相邻建筑深浅基础施工与深基坑支护技术.docx
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相邻建筑深浅基础施工与深基坑支护技术
相邻建筑深浅基础施工与深基坑支护技术
王局堂朱斌
江苏江都建设工程
[摘要]万泉寺小区A区海航离退休干部住宅工程,2#楼北紧邻地下车库,地下车库北紧邻3#、4#楼,施工场地狭小,2#楼基础埋深0m,地下车库埋深12.55m,3#、4#楼基础埋深8.15m,基础埋深深浅相差5m。
基础施工时,先施工深基础,后施工较浅基础,施工深基础时不得扰动较浅基底下的土方;深基坑支护:
2#楼与地下车库之间采用永久性桩锚支护;3#、4#楼与地下车库之间采用临时性护坡桩、土钉墙支护;地下车库东西两侧及其它地段采用土钉墙支护,确保了深基础施工的安全及主体结构的质量和安全。
[关键词]护坡桩、桩锚支护、土钉墙
1、概况
万泉寺小区A区海航离退休干部住宅工程计5项,总建筑面积90635m2。
子单位工程名称
建筑面积m2
基底标高m(绝对)
层数
檐高m(相对)
室内外高差m
注
±0相当于绝对标高m
地上
地下
1#楼
14025
15
1
剪力墙结构
2#楼
24516
15
1
剪力墙结构
3#楼
20080
24
2
剪力墙结构
4#楼
20743
24
2
剪力墙结构
地下车库
11271
2
框架剪力墙结构顶高±3m
1.2地基及基坑支护概述:
2#楼筏板基础,CFG桩复合地基,3#、4#楼筏板基础,天然地基,局部为换土地基,地下车库筏板基础,天然地基。
2#楼北紧邻地下车库最近处距离2.1m,地下车库北紧邻3#、4#楼处最近距离仅1.2m,紧邻3#、4#楼北侧为东西走向15m高的高压电线以及明排水沟,施工场地很紧。
由于以上各楼距地下车库很近,且基底高差很大,深基础施工时不得扰动较浅基底下的土方,地下车库外墙设计强度等级较高,钢筋用量很大。
深基坑支护:
2#楼与地下车库之间采用永久性桩锚支护;3#、4#楼与地下车库之间采用临时性护坡桩、土钉墙支护;地下车库东西两侧及其它地段采用土钉墙支护。
根据勘察报告,地基土共分为6层,其岩性特征由上至下描述如下:
粘质粉土、砂质粉土素填土①层:
含少量砖灰、瓦碎片;杂填土①1层;
粉质粘土、重粉质粘土②层,砂质粉土②1层;
砂质粉土、粘质粉土③层;
粉细砂④层,本层综合层厚0.0~3.0m。
卵石、圆砾⑤层:
粒径一般为20~40mm,最大约120mm;本层综合厚度6.0~10.3m;
卵石⑥层:
杂色,稍湿-饱和,密实,卵石粒径一般为20~90mm,最大约180mm。
1.4水文地质条件:
根据勘察报告,拟建场区地下水埋深大于20m,可不考虑地下水对本次基坑支护的影响。
2、施工工艺
由于紧邻的几幢建筑基底标高偏差较大,深浅相差m,也是由于施工场地较紧等因素,先施工最深基础的地下车库,地下车库结构完成后施工2#、3#、4#楼。
施工地下车库时,3#、4#楼暂不施工,3#、4#楼处作为地下车库的材料堆放等的施工场地;施工3#、4#楼时地下车库顶作为3#、4#楼施工的材料放置等的施工场地,施工2#楼时,2#楼南侧场地作为2#楼的材料放置等的施工场地。
在3#、4#楼与地下车库之间,地下车库内设置2台80TM的塔吊,在地下车库底板施工前立塔,负责地下车库及3#、4#楼的施工,在2#楼南侧设置2台80TM塔吊,2#楼基础底板施工前立塔,负责2#楼的施工。
在3#、4#楼基础施工前将3#、4#楼北侧明排水沟底清污并用6厚C20细石混凝土硬化,以防明排水沟的污水渗入3#、4#楼的基坑。
基坑四周地面硬化,且砌300高240宽水泥砂浆粉的挡水墙,以防雨天地面水流入基坑。
施工放线→地下车库挖土(挖至支护桩顶标高)→支护桩(非支护桩部位土钉墙施工)→护坡桩帽梁→预应力锚杆→挖土→桩间挂网喷浆,土钉墙支护(直至车库基底)→
地下车库南侧A轴外墙至永久性支护桩间C15砼填充→2#楼施工
地下车库北侧3#、4#楼基底标高以下回填土→3#、4#楼施工
地下车库与2#楼相临的南坡从标高40.60m处开始采用长螺旋钻机成孔混凝土灌注桩,桩径为800,桩间距为1.6m,计59根桩,桩顶位于标高40.60m处,桩孔深为13.3m,桩长13.3m,嵌固深度3.8m,桩身通长配筋为12Ф20,箍筋Ф6.5@200,加强筋用Ф16@200。
与3#、4#楼相邻的北坡从标高36.00m处开始采用长螺旋钻机成孔混凝土灌注桩,桩径为800mm,桩间距为1.8m,计43根桩,桩顶位于标高36.00m处,桩孔深为7.4m,桩长7.4m,嵌固深度2.5m,桩身通长配筋为10Ф20,箍筋6.5@200,加强筋Ф16@200。
桩身灌注C25商品混凝土,钢筋保护层为35mm,砼坍落度160~180mm。
工艺流程:
冠梁尺寸800×500mm(宽×高)
冠梁顶标高40.60m(南坡),36.00(北坡)
冠梁配筋:
6Ф20+4Ф14
冠梁砼C25,坍落度为160~180mm
冠梁施工工艺流程
桩间土支护采用挂Ф6.5@250×250单层钢筋网,其中横向钢筋通过锚固在排桩上的胀栓固定,胀栓采用Ф10,锚固深度不小于60mm,纵向钢筋焊接到顶留在连梁底的钢筋上。
然后喷射C20混凝土,施工中根据基坑开挖工作面情况可适当加入速凝剂等,喷射混凝土厚度为50mm。
为保证桩间土不坍塌,在开挖后及时修面,在挂网喷砼前,可先在坡面上喷一层水泥浆。
桩间支护工艺流程:
2.6锚杆设计与施工:
地下车库与2#楼相邻的南坡采用一道预应力锚杆,锚杆为两桩一锚,锚杆位于标高36.65m(桩顶以下3.95m),设计轴力650KN,预加轴力为300KN,入射角度为15度,锚固体直径为150mm,锚杆长为12.0m,其中自由段为5.0m,锚固段为7.0m,锚杆配筋为3-7Ф5钢绞线(1860Mpa),采用25a型工字钢作为支撑座。
锚杆施工工艺流程:
锚杆施工采用套管跟进成孔,常压注浆工艺
地下车库基坑深12.1~12.2m,东西坡、北坡局部为土钉墙支护,坡度为1:
0.35坡,西坡自上而下共布置8排土钉,土钉长度分别为10m、12m、9m、8m、7m、4m、4m、3m,东坡自上而下共布置8排土钉,土钉长度分别为9m、10m、9m、5m、4m、4m、3m、3m,土钉垂直间距1.4~1.5m,水平间距1.5~2.0m,土钉钢筋Ф20,土钉直径150mm,面层加强筋Ф16,面层筋为Ф6.5@250×250,面层混凝土厚度100mm,强度等级C20。
3#、4#楼基坑深度为7.60m,北坡为1:
0.2坡,东西坡为1:
0.35坡,自上而下共设5排土钉,长度分别为7m、7m、6m、5m、4m,土钉钢筋Ф18,其余参数同上。
土钉墙施工是挖一层施工一层土钉,循环进行直至基底,其施工工艺流程如下:
2.83#、4#楼北边坡施工遇特殊情况的技术处理措施
3#、4#楼土方开挖,北坡土钉墙施工过程中,基坑深2m,边坡处发现沿边坡方向有一条Ф800污水排水水泥管,并在接头处有滲水现象。
土钉墙护坡就怕滲水,滲水使护坡内土体受潮,减低土体附土钉的握裹力,而造成土钉墙护坡失稳坍塌。
对于3#、4#楼北坡处有滲水的污水排水管处的处理措施,在离开边坡3m处的污水排水管的上游截流,并用污水泵将污水管的水抽排到3#、4#楼北侧的明污水排水沟西侧排出,并在沿边坡的污水排水管下边间隔1m增加一根土钉,污水排水管外侧与边坡同时挂网喷混凝土,以增加边坡污水排水管的稳定。
3#、4#楼地下室完成回填土结束后再恢复污水排水管的流通。
3#楼挖土挖至基底标高,该土层是砂层,经地质勘探设计部门验槽,尚未到达3#楼设计规定的持力层(卵石层),经再坑底挖探,由东向西尚有0.65~2.6m深才到持力层,设计要求挖至持力层,用C15毛石混凝土换填至基底标高。
3#楼北坡土钉墙是按基坑7.5m深、坡度1:
0.2设计施工完毕,基坑再向下挖0.65~2.6m深,北边边坡将会失稳坍塌。
采取措施在3#楼北边坡下一条线间隔3m,挖3m(长)×2.5m(宽)深至持力层,挖一个坑,清一个坑,验收一个坑,验收完立即完成1个C15混凝土地基的换填。
然后再一个一个地挖填间隔处的地基换填层。
这样3#楼北边坡下一个个的3m长、2.5m宽、深至持力层的间隔换填完成后,连贯起来就成了7.5m以下边坡的挡土墙,这种原理是根据3#楼北坡土钉墙的整体稳定控制短时间的、极个别点的、有可能的边坡稳定缺陷,并迅速产生一个缺陷,消除一个缺陷,最终进一步达到整体稳定。
2.92#楼CFG桩施工的重点
2#楼地下1层,筏板基础,筏板基础下是CFG桩复合地基。
CFG桩复合地基施工时,地下车库南坡的永久性护坡桩锚杆施工早已完成。
CFG桩施工用长臂螺栓钻孔机钻孔时,易钻坏2#楼基底以下的锚杆,而破坏地下车库南坡的永久性护坡桩,2#楼地基受到扰动破坏,降低地基承载力。
为防止锚杆受到破坏,CFG桩施工前,应先放好CFG桩桩位线,再根据地下锚杆的实际位置,放出锚杆的位置,如果有锚杆位置与CFG桩位置重合,应通过设计院将CFG桩移位,让开地下锚杆位置,以确保CFG桩施工钻孔时不会破坏地下的锚杆。
3、深基础施工监测、主体结构施工监测
本工程基础施工监测项目是支护系统变形、位移监测;深基坑周围地面沉降监测;深基坑边建筑物变形、沉降监测。
主体施工的沉降观察。
开工前先编制观测计划,定时定人进行巡检,填写观测记录。
水平位移采用视准线法,用精密经纬仪进行测量,沉降观察采用水准仪进行测量。
主体每施工一层,沉降观察一次。
深基础施工每天用仪器进行桩顶、基坑边位移测量、地面沉降测量;基坑边原有建筑构筑物变形、沉降监测。
直至深基础施工完毕,基坑回填工作完成。
监测数据表明,深基坑支护位移和地面沉降控制在设计允许范围内,对基坑边建筑构筑物未造成任何影响,达到有关地区特级基坑变形控制保护等级标准。
主体结束时,结构沉降在5mm范围内。
4、结论
相邻建筑深浅基础遵循先施工深基础,后施工浅基础的原则,深基坑支护,根据不同基坑深度、不同位置、不同受力情况,采取不同支护方法,如土钉墙、护坡桩、永久性护坡桩、锚杆以及3#楼北坡面土钉墙下(3#楼基底以下)利用土钉墙的整体稳定间隔挖土浇筑混凝土挡土墙,节约了基坑护坡费用,确保了相邻建筑深浅基础施工的质量,确保了该群体结构的安全。
附录
特级:
地面最大沉降量及围护墙水平位移控制要求;
1、地面最大沉降量≤0.1%H;
2、围护墙最大水平位移≤0.14%H;
3、
≥
环境保护要求:
基坑周围10m范围内设有地铁、共同沟、煤气管、大型压力总水管等重要建筑及设施必须确保安全。
注:
H为基坑开挖深度,在17m左右,
为抗隆起安全系数,按圆弧滑动公式算出。
广东、武汉、上海等地区标准。