探析建筑地下室基坑边坡支护施工方法

(整期优先)网络出版时间:2021-02-22
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探析建筑地下室基坑边坡支护施工方法

鲍伟 孟媛波

青岛市即墨区行政审批服务局 山东 青岛 266200

摘要:在建筑地下室施工中,开挖深度较大,存在坍塌风险,为保障施工安全,需采用有效支护手段。基于此,文章以某建筑地下室工程为例,论述建筑地下室基坑边坡支护施工方法,总结建筑地下室基坑边坡支护要点,验证基坑边坡支护手段的优越性,为其推广应用提供帮助。

关键词:地下室;基坑边坡支护;桩锚


前言:基坑边坡支护是指对基坑实施加固、支挡措施,保护基坑附近环境,避免地下结构施工出现安全事故的防护技术。在建筑地下室施工中,常用的基坑边坡支护方式包括排桩(如桩锚、桩撑等)、喷锚支护等,具有施工周期长、各环节注意要点多等特征,施工单位应加强对基坑边坡支护的认识,规范施工。

  1. 工程概况

本文以某建筑地下室工程为例,分析基坑边坡支护施工方法。该工程的地下室共三层,总建筑面积为83630㎡,施工单位开挖的基坑深度为12.5m,长度为150m、宽度为120m。在基坑边坡支护前,施工单位进行施工现场地质、水文勘查工作,根据施工现场土层、地下水状况,制定相应基坑边坡支护方案,保障支护的有效性。在该建筑地下室工程中,土层包括杂填土、粉土、砂石层、淤泥等,静止水位埋深约4.2m,地下水位属于较高水平,且基坑附近埋设多个市政管道,包括电缆、给水管道、燃气管道等。结合地质、水文勘查结果,施工单位选择排桩支护中的桩锚支护方法,首先进行钻孔灌注桩施工,再设置预应力锚索,部分区域设置增长灌注混凝土桩,提高支护结构的防水防渗性能,避免地下水流入基坑。

  1. 建筑地下室基坑边坡支护施工方法

2.1钻孔灌注桩施工

钻孔灌注桩施工为基坑边坡支护的基础与核心,在该建筑地下室工程中,施工单位将钻孔灌注桩的直径设为1m,具体施工流程如下:

  1. 埋设护筒,施工单位选择钢护筒,护筒内径为1.1m,高度为1m,施工人员以垂直与水平面的方向埋设护筒,要求护筒中心和钻孔灌注桩中心偏差低于50mm。在护筒埋设完成后,按照从上至上的顺序回填护筒周围土体,复核护筒位置无误后,即可钻孔[1]

  2. 钻孔施工。根据施工图纸要求,将钻机布置于合适位置,要求钻机钻盘和桩位的偏差低于20mm,并满足“三点一线”要求。注入孔所用的循环泥浆水灰比设置为1.25;排出孔所用的循环泥浆水灰比设置为1.35。在钻进初期,遵循轻压满转原则,在钻头正常钻进后,提高转速,调整钻压。在钻进过程中,时刻关注钻机的进尺和出渣状况,适当调整进尺速度,并适当注浆,使钻孔内的液面始终保持不变。对于钻孔期间发生的塌孔等问题,施工单位将钻头和钻杆提出,灌注水泥浆液,使液面保持不变,维持钻孔内的浆压,避免塌孔问题加重。在钻孔完成后,将孔口聚集的沉渣清理干净,实现安全文明施工。

  3. 清孔、终孔验收。在钻孔深度满足支护要求后,在空转不进尺的状况下,应用净浆液进行清孔处理,直到孔底沉渣满足要求。清孔完成后,即可进行终孔验收。验收标准如下:孔径偏差不超过50mm;桩位水平偏差不超过50mm;垂直度偏差低于0.5%;孔底沉渣不超过200mm。

  4. 钢筋笼施工。在该建筑地下室工程中,施工单位采用固定钢模定位方式,严格按照施工图纸参数要求制作钢筋笼,主筋和加强筋、箍筋均通过点焊方式连接。制作完成后,按照如下标准验收:主筋间距偏差低于10mm;钢筋笼长度偏差低于100mm;钢筋笼直径偏差低于10mm;螺旋筋螺距偏差低于20mm。在钢筋笼验收合格后,进行吊放施工。首先进行平直起吊,再遵循重心偏移原理,转变为垂直起吊,便于钢筋笼入孔;对准后缓慢放入孔内,安装混凝土灌注导管,并清孔,在孔底沉渣满足要求后,更换水泥浆液,指导孔内水泥浆液比重处于1.2-1.25之间,停止灌浆,进行混凝土施工。

  5. 混凝土施工。在该建筑地下室工程中,施工单位选择C25水下混凝土。在混凝土灌注导管安装前,对导管进行密封处理,配置密封圈,设置隔水塞。将导管置于距离孔底0.3-0.5m的区域。在混凝土初灌时,灌注深度应超过埋管0.8m,随着灌注量的增多,逐步提升导管。导管提升或拆除时,要求孔内导管的埋深在2-10m。在灌注过程中,施工单位安排专人记录灌注状况,包括导管内混凝土下降状况、孔内混凝土高度、孔口返水状况。在灌注结束时,应适当增加最后一次混凝土灌量,使超灌高度不低于0.5m。在灌注完成后,以较慢速度拔出导管,避免过快拔出导致桩身夹泥。

2.2预应力锚索安装

预应力锚索安装的流程要点如下:

  1. 下锚。在该建筑地下室工程中,施工单位选择7φ5高强低松弛钢绞线作为锚筋,以钻孔方式下锚。钻孔直径为180mm,在下锚前,对钢绞线进行清洁、除锈处理,缓慢放入钻孔内,预留长度为0.7m。锚索间距离控制在1.6m,竖向距离分别为1.2m、1.4m和3.6m。

  2. 注浆。在锚索放置完成后,进行注浆施工。在该建筑地下室工程中,采用二次高压注浆工艺,水泥浆液的材料为P.C.32.5R型号水泥,添加1%的早强剂及5%的减水剂,保障浆液强度。在第一次高压注浆中,注浆压力设置为0.8MPa,在水泥浆液初凝后,实施第二次注浆,注浆压力设置为4MPa。在二次注浆水泥浆液强度达到设计要求的80%,实施下一道工序。

  3. 张拉。施工单位选择千斤顶与油泵设备进行张拉施工,张拉施工条件为锚孔强度超过设计要求的80%,锚垫板的砼抗压强度超过16MPa。在该建筑地下室工程中,施工单位设置的锚索的张拉荷载分别为60kN、150kN、300kN、450kN、600kN,保障张拉的有效性。

2.3支护结构加固

在基坑边坡支护中,为避免支护结构在地下结构施工中出现位移,影响支护效果,需对支护结构进行加固处理。在该建筑地下室工程中,施工单位采用以下两项措施加固支护结构:

  1. 钢内支撑,对于基坑边坡支护效果不理想的区域,施工单位通过设置钢内支撑的方式加固支护结构,钢内支撑结构的长度为22m,设置为三跨压杆式结构,支撑点分别位于应力锚索的腰梁部位。

  2. 坑定加固。该加固方式是指针对土体内的排桩进行加固,通过回填土、回填砂石等方式加固,避免基坑出现形变,提高支护稳定性。同时,施工单位在基坑内设置排水设备,避免地下水渗入基坑引发变形、坍塌等问题[2]

结论:综上所述,在建筑地下室工程中,基坑边坡支护可有效保障施工安全。施工单位应结合工程特点,选择合适支护方式。以排桩支护为例,施工单位应按照钻孔灌注桩施工、预应力锚索安装、支护结构加固流程施工,提高基坑边坡支护的稳定性,提高建筑地下室工程质量。

参考文献:

[1]卢雪清,易元刚,赵恒,等.建筑地下室基坑边坡支护施工方法研究[J].四川水泥,2020(01):240.

[2]刘晓玲.建筑地下室基坑边坡支护施工方法研究[J].河南建材,2019(03):65-66.

作者简介:

鲍伟(1991.01--);性别:男,籍贯:山东省莱州人,学历:本科,毕业于山东农业大学;现有职称:助理工程师;研究方向:建筑工程。
孟媛波(1981.05--);性别:女,籍贯:宁夏中卫人,学历:本科,毕业于北京石油化工学院;现有职称:中级工程师;研究方向:建筑工程。