專利名稱：高層建筑深基坑復合支護方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑工程技術領域，特別是地基工程技術領域。
技術背景眾所周知，地基是建筑，以及周邊建筑的基礎保障。當工程設計高度和基坑開挖深度大、距周邊建筑近(7m左右)，且，周邊建筑房 齡長，施工現(xiàn)場狹小，不可采用自然放坡法施工時，需對基坑進行支 護來保證施工期間的安全。 發(fā)明內容本發(fā)明目的在于發(fā)明一種對周邊建筑和工程提供有效基礎保障 的高層建筑深基坑復合支護方法。本發(fā)明包括以下步驟攪拌樁施工、超前鋼管樁施工、土方開挖、 邊坡預應力錨索施工。所述的攪拌樁施工采用大功率的攪拌樁機四攪四噴施工工藝，攪拌樁要求穿越砂層進入砂質粘性土不小于1000，相互搭接200。所述的超前鋼管施工的鋼管采用4>89X2. 7、成孔直徑4)110，穿越砂層進入砂質粘性土不小于1500，嵌固段不小于2000;用32. 5R普通硅酸鹽水泥配漿，水灰比0.55 0.6，清孔后由下往上注漿，注漿壓力為0. 5 0. 8MPa。所述的土方開挖時，攪拌樁齡期大于10天，分層分段開挖，每層 開挖深度與錨桿豎向間距相匹配，超挖深度小于0.2m;開挖一層后立即支護一層，壁周圍無積水，上一層未支護土釘齡期大于4天；每段開挖長度為15 20m。所述的預應力錨索施工順序為修理邊坡、成孔、錨索安裝、清孔、 一次注漿、二次注漿、掛網、噴射細石砼、腰梁施工、預應力張拉。本發(fā)明根據場地情況、地質條件及周邊環(huán)境，采用的復合型支護 工藝合理，實施后，基坑各種變形均在控制范圍內，保證了施工安全， 也保障了周邊建筑的安全。杲體實施方式l.土釘、錨索設計 1. 1 土層參數(shù)1) 人工填土約3. 95m厚雜填土。C二10Kpa， 0 = 10， Y 二18認/m3。2) 耕土約0.82m厚黃土狀粉質粘土。 C二10Kpa， O)二IO， y 二18認/m3。3) 淤泥質粉砂層厚0. 70m 3 .7m。 C=3 5 Kpa， 0 = 14， y 二17KN/m3。4) 粉質粘土層厚1.10m 5 .6m。 C = 20 Kpa， 0> = 18， y二 18. 5認/m3。5) 粗砂層厚O. 9m 6. 6m。 C = 3Kpa， 0=30， y =19KN/m3。6) 砂質粘性土層厚7.9 23.50m。 C二25Kpa， 0=23， Y二 19認/m3。1.2設計參數(shù)1) 基坑開挖深度約8.0m，東、南、西側邊坡為垂直支護；北側 邊坡采用放坡開挖，坡度為1:0.4，并將此側地面標高降低3m。2) 超前鋼管采用鋼管采用小89X2. 7，成孔直徑4)110; 土釘采用 4>25，孔徑IIO，傾角為15° ;錨索采用2*7 0 5鋼絞線，成孔直徑 為130，傾角為25。自由段5m，錨固段大于20m。3) 基坑側壁安全等級東側為一級，重要性系數(shù)為1.10;南側、 北側、西側為二級，重要性系數(shù)為l.O。4) 基坑邊線外lm范圍內不得堆載，lm以外地面超載不得超過15kPa。1.3計算結果1. 3. 1東側(離建筑物較近的部分)1) 土釘采用025鋼筋，長度12 16m、豎向間距上部是1.3m， 下部1.0m;水平間距錨索部分為2.4m， 土釘部分為2. 4m。 土釘長度 均不含外露部分，下料時在此尺寸的基礎上加200 (錨頭長度)。2) 本側采用超前鋼管樁，間距為0. 8米。3) 本側設二道預應力錨索來控制基坑變形自由段5m，錨固段 20m，設計抗拔力為280KN，鎖定力為200KN。1.3.2西側、南側1) 土釘采用025鋼筋，長度15 16m。豎向間距上部為1.3 1.5m，下部為1.3m;水平間距錨索部分為2. 6m， 土釘部分為2. 6m。2) 本側超前鋼管樁間距為l.O米。3) 采用二道預應力錨索來控制基坑變形，自由段5m，錨固段20m; 設計抗拔力為280認，鎖定力為200KN。1. 3. 3北側采用放坡結合土釘支護，坡度按1:0.4進行，土釘采用0)18鋼筋。1. 3. 4噴射面配筋分布筋均為4>8@200乂200誦，土釘在坡面水平方向用2 4)16加強 鋼筋連接，加強筋穿過錨頭里邊，并與錨頭焊接，焊接長度為160。 1.3. 5注漿、細石砼坡面1) 注漿采用32. 5R水泥，水灰比為O. 5，壓力為0.4 0.6Mpa。2) 細石砼坡面〔20砼配比為水泥砂石子=1:1.7:1.9，厚100， 32. 5R水泥。2.施工方法總體施工順序攪拌樁施工、超前鋼管樁施工、土方開挖、邊坡 預應力錨索施工。 2. 1攪拌樁施工
因本工程砂層較厚，采用單排攪拌樁很難達到止水效果，故采用 了雙排攪拌樁。深層攪拌樁采用大功率的攪拌樁機四攪四噴施工工
藝，攪拌樁要求穿越砂層進入砂質粘性土不小于1000，相互搭接200，
雙排攪拌樁平面布置如下圖示
水泥攪拌樁采用32. 5R普通硅酸鹽水泥配漿，水灰比0. 55 0. 6， 每米樁身水泥用量為65kg/m。施工攪拌軸轉速宜為中檔，提升速度 為0.8 1.2 m/min，不得太快，以免影響攪拌效果。施工前按圖紙 間距做好標志樁及控制線，施工過程中控制好樁身垂直度、有效樁長、 樁頂及樁底標高。 2. 2超前鋼管施工
鋼管樁鋼管樁主要是在土方開挖過程中，當土釘及錨桿還未施 工(受力)時起超前支護作用。鋼管采用4) 89 X 2. 7，成孔直徑4) 110， 要求穿越砂層進入砂質粘性土不小于1500，且嵌固段不小于2000。 用32.5R普通硅酸鹽水泥配漿，水灰比0.55 0.6，清孔后由下往上 注槳，注漿壓力宜為O. 5 0.8MPa。施工前必須放出攪拌樁中心線， 以防止鋼管樁偏出攪拌樁，降低鋼管樁作用。 2. 3開挖土方及修整邊坡
基坑開挖攪拌樁齡期達到10天后，方可進行基坑開挖及噴錨 支護施工，要求分層分段開挖，每層開挖深度應與錨桿豎向間距相匹 配，超挖深度不得大于0. 2m; 土方開挖必須緊密配合土釘支護施工， 嚴格做到開挖一層，支護一層，上一層未支護完或達不到注漿體強度 的70%(即土釘齡期不得少于4天)，不得開挖下一層，每段開挖長度 宜為15 20m。機械開挖后，及時配合人工修整壁面，要求達到平整、坡度一致，邊坡的軸線位置要準確，嚴禁護壁后掏挖，且邊壁周圍不 得積水。
土釘噴錨部分施工時，上部噴射混凝土及土釘齡期大于4天，方
可開挖下一層；預應力錨索錨固體強度及腰梁強度達到70%，方可張
拉鎖定。
2. 4錨索施工
2. 4. 1成孔要求及偏差
根據設計間距及標高，定出孔位，作出標記。土釘水平方向孔距 偏差不得大于50mm，豎直方向孔距偏差不得大于100mm，鉆孔底部的 偏斜尺寸不得大于桿長的3%，孔深不得小于設計長度，也不得大于 設計的1%， 土釘傾角要符合設計要求。 2. 4. 2 土釘制作與安放
1) 土釘鋼筋應平直，除油、除銹。
2) 鋼筋接頭采用機械連接。
3) 土釘沿軸線方向，每2m采用(D10鋼筋做對中支架(錨索對中 支架釆用^48*3.5鋼管截成100長小段，在管壁上等間距焊三條O) 10，形狀同土釘上對中器形狀，并將對中器用鐵絲將鋼絞線綁扎在管 面上)以保證桿體(錨索)在孔中央。
4) 安放桿體(錨索)時，應防止桿體的變形。注漿管隨桿體一同放 入。注漿管距孔底宜為50 100mm。
5) 桿體插入孔的深度不得小于桿體的95。％。桿體放入后，不得 隨意敲擊。
6) 普通土釘外端頭焊接2025鋼筋，每根鋼筋長60mm，以增強 抗拔力和固定鋼筋網。
2.4. 3清孔、注槳
l)當孔成型安裝土釘后，立即用壓力水進行清孔，至孔口返出清水后進行注漿。
2) 注漿管采用PVC塑料管，注漿管應送至孔底，以確保漿液送至 底部，由下往上注漿。
3) 當清孔至回水清澈時，立即改注預先配制好的水泥漿(水灰比 為0.45)。應從孔底開始注漿直至孔口溢漿，并認定孔內已充滿水泥 漿時，將注漿管外拔至距孔口 500外，停留10 15分鐘再進行補漿。
4) 對預應力錨索二次注漿管，管底部離孔底約500，管底用膠布 封口，注漿管從管端500處開始每隔lm開08小孔并用膠布封住， 防止一次注漿水泥漿流入管內。
5) 預應力錨索二次注漿只對錨固段進行，待一次注漿后4 6小 時(水泥砂漿初凝后)進行，控制注漿壓力為1.5 2.0Mpa，使?jié){液 沖破第一次灌漿體，向錨固體和土壤間劈裂擴散，使之直徑擴大，增 加徑向力，以提高抗拔能力。
2.5掛網、噴射速凝砼面層
1) 外網與桿連接要牢固，鋼筋網采用0)8@200雙向鋼筋，采用 綁扎搭接，搭接長度〉300mm，接頭要錯開，縱向鋼筋插入土中長度 應〉300mm。
2) 網掛好后，安裝加強筋，綁扎好鋼筋保護層，經驗收合格后噴 射砼面層。
3) 砼面層厚度為IOO腿，施工前應進行配制試驗，確定配合比； 在干拌混合料時應拌合均勻，并摻入速凝劑10%，噴射槍頭處的工作 風壓保持在0.3MPa;噴頭應盡量與受噴面保持垂直，減少回彈及砼 流淌現(xiàn)象，在面層上間隔2000X2000梅花形留置一個050泄水洞， 以排解坡面水及其壓力。
2.6預應力錨索的張拉與鎖定
l)張拉時應分批從中間向兩邊對稱進行，以減少由于結構變形及相鄰錨索施工時引起的應力損失。
2) 錨索張拉就分級進行，分別為設計值50%、 75%、 100%，每級 錨索持荷約3 5分鐘，并測讀錨頭位移三次，作好張拉記錄，然后 卸荷至設計控制力后，穩(wěn)壓10分鐘后鎖定。
3) 錨索鎖定后，應在錨頭處做防銹處理。
在采取該方案施工后，坑壁頂部邊緣實測位移和沉降均控制在允 許范圍內
東側沉降報警值為26mm，實際沉降14. 73mm;水平位移報警值為 35mm，實際位移25mm;其余部分，沉降報警值為40mm，實際沉降最 大值為7.2,;水平位移報警值為35mm，實際最大值為9隱。周邊的 房屋、道路及其他建(構)筑物均未發(fā)生變形、裂縫和沉降的現(xiàn)象， 表明本發(fā)明是切實可行的技術方案。
權利要求
1、 一種高層建筑深基坑復合支護方法，其特征在于包括以下步驟攪拌樁施工、超前鋼管樁施工、土方開挖、邊坡預應力錨索施工。
2、 根據權利要求1所述高層建筑深基坑復合支護方法，其特征 在于所述攪拌樁施工采用大功率的攪拌樁機四攪四噴施工工藝，攪拌樁要求穿越砂層進入砂質粘性土不小于1000，相互搭接200。
3、 根據權利要求1所述高層建筑深基坑復合支護方法，其特征 在于超前鋼管施工的鋼管采用4>89X2. 7、成孔直徑小IIO，穿越砂層 進入砂質粘性土不小于1500，嵌固段不小于2000;用32. 5R普通硅 酸鹽水泥配漿，水灰比0.55 0.6，清孔后由下往上注漿，注漿壓力 為0. 5 0.證a。
4、 根據權利要求1所述高層建筑深基坑復合支護方法，其特征 在于土方開挖時，攪拌樁齡期大于10天，分層分段開挖，每層開挖 深度與錨桿豎向間距相匹配，超挖深度小于0.2m;開挖一層后立即 支護一層，壁周圍無積水，上一層未支護土釘齡期大于4天；每段開 挖長度為15 20m。
5、 根據權利要求1所述高層建筑深基坑復合支護方法，其特征 在于預應力錨索施工順序為修理邊坡、成孔、錨索安裝、清孔、一 次注漿、二次注漿、掛網、噴射細石砼、腰梁施工、預應力張拉。
全文摘要
一種高層建筑深基坑復合支護方法，涉及建筑工程技術領域，特別是地基工程技術領域。本發(fā)明包括以下步驟攪拌樁施工、超前鋼管樁施工、土方開挖、邊坡預應力錨索施工。本發(fā)明根據場地情況、地質條件及周邊環(huán)境，采用的復合型支護工藝合理，實施后，基坑各種變形均在控制范圍內，保證了施工安全，也保障了周邊建筑的安全。
文檔編號E02D5/76GK101285309SQ200810024369
公開日2008年10月15日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權日2008年6月6日
發(fā)明者俊 丁, 群 蔡, 馬建國 申請人:南通華匯建筑工程有限公司