陜西省委西院危房改造深基坑支護(hù)設(shè)計與施工

楊靜 袁媛

1 工程概況

陜西省委1號辦公樓(主樓)位于西安市南郊雁塔路,南二環(huán)立交的西南側(cè),省委西院內(nèi),地形平坦,西高東低,場地標(biāo)高416.68 m～419.32 m,高差小于1.5 m,該辦公樓±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高418.50 m,基礎(chǔ)平面呈矩形,寬 71.4 m,長161.0 m,基礎(chǔ)開挖深度為-11.2 m。由于場地南、北面均距離建筑物較近,基坑開挖時為了保證施工期間的安全,故對基坑的南面采用土釘支護(hù),東、西、北面為放坡處理,放坡坡度為1∶0.5。

2 場地工程地質(zhì)條件

根據(jù)勘察報告,場地地下水埋深8.5 m(西端)～11.00 m,標(biāo)高407.66 m～408.47 m,地下水位年變幅小于1 m,場地地下水埋深在基坑開挖地面附近,基坑開挖及影響范圍的地層見表1。

表1 基坑開挖及影響范圍的地層

3 支護(hù)方案

3.1 東、西、北面放坡面的支護(hù)設(shè)計

1)間隔1.6 m人工打入1 m長φ 16鋼筋,梅花形布置;2)鋪設(shè)φ 4@200鋼絲網(wǎng)片一層;3)噴射混凝土(60±10)mm厚。

3.2 南邊土釘支護(hù)設(shè)計

上部3 m按照放坡面進(jìn)行處理。在-3.0 m處設(shè)一寬700 mm的平臺,作為土釘支護(hù)坡頂。

下部設(shè)7層土釘,間距除第一層與第二層間距為650 mm以外,其余均為1 300 mm,水平部距均為1 300 mm。第三層土釘間隔改為預(yù)應(yīng)力土錨,長度為13 m,自由段3 m,錨桿張拉預(yù)應(yīng)力為55 kN。土釘體直徑為150 mm。

第一層土釘主筋為2φ 18,長度為9 m。

第二層土釘主筋為2φ 18,長度為10 m。

第三層土釘主筋為2φ 20,長度為10 m。錨桿主筋為 1φ 32,長度為13 m。

第四層土釘主筋為2φ 20,長度為10 m。

第五層土釘主筋為2φ 20,長度為9.5 m。

第六層土釘主筋為2φ 20,長度為9 m。

第七層土釘主筋為2φ 18,長度為7 m。

每層土釘體處設(shè)φ 16加強(qiáng)筋一道,預(yù)應(yīng)力錨桿處設(shè)一道槽鋼25c與錨桿采用螺絲連接(設(shè)墊板),土釘墻面設(shè)φ 8@200雙向網(wǎng)片噴射(100±20)mm厚混凝土。

4 主要工序施工方法

4.1 土釘施工方法

1)測定孔位:按圖紙要求用鋼尺確定孔位并做好標(biāo)記,孔位誤差小于100 mm。2)成孔:成孔采用人工洛陽鏟成孔。嚴(yán)格控制成孔的位置和角度偏差,成孔傾角偏差不大于3°,錨釘主筋每隔2.0 m設(shè)置一個拉桿定位支架。成孔后將錨桿下入孔內(nèi),錨桿下入前應(yīng)清除孔內(nèi)虛土。在雜填土施工時必須注意成孔的質(zhì)量。若洛陽鏟成孔困難采用錨桿機(jī)成孔,現(xiàn)場應(yīng)備兩臺錨桿機(jī)。3)注漿用水泥漿,所用原材料必須拌和均勻,隨拌隨用,一次拌和的水泥砂漿應(yīng)在初凝前用完。注漿采用常壓注漿。注漿前應(yīng)將孔內(nèi)殘留或松動的雜土清除干凈,注漿開始或中途停止超過30 min時,應(yīng)用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路。注漿時,注漿管應(yīng)插至距孔底250 mm～500 mm處,孔口部位設(shè)置止?jié){塞及排氣管。

4.2 錨桿施工方法

4.2.1 錨孔施工

1)清理工作面,測量定位:主要靠機(jī)械修坡,人工配合,坡面檢查合格后按設(shè)計要求測量放線,孔位放線偏差不得大于20 mm。鉆進(jìn)過程用測角儀控制鉆孔方向,以滿足精度要求。2)鉆機(jī)就位:人工洛陽鏟應(yīng)人工定位,計算夾角所對應(yīng)的洛陽鏟固定長度所對應(yīng)的高度,確保成孔角度滿足設(shè)計要求。錨桿機(jī)用測角儀定向,鉆桿與水平夾角控制在設(shè)計要求:15°,并確保鉆機(jī)安放支架牢固穩(wěn)定,在造孔過程中不易出現(xiàn)晃動。3)鉆孔順序:土釘與錨桿從上向下施工、組織好交叉與流水作業(yè)。4)鉆孔深度:為了確保錨孔深度,鉆孔深度應(yīng)大于設(shè)計深度0.5 m以上。5)錨孔檢驗:錨孔成孔結(jié)束后,需經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢驗合格后方可進(jìn)行下道工序。錨孔的允許偏差應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。6)鉆孔記錄:鉆進(jìn)過程中對每個孔的地層變化、鉆進(jìn)狀態(tài)(鉆壓、鉆速)、地下水及其他特殊情況做好現(xiàn)場施工記錄。

4.2.2 制作錨桿體

本工程采用1φ 32的鋼筋為錨桿體,每隔2 m焊定位支架一道。錨桿成孔前,先進(jìn)行制作,鋼筋必須平直,定位準(zhǔn)確,并進(jìn)行編號標(biāo)識,單獨(dú)存放。在安裝前應(yīng)妥善保管,以免腐蝕和機(jī)械損傷。

4.2.3 下錨

錨孔經(jīng)驗收合格后,將相應(yīng)的錨桿體由人工抬至孔口安放,安放時要慢慢送入,避免錨桿體變形。

4.2.4 注漿

采用一次常壓注漿(≤0.3 MPa)孔底反漿方式注漿,直至錨孔孔口溢出漿液或排氣管停止排氣且有稀水泥漿壓出時,方可停止注漿。注漿結(jié)束等初凝后,進(jìn)行孔口二次補(bǔ)漿,補(bǔ)漿至孔口。注漿作業(yè)過程中,應(yīng)做好注漿記錄。施工每種水泥漿每50 m3或不足50 m3每班組留一組試塊,每組試塊6個。

4.2.5 安裝腰梁,固定錨墩、錨具等

將25c槽鋼固定于錨桿標(biāo)高,然后安裝錨具與錨墩、錨墊。

4.2.6 張拉

1)錨索張拉應(yīng)在錨固灌漿抗壓強(qiáng)度達(dá)到15 MPa時,方可進(jìn)行。2)張拉原則。正式張拉前,取20%的設(shè)計張拉荷載,對其預(yù)張拉1次～2次,使其各部位接觸緊密。3)預(yù)應(yīng)力的張拉。預(yù)應(yīng)力筋正式張拉前,先張拉至設(shè)計荷載的105%～110%,再按規(guī)定值進(jìn)行張拉。錨桿體受力要均勻,發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)分析原因,并及時處理解決。4)預(yù)應(yīng)力筋鎖定后,若發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失大于錨桿拉力設(shè)計值的10%時,進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

4.2.7 封錨

錨桿鎖定后,做好記號,觀察3 d,沒有異常情況,即可用手提砂輪機(jī)切割余露錨頭,嚴(yán)禁電弧、氣割切割。留5 cm～10 cm外露錨桿防滑,最后用水泥砂漿注滿墊板及錨頭各部分空隙,防止銹蝕和兼顧美觀。

5 基坑監(jiān)測

5.1 監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)

在基坑南北兩側(cè)的建筑物上布設(shè)沉降觀測點(diǎn)。在建筑物四角及沿外墻每隔20 m～30 m設(shè)一點(diǎn),建筑物裂縫和沉降縫兩側(cè)。南二環(huán)人行道道沿上設(shè)三個觀測點(diǎn)。沉降觀測點(diǎn)設(shè)于建筑物固定標(biāo)高處,定期對標(biāo)高進(jìn)行測量,以觀測降水對其沉降狀況的影響。對基坑南邊變形進(jìn)行觀測,基坑開挖前在基坑南邊測放10個點(diǎn),在基坑邊線外圍墻上設(shè)兩個觀測基準(zhǔn)點(diǎn),沿基坑邊線均勻布置,在基坑施工期間進(jìn)行定期觀測。在基坑內(nèi)布設(shè)兩個觀測井,降水開始后觀測水位降深情況,以調(diào)整降水參數(shù)保證水位滿足降水要求,指導(dǎo)其他工序施工。降水水位觀測井井徑120 mm,井深-12 m。用人工洛陽鏟成孔。挖至第三層時進(jìn)行成孔并開始監(jiān)測。

5.2 基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)

沉降監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在基坑邊線100 m以外。變形監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在東西兩圍墻處。

5.3 基坑監(jiān)測結(jié)果

1)沉降監(jiān)測:基坑邊坡1.5H范圍內(nèi)無平行于基坑邊坡的裂縫出現(xiàn)。2)變形監(jiān)測:基坑累計位移不超過10 mm。3)降水監(jiān)測:基坑邊坡沒有發(fā)現(xiàn)地下水滲漏。4)施工監(jiān)測過程應(yīng)持續(xù)整個基坑至回填結(jié)束、支護(hù)工作退出為止。

6 結(jié)語

1)本工程采用放坡開挖與土釘支護(hù)相結(jié)合的支護(hù)方案是比較經(jīng)濟(jì)合理的,大大節(jié)約了工程造價。2)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工中,確保土釘錨管的注漿質(zhì)量是關(guān)鍵工序。土釘注漿應(yīng)掌握好三個要素:漿液配合比、注漿量、注漿壓力。3)在本工程中基坑?xùn)|、西、北面均采取放坡開挖,關(guān)鍵在于降水。合理控制地下水是確?；又ёo(hù)工程安全的重要條件,也是使基坑支護(hù)費(fèi)用控制在一個經(jīng)濟(jì)合理范圍之內(nèi)的重要因素。在土方開挖過程中應(yīng)控制每次土方開挖深度必須在地下水位以上。在降水到位的前提下,土釘墻支護(hù)的變形較小,對周圍建筑物的影響較小,說明支護(hù)設(shè)計是合理的,施工質(zhì)量滿足了工程的要求。

[1] 施文華.深基坑支護(hù)設(shè)計與施工[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997.

[2] JGJ 120-99,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[3] 曹漢杰,王偉霞.基坑支護(hù)的綜合應(yīng)用[J].山西建筑,2008,34(12):131-132.