工业厂房工程中的深基坑支护施工技术.pdf
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1、第49 卷第9 期2023年9 月工业厂房工程中的深基坑支护施工技术刘翔(中铁十六局集团第一工程有限公司,北京1 0 1 3 0 0)摘要:以某钢铁1 2 5 0 热轧旋流深基坑施工项目为研究案例,根据施工现场的地质条件以及施工环境进行分析,施工单位选用土钉墙施工技术对深基坑的边坡围护进行施工,对土钉墙施工技术进行简单介绍,通过详细的计算得出锚杆的长度、规格,最终取得了理想化的施工成效。通过全面的研究分析以后发现,将土钉墙施工技术应用在深基坑施工项目中,施工效率非常高,可以有效地缩短施工工期,降低施工单位的施工成本,帮助施工单位取得良好的社会效益与经济效益。关键词:旋流池;深基坑;土钉墙;施工
2、质量中图分类号:TU753文献标志码:B文章编号:1 6 7 2-40 1 1(2 0 2 3)0 9-0 0 7 9-0 3D01:10.3969/j.issn.1672-4011.2023.09.0310 引 言土钉墙支护是指在深基坑开挖过程中,将杆件土钉安装在土体中,然后在土体表面喷射混凝土,利用土体、土钉以及喷射混凝土的共同作用提高边坡的稳定性,促使区域内的土体变成复合土。土钉墙支护可以巧妙利用介质的自承力,形成一种自稳定结构,这意味着土钉墙不需要承受全部的变形压力,土钉只需要承受主拉力,喷射混凝土面层能够对表面应力的分布状况进行调节,可以反映出土钉墙支护的整体作用。1工程概况旋流池是
3、一种地下钢筋混凝土构筑物,旋流池外筒的外径设计为2 7 m,内径设计为2 4m,旋流池的池壁厚度设计为1.5m,旋流池的底板厚度设计为1.8 m。底板应设置为锥体状,底板的底部标高设计为-2 9.1 m。基坑的开挖上口直径设计为48 m,基坑的底口直径设计为1 4.4m,基坑的开挖深度大概为2 9 m。旋流池设置在1 2 5 0 扎线的东部,与东侧的厂区道路比较近,旋流池与厂区道路之间的最小距离为1 0 m,道路的东侧建设有厂房,西侧准备建设1 2 5 0 mm主扎线,施工现场区域有限,无法使用常规性的方法进行放坡。为降低施工对周围环境带来的影响,确保厂区道路始终处于畅通状态,施工单位在开挖深
4、基坑过程中应用施工土钉墙支护方式进行开挖作业。2旋流池深基坑围护结构设计1)深基坑开挖过程中使用土钉墙对边坡进行支护,开挖的过程中施工人员对边坡进行修整,然后对土钉墙进行施作。收稿日期:2 0 2 2-1 1-2 9作者简介:刘翔(1 9 8 8 一),男,安徽蚌埠人,本科,工程师,主要从事房建施工工作。5川建材Sichuan BuildingMaterials2)根据PKPM基坑设计软件的等级要求,将基坑的安全等级设计为I级,深基坑的重要性系数设计为1.1,荷载设计为 2 0 kPa。因土钉布设比较密集,在高压注浆作业完成且浆液向周围土体扩散以后,可以有效提高土体的稳定性。在实际施工过程中,
5、可以分层对基坑进行开挖,每开挖出一个断面应该立即对裸露面进行支护,以保证施工过程中边坡的稳定性,避免因边坡失稳而导致塌方事故出现。相对于其他基坑支护技术而言,土钉墙支护技术施工更为便捷,且施工成本偏低,最重要的是可以保证施工过程中的安全性。土钉墙的技术参数设计为:土钉使用2 0 螺纹钢筋,土钉的水平间距、垂直间距均设置为1.5 m,孔径设计为1 2 0 mm,土钉直径设计为2 0 mm,土钉的长度设计为1 7 m,土钉的人射角设计为15,土钉安装的竖向间距设计为1.5 m,土钉安装的横向间距设计为1.5 m。浆液使用水泥浆,水泥使用铺贴硅酸盐水泥,浆液的水灰比设计为0.5。面层采用喷射混凝土进
6、行支护,喷射的厚度为8 0 mm,混凝土的强度等级为C20,钢筋网片的尺寸为2 0 0 mm200mml。3土钉墙施工技术及控制要点土钉墙支护施工技术的具体流程为:开挖作业面一边坡修整一对土钉安装部位进行测量、定位一钻孔、清孔作业一加工制作土钉、安装土钉一拌制浆液、注浆一安装钢筋网一安装泄水管一在面层部位喷射混凝土混凝土养护施工完成,转至下一节段进行施工。复合土钉墙支护技术的施工流程为:隔水惟幕施工一土方开挖一安装土钉、锚杆一安装钢筋网片与梁体一喷射混凝土混凝土养护锚杆张拉一开挖土方重复以上工序直至开挖作业完成 2 。3.1土钉成孔正式施工之前,施工单位需要对施工区域的地质条件、施工技术参数、
7、施工工期、工程造价等影响因素进行研究分析,根据研究分析的结果确定出合适的施工方法,选择相对应的施工设备。钻孔注浆土钉成孔方法通常使用洛阳铲配合机械设备完成。3.2制备浆液及注浆浆液制备与注浆过程中,应着重关注以下内容:拌和水使用洁净水,不得使用污水,且水中不得含有硬化物质;砂浆选择使用细砂,细砂的粒径不得超过2 mm,细砂的含泥量控制在5%以内,浆液的水灰比控制在0.4 0.6;浆液搅拌应选择机械搅拌方式进行作业,搅拌的时间控制在2min以内,搅拌过程中,保证灰尘、碎石等杂物不会进入浆液内;注浆作业时,边注浆边提升拔管,注浆速度结合现场情况进行确定,不宜设置过快;因水泥浆液凝结硬化以后会出现干
8、缩现象,所以应进行二次补浆作业,如情况特殊可以进行多次注浆作业。.79Vol.49,No.9September,2023Vol.49,No.9September,2023在进行注浆作业时,应该先以高注浆速度、低注浆压力进行注浆,注浆压力控制在0.4 0.6 MPa。当孔口溢出浆液以后,换用低注浆速度、高注浆压力进行注浆,注浆压力控制在1 2 MPa。注浆过程中,边注浆边提升拔管,需要注意,导管应始终深人至浆液表面以下,这样可以保证浆液内的气体顺利排出。水泥浆液应根据施工需求进行拌制,拌制好的浆液应该在初凝之前全部使用完 3 。3.3安装钢筋网为保证喷射混凝土的施工质量,在加工制作钢筋网片时,应
9、优先选择使用小直径的钢筋。钢筋网片的搭接长度设置为1 5 0 3 0 0 mm;钢筋网片与喷射面之间需要设置垫块,从而形成保护层;钢筋网片应进行加固,避免喷射混凝土过程中因受到较大的冲击力而出现松动现象。3.4喷射面层及养护混凝土喷射施工采用机械喷射方法,使用高压喷射设备将混凝土喷射在支护表面。按照施工方法的不同,喷射混凝土可细分为3 种不同的施工形式:干喷形式、湿喷形式以及半湿喷形式。混凝土的配合比可以通过试验的方式进行确定,混凝土粗骨料的最大粒径控制在1 2 mm以内,混凝土的水灰比控制在1:0.45 以内比较合适,为缩短混凝土的初凝时间,可以在混合料中掺加一定剂量的早强剂。在正式喷射混凝
10、土之前,需要对施工机械设备、配电、管路进行检查,以保证正式施工能够顺利完成。为了确保混凝土的喷射厚度符合设计要求,可以在喷射面上设置厚度标记。一般情况下,喷嘴距离喷射面的距离控制在0.6 1.0 m,混凝土该以垂直状态喷射至待喷面,混凝土面层的接缝部位可以设置为45 斜面进行搭接。土钉墙的面板需要在基坑的上侧进行翻边处理,翻边的长度为1 m。混凝土喷射面的厚度设置为8 0 mm,钢筋网片、加强筋的厚度需符合设计图纸要求。混凝土喷射可以分为2 次完成,每层的喷射厚度控制在40 5 0 mm。当混凝土终凝2 h以内,应洒水作养护处理,养护时间至少为3 d4。在喷射面层混凝土过程中,需要注意以下内容
11、:在喷射混凝土之前,应对坡面的碎块、杂土、树根等杂物进行清理;喷射设备的压力根据现场具体情况进行确定,压力过大或过小都不合适;喷射混凝土过程中,不得长时间停留在一个部位,以保证混凝土喷射厚度的均匀性;混凝土喷射应由下向上依次进行施工;混凝土终凝2 h以内进行洒水养护,养护时间通常为7 d53.5张拉与锁定以复合土钉墙施工而言,浆液的强度达到7 5%以后,施工人员则可以开始安装腰梁,并对锚杆进行张拉。1)锚具。锚具会对锚固的效果造成非常大的影响,一般情况下,会结合不同的锚杆体系选择相对应的锚具。锚具的类型有:挤压式锚具、螺纹锚具、钢筋锚具、锥形锚具等。2)预应力张拉。锚杆的张拉方法应结合锚杆的类
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