基坑工程中钢骨混凝土斜撑施工技术

作者:侯彩华
单位:广州天诺中工程有限公司
摘要:我国的建筑类型逐步趋于复杂化、综合化,目前我国的建筑结构基本要求满足地下停车需求,几乎所有的建筑结构都有地下停车库。地下结构建筑的地基基础需在土方开挖后施工,土方开挖、地基基础、地下结构施工均在地下完成。从安全方面考虑,为避免土方坍塌造成的安全事故,在地基基础施工前,需要对开挖的基坑进行支护。目前我国的基坑支护类型大致分为自然放坡、土钉墙、排桩、地下连续墙、内支撑等多种形式,每种支护方式都有不同的适应条件。就某一实例工程,对该工程中所用的钢筋混凝土斜撑施工技术进行分析。
关键词:基坑支护施工技术钢筋混凝土斜撑
作者简介:侯彩华,工程师,E-mail:35423060@qq.com;

0 引言

建筑基坑支护类型随着建筑技术的发展逐渐趋于多样化。针对不同深度的基坑,从安全、经济、施工条件等方面考虑,往往需要采用不同的支护方式。钢骨混凝土斜撑施工技术一般适用于深度较大的基坑,通过与排桩、地下连续墙等支护形式相结合,增加支护的侧向支撑力。其施工技术较普通的单一支护形式复杂,钢骨混凝土支撑更倾向于单一支护形式的改善,提高基坑支护能力。

1 工程概况

某工程基坑支护总长度约1 057.6m。建设场地地势起伏大,地面标高为15.91~22.42m,基坑底标高大部分为10.80m,局部位置坑底标高为9.90m或9.20m,开挖深度为6.08~8.58m。

根据基坑开挖深度、工程地质条件、水文地质条件、坑边环境条件、基坑边荷载分布特点与土方大部需采用直立法开挖的条件,经对多种常用基坑支护技术的分析,对本基坑侧壁支护分别采用斜支撑+排桩、双排桩、土钉墙、悬臂桩和天然放坡喷护法,并分为7个支护剖面,基坑工程安全等级为一至二级(见表1)。

表1 支护剖面   

表1 支护剖面

2 设计参数

1)本工程在AB段与CA段支护均采用支护桩+角撑的支护结构体系。通过分析图纸,本工程斜撑截面尺寸分为600mm×800mm与400mm×600mm两种形式,配筋形式如图1所示。

图1 角撑配筋

图1 角撑配筋

 

排桩采用钻孔灌注桩,排桩直径800mm,桩间距1 500mm,桩底标高为2.800m,成孔桩长约14.4m,实际长度据地面标高确定,嵌固深度为8.0m,混凝土强度等级为C30,保护层厚50mm。桩顶冠梁采用900 mm×800mm,主筋锚入冠梁750mm。

2)碍事管线埋深约1.0m,管线迁移后,清理管线填土至标高18.000m后施工灌注桩、冠梁及角撑。内侧角撑采用400mm×600mm钢筋混凝土角撑,外侧角撑为600mm×800mm的钢筋混凝土角撑。

3)桩间及上部放坡段的面层喷射混凝土防护,喷射C20细石混凝土,钢筋网φ6.5@200×200。桩间面层厚60mm,上部放坡段面层厚60mm。坡顶护坡宽度不小于1.5m,每隔1.5m砸入1φ14的钢筋,用以挂网。桩间喷护段设置泄水孔,梅花形布置,间距为2.0m。

4)本区段距基坑顶边线1.0m外考虑20k Pa的道路荷载,建筑荷载按72k Pa考虑,严禁大量堆载。

3 钢筋混凝土斜撑施工工艺流程

钢筋混凝土斜撑的工艺流程分为2个步骤:支护桩的施工;钢筋混凝土斜撑的施工,钢筋混凝土斜撑的施工在支护桩施工之后。具体工艺流程:施工准备→测量放线→斜撑支座桩基施工→斜撑支座施工→土方初次开挖→斜撑施工→土方二次开挖→钢筋网绑扎→喷射混凝土→养护。

4 施工要点

本工程的施工要点需要从支护桩施工和钢筋斜撑两方面考虑。在本工程中,支护桩起到主要的支护作用,而钢筋混凝土斜撑则起到辅助作用,主要是将支护桩所承受的侧向压力转移到地面。因此,在实际施工中不能单纯考虑一方面的施工要点。对于支护桩施工要点,一般考虑支护桩的施工工艺流程、施工过程中每一步所涉及的参数标准、技术质量控制措施等,如施工过程中支护桩钻进成孔、测量放线、支护桩定位、支护桩垂直度等。这些内容需要编制专项施工方案进行详细策划,本文不做赘述。以下主要分析钢骨斜支撑的施工要点。

1)根据施工图纸,斜撑支座、腰梁的混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400级钢筋,桩主筋锚固35d。

2)结合施工现场,斜撑位置应根据平面图布置,现场须复核,应避开主体结构梁柱等。

3)考虑现场实际施工情况,斜撑施工前基坑排桩腰梁下土方必须保留,直到斜撑施工完成方可分层分段挖除,斜撑施工应隔一个施工一个,土方挖开后及时施工斜撑,暴露时间不得超过12h。

4)AB段斜撑穿过结构底板、侧墙的部位,应在底板、侧墙处设置1道或多道止水板,止水板的道数根据基础底板、侧墙的防水要求确定。各单肢角钢上的止水板若重叠时应相互错开。CD段属于水平斜撑,与结构施工不发生冲突,所以无需考虑结构冲突所采取的措施。

5)地下室顶板混凝土浇筑后,达到设计强度或基坑回填至斜撑腰梁底标高时,可凿除地下室外部的斜撑,回填土完成后方可割除地下室内部的钢筋混凝土斜撑。为确保斜撑拆除时不产生附加变形,回填土须分层回填夯实,满足主体设计对压实系数的要求。

6)对于钢筋混凝土斜撑的支座,根据施工图纸进行确定,斜撑支座承台顶标高为相应位置地下室基础底板底以下0.3m,施工前需仔细复核。

7)斜撑钢格构梁与支撑底座焊死前应施加不少于150k N的预顶力。

8)基坑相邻剖面的斜撑、角撑腰梁应相互贯通,变标高段腰梁坡度不宜陡于1∶1.5。

9)在斜撑安装完毕后,经检测合格后,方可进行斜撑下方预留土方的开挖。在开挖时应有专门的管理人员进行旁站指挥,在开挖过程中,严格控制挖机机械,严禁挖机触碰斜撑。

5 钢筋混凝土斜撑施工注意事项

1)施工前,应先清除桩顶标高以上浮浆,桩顶以上锚入冠梁的钢筋长度应满足设计要求。

2)钢筋混凝土等级为C30,钢筋保护层厚度不小于25mm。

3)钢筋混凝土斜撑的施工时间要根据现场支护桩的施工时间确定。首先要确定基坑支护桩的施工完毕时间,在支护桩施工完毕后,待支护桩混凝土试块强度达到设计强度的100%后,才能进行钢筋混凝土斜撑施工。

4)钢筋斜撑钢筋绑扎完毕后,应通知施工单位专职质量管理人员和监理单位进行钢筋隐蔽验收,验收内容主要包括该部位钢筋的型号、钢筋的连接方式、钢筋的搭接长度等,确保钢筋施工的质量。

5)在钢骨斜撑混凝土浇筑时,应按要求留置试块,试块留置按照每台拌制100盘,同配合比或≤100m3混凝土标养试块不少于1组,同条件养护的试件根据需要而定。

6)在钢筋斜撑的使用过程中,应注意以下几点:(1)基坑工程施工和使用期内,每天均应由专人对支护结构、施工工况、周边环境、支护桩内力监测设施等进行巡视检查;(2)基坑顶边线1.5m范围内不得修建道路、堆放材料及搭设加工场地;基坑顶边线1.5m外考虑车辆荷载的,应严格按照设计说明进行,不得超过设计标准,如超载时应征得设计人员许可;(3)基坑周边设置的监测点应严格按照设计监测周期,安排专人定期对监测进行复核,并记录监测数据,形成记录文件;(4)注意基坑支护设计使用期限,若超出期限,应与监理、设计等人员沟通后,复核基坑支护的受力情况,对应加固的区域,及时采取可靠措施进行加固处理。

6 结语

目前我国的基坑支护形式多种多样,本文通过某工程实例对钢筋混凝土斜撑施工技术进行探讨,分析钢筋混凝土斜撑施工工艺流程、施工要点、施工注意事项等,通过分析,了解钢筋混凝土斜撑施工技术在实际施工过程中的应用。通过分析得知,钢筋混凝土斜撑不能单独应用于基坑支护中,一般与基坑支护排桩共同使用,通过在基坑支护排桩拐角处增加斜撑,可将排桩连成整体,使其所受侧向压力均布;通过在竖向增加斜撑,可将基坑支护排桩的侧向压力传递给地基,从而提高基坑支护的稳定性。

 

 

参考文献[1]梁怀刚.燕翔饭店改扩建项目关键施工技术研究及应用[D].南昌:华东交通大学,2019.

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