护。 (4)在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象,应分析原因、采取措施进行修补,以防后患。
5监理需控制的要点
5.1要十分重视地质勘察工作: 监理工程师要认真阅读工程的地质勘察报告,分析可能导致边坡土体滑坡的各种因素,对影响边坡稳定性的关键地段、重要地层和土质指标做到心中有数。监理工程师在基坑开挖中还要经常对比现场的地质情况,与地质报告差异很大时要及时告知建设单位,由建设单位通知勘察和设计单位,查看是否需要调整方案。
5.2确保基坑支护的施工质量: 深基坑支护重在过程控制,一旦出现质量问题,事后纠正和补救比较困难。因此,监理工程师必须严格把关,确保施工质量。
5.2.1核验水准点及坐标控制点的正确性和保护措施。审查施工单位的水平及竖向施工放线是否正确,开挖过程中监理工程师要随时对基坑的开挖尺寸、水平标高和边坡坡度进行检查,随时注意基坑的变化。
5.2.2做好隐蔽工程验收。施工过程中,监理工程师应对锚杆位置、钻孔直径、深度及角度、锚杆插入长度,注浆配比、压力及注浆量,喷锚墙面厚度及强度,锚杆应力等进行检查,按规定留置混凝土试块、水泥浆试块,旁站监理锚杆抗拔力实验。采用机械开挖时,应预留0.3m~0.4m,人工铲除修整坡面,尽量减少边坡超挖和扰动边坡土体,使之表面平整,坡角符合设计要求。钢筋网的钢筋直径和间距要符合设计要求,钢筋网绑扎随开挖分层进行时,搭接长度要符合要求,一般为一个网格边长。锚杆钻孔应按设计倾角和孔深进行。当钻孔遇到障碍物无法钻进时,允许改变钻孔方向:当土层为软土时允许加大倾角,强锚杆打入有利的土层中:当钻孔深度不能满足要求时,应在该孔的左右或下方按锚杆抗拔力等同的原则补强。钻孔结束后,应将孔内松土、泥浆等清除干净,方可送入锚杆。下锚杆时,应把注浆管、锚杆和止浆袋一起放入孔内。注浆要严格控制配合比,并根据注浆情况多次注浆,以保证浆液充满孔壁,使锚杆具有较高的抗拔力。锚杆孔内锚固体强度达到设计强度的70%以上且不小于3天,方可开挖下—层土方。6结语
基坑施工方法有多种多样,但在施工中应优先选用合理、经济、可行的施工方法,现行的基坑施工方法已越来越满足不了时代发展的需要,所以在实际施工时我们还需要去探索新的施工方法及技术。
参考文献
[1]《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:97)
[2] 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
[3]余志成,施文华.深基坑支护设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
5.1要十分重视地质勘察工作: 监理工程师要认真阅读工程的地质勘察报告,分析可能导致边坡土体滑坡的各种因素,对影响边坡稳定性的关键地段、重要地层和土质指标做到心中有数。监理工程师在基坑开挖中还要经常对比现场的地质情况,与地质报告差异很大时要及时告知建设单位,由建设单位通知勘察和设计单位,查看是否需要调整方案。
5.2确保基坑支护的施工质量: 深基坑支护重在过程控制,一旦出现质量问题,事后纠正和补救比较困难。因此,监理工程师必须严格把关,确保施工质量。
5.2.1核验水准点及坐标控制点的正确性和保护措施。审查施工单位的水平及竖向施工放线是否正确,开挖过程中监理工程师要随时对基坑的开挖尺寸、水平标高和边坡坡度进行检查,随时注意基坑的变化。
5.2.2做好隐蔽工程验收。施工过程中,监理工程师应对锚杆位置、钻孔直径、深度及角度、锚杆插入长度,注浆配比、压力及注浆量,喷锚墙面厚度及强度,锚杆应力等进行检查,按规定留置混凝土试块、水泥浆试块,旁站监理锚杆抗拔力实验。采用机械开挖时,应预留0.3m~0.4m,人工铲除修整坡面,尽量减少边坡超挖和扰动边坡土体,使之表面平整,坡角符合设计要求。钢筋网的钢筋直径和间距要符合设计要求,钢筋网绑扎随开挖分层进行时,搭接长度要符合要求,一般为一个网格边长。锚杆钻孔应按设计倾角和孔深进行。当钻孔遇到障碍物无法钻进时,允许改变钻孔方向:当土层为软土时允许加大倾角,强锚杆打入有利的土层中:当钻孔深度不能满足要求时,应在该孔的左右或下方按锚杆抗拔力等同的原则补强。钻孔结束后,应将孔内松土、泥浆等清除干净,方可送入锚杆。下锚杆时,应把注浆管、锚杆和止浆袋一起放入孔内。注浆要严格控制配合比,并根据注浆情况多次注浆,以保证浆液充满孔壁,使锚杆具有较高的抗拔力。锚杆孔内锚固体强度达到设计强度的70%以上且不小于3天,方可开挖下—层土方。6结语
基坑施工方法有多种多样,但在施工中应优先选用合理、经济、可行的施工方法,现行的基坑施工方法已越来越满足不了时代发展的需要,所以在实际施工时我们还需要去探索新的施工方法及技术。
参考文献
[1]《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:97)
[2] 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
[3]余志成,施文华.深基坑支护设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.