坑工程支护方案为环形内支撑体系作为本工程的支护结构。
4.工艺原理
4.1支护方案选择的总体思路
4.1.1根据本基坑开挖面积大,平面不规则,开挖深度大,周边环境条件差异大,周边环境要求基坑变形小,且地层条件差等特点;本着安全第一的原则,严格控制变形且不对清园小区的后续施工造成影响,经过充分的比较、论证、试算后,确定本基坑工程支护方案的总体思路如下:以排桩、环形内支撑、坡面喷锚网等多种联合支护手段,结合坡顶大面积卸土减载,确保支护体系的完善并保证施工的顺利、方便实施。
4.1.2采用受力条件明确的环形支撑体系,即可以保证支撑系统的稳定性,又可以为后期土方开挖运输及主体结构施工提供较为开阔的空间;通过坡顶一定范围内的卸载,将支撑体系减少一层,从而大大减少了施工工期及工程造价。
4.2 基坑支护设计方案 4.2.1 减载放坡设计
根据周边具体的环境条件,将该基坑分为四段,同时对基坑顶部2.6~2.8m范围内采用放坡卸载,以减少主动区土压力,并在坡中设置放坡平台,坡面采用挂网喷面、喷锚网、复合喷锚网支护,各段坡高、坡率具体见下表。
基坑周边放坡一级坡设计参数一览表
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坡顶标分段号 AB BC CD DA 坡底标坡高 一级坡 坡率 1:0.8 1:0.8 0 1:0.8 一级坡 平台宽(m) 3.5 3.5 0.25 3.0 高(m) 高(m) (m) -0.80 -0.80 -0.60 -0.60 -3.40 -3.40 -3.40 -3.40 2.60 2.60 2.80 2.80 支护方式 挂网喷面 挂网喷面 复合喷锚 挂网喷面 4.2.2 支护桩设计
支护桩采用钻孔灌注桩工艺,各段支护桩设计详细参数详见下表。
基坑支护桩设计参数一览表
分段号 桩顶 桩长 桩径 桩距 (mm) 弯矩 主筋 标高(m) (m) (mm) 24..30 24.30 27.50 25.30 (KN.M) 箍筋 加劲箍 混凝土 桩身 AB -4.10 1000 1200 1182 18Φ25 φ8@200 Φ18@2000 C30 BC CD DA -4.10 -4.1 -4.10 1000 1000 1000 1200 1200 1200 1160 1556 1159 18Φ25 φ8@200 24Φ25 φ8@200 18Φ25 φ8@200 Φ18@2000 Φ18@2000 Φ18@2000 C30 C30 C30 4.2.3 内支撑设计
本工程支撑的布置原则是力求支撑体系受力对称,受力特征明确,充分发挥各杆件的作用,并能在稳定性和控制变形方面满足对周围环境控制的要求,同时最大限度地方便土体开挖和主体结构的快速施工以及材料回收利用。本基坑呈大致长方形,基坑开挖面积大,支撑结构应充分利用开阔的开挖条件。
本基坑设置一层内支撑,内支撑型式采用环撑、角撑相结合形式,通过以上结构设置可有效的改善内支撑体系的受力,减少支撑杆件数量,并方便
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土方的挖运。同时为了施工和拆除方便及经济起见,支撑构件均采用钢筋混凝土梁,支撑杆件设计参数见下表。
基坑支撑杆件设计参数一览表
类型 冠梁(兼围檩)WL 环梁HL 角撑JC 联系梁LXL 中心标高 (m) -3.80 -3.80 -3.80 -3.80 宽度 (mm) 1400 1300 700 600 高度 (mm) 800 800 750 600 4.2.4 坡面防护设计
基坑上部放坡卸载部位及桩间土均采用土钉挂网喷面支护。
喷面采用喷射砼,砼设计强度为C20,厚度6cm-8cm,配比为水泥:砂:石子=1:2:1.5,水灰比为0.4~0.5,采用Pas 32.5水泥和粒径不大于2.5mm的中细砂和粒径小于5mm的瓜子石。钢筋网规格为Φ6.5@200×200,在CD段加强筋为HPB235级直径为Φ16圆钢。将各排锚杆、加强筋焊成网络, 以增加面层刚度;上下段钢筋网搭接长度应大于300mm。
4.2.5 止水帷幕设计
止水帷幕采用双排搅拌连续墙工艺。桩径为500mm,桩间距为300mm,沿支护桩外侧设置二排搅拌桩,保证搅拌桩进入透水系数较小的土层。水泥采用Pas 32.5,水泥用量不小于70kg/m,采用复喷复搅工艺,其中地面以下5.0m~11.0m范围内采用多次复喷复搅工艺,设计参数见下表。
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基坑止水帷幕设计参数一览表
桩顶标桩径有效桩桩间距 (mm) 300 300 300 300 双排 双排 双排 双排 备注 分段号 AB BC CD DA 止水帷幕 双排搅拌连续墙 双排搅拌连续墙 双排搅拌连续墙 双排搅拌连续墙 高(m) (mm) 长(m) -3.40 -3.40 -0.80 -3.40 500 500 500 500 12.50 12.50 15.00 12.50 4.2.6 立柱桩设计
为了减少支撑的长细比,同时为了承受支撑的自重及施工误差引起的偏心而产生的弯矩,在支撑中部布设立柱桩。立柱下段采用钻孔灌注桩,桩长为20.00m,直径1000mm,主筋12Φ18,加劲箍Φ16@2000,箍筋φ8@200,混凝土等级为C30。立柱桩顶面标高为基础底标高,上部采用4根125mm等边角钢焊接成支架,角钢插入灌注桩2.0m。
4.2.7 换撑设计
地下室底板施工完成后,对底板周边采用C15砼厚50cm-80cm进行浇筑,再施工地下二层外墙及顶板。在地下二层顶板位置设置换撑钢管,钢管规格为Φ160mm、壁厚δ=10钢管,两端采用厚度10mm的250mm*250mm钢板,将支护桩与地下室外墙对撑,待对撑完成后即可撤出支撑杆件。
5.工艺流程及操作要点
根据本工法支护设计,结合本工程具体特点 ,其基坑支护的施工工艺流程为:
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搅拌桩止水帷幕、支护桩、立柱桩→土方开挖→挂网喷锚、喷面施工→冠梁、内支撑施工→土方开挖→挂网喷面施工→土方开挖→结构施工→内支撑换撑→主体结构施工→内支撑拆除。
5.1质量控制标准
a 建筑结构荷载规范 GB50009-2001 b 混凝土结构设计规范GB50010-2002
c 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002 d 建筑地基基础设计规范GB50007-2002 e 建筑边坡工程技术规范GB50330-2002 f 工程测量规范GB50026-2007
g 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 h 混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2003 i 建筑工程施工质量验收规范GB50300-2002 j 普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000 k 混凝土泵送技术规程JGJ/T10-95 l 混凝土强度检验评定标准GBJ107-87
m 建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001 n 混凝土质量控制标准GB50164-92 p 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499-1998 5.2土方开挖
待整个基坑的支护、止水及内支撑完成后进行土方的开挖工作,土方开挖采用反铲开挖、自卸车运土。对支撑以下土方,采用小挖机掏挖、转运,大挖机在圆环内装车的方法进行土方开挖。开挖前由测量员测放基坑开挖线并仔细核对无误。 开挖基坑边缘土方时分层开挖,每层开挖深度约2m。坡面采用人工修坡,严禁机械对已形成的坡面进行碰撞破坏。基坑开
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