袁 峰
(龙煤双鸭山分公司铁路运输部,黑龙江,双鸭山,155100)
谈地基基础工程施工技术与方法
袁 峰
(龙煤双鸭山分公司铁路运输部,黑龙江,双鸭山,155100)
本文主要阐述了地基基础工程施工中基坑工程开挖施工的技术特点、设备机械基础的施工、地下连续墙的施工方法与技术、围护结构的施工技术等问题。
地基;基础工程;施工;技术;方法
(一)开挖施工技术
1、开挖工程的施工顺序。基坑开挖前要进行测量定位,抄平放线;按照土质和水文情况确定直立或放坡开挖形式及坡度大小。场地开挖通常采取自上到下、分块分段分层施工。大面积场地适合用推土机、装卸机、铲运机或挖土机等大型土石方机械进行。
2、开挖工程的施工技术。(1)基坑(槽)和管沟周围的地面要采用可靠的排水方法,防止地面水流入坑内,避免由于冲刷造成边坡塌方和基土破坏。在地下水位以下挖土,采用降排水措施,把水降至槽底以下500mm,降水作业要持续至基础施工完成。雨期施工,基坑(槽)要分段开挖,边挖边施工。(2)基坑开挖要尽可能避免对地基土的破坏。相邻基坑开挖要先深后浅也可同时进行,并保持一定的距离和坡度,防止影响其稳定;在不能满足要求时要设挡墙或支撑加固。(3)基坑周边不可超堆荷载,基坑边缘上侧堆土或材料以及移动施工机械,要与基坑边缘保持 lm以上距离。(4)在开挖基坑的土壤含水量大、不稳定,基坑较深,或受到周围场地限制不能保证边坡稳定时,要采用可靠的临时性支撑加固措施。
(二)填方与压实施工
1、填方施工。填方的土质施工。填土的含水量要先进行试验,确定密实要求的最优含水量和最少夯实或碾压次数。要尽可能采用相同的土质,含水量要适合压实要求。在土质不一样时,要按规则分层,把透水性大的土层放在透水性较小的土层下面,不可混合使用。碎石类土、砂土和石渣在用做表层以下的填料,最大粒径不可超过每层铺填厚度的2/3。
底部处理。场地回填前要先清除基底上的杂物、积水,采取措施避免地表滞水流入填方区,泡地基,出现基土下陷。不符合要求的地方要排水,或挖串换土处理。填土施工要在场地最低部分开始,从下到上分层铺填、夯实,人工填土每层虚铺厚度约20 一30cm ;机械填土为30—50cm。
2、压实的要求与方法。人工打夯应按一定线路、方向分层夯打;碾压机械压实填方时要控制行驶速度和压实遍数,注意保护管道或基础。
(三)基坑稳定与支护
1、边坡及其稳定。边坡坡度用高度与底宽度之比表示。边坡可做成直线形、折线形或踏步形。边坡形式与坡度要根据土质、开挖深度、开挖方法、工期、地下水位、坡顶荷载及气候条件等因素确定。
2、基坑(基槽)支护方法与选型。一般的支护结构包括透水挡土结构、止水挡土结构、支撑结构。支护结构选型要从基坑的工程地质与水文地质条件、开挖深度、周边环境、施工设备等条件出发,选择不同支护结构形式或者组合形式。软土场地可用深层搅拌、注浆、间隔或全部加固等方法对基坑局部或整体实施加固处理,采用降水措施提高基坑内土体承载能力。
挖槽前,先沿地下连续墙纵向轴线位置开挖导沟,修筑导墙。它具有挡土和作为测量的基准等功用。导墙材料通常为混凝土、钢筋混凝土。其厚度为10—20cm ,深度为100—200cm ,顶面要比施工地面高。
一般采用两个或三个挖掘段单元组成一个槽段。其长度可按照槽壁稳定情况及钢筋笼起吊能力确定,通常为4—8m。单元槽段内的钢筋笼要形成整体。
护壁泥浆的搅拌时间要有4—7min,搅拌后应贮存3h后再用。槽内泥浆要高于地下水位0.5m、应大于导墙顶面0.3m。
使用的混凝土,要有较高的坍落度,和易性要好,不容易分离。混凝土浇灌使用导管法浇灌时,混凝土在重力作用下经导管、在充满泥浆的深槽内从导管下口压出。随着浇筑地不断进行,混凝土面不断上升,槽内泥浆逐渐向上提升,随时被排至沉淀池。导管埋人混凝土内的深度要大于1.5m,不可超过6m。两根以上导管浇筑的导管间距不要超过3m。
槽段的接头,采用接头管接头形式。这种方法是在挖好的单元槽段的端部放入接头管。在接头管与钢筋笼就位后,浇筑混凝土。接头管要可承受混凝土压力,防止混凝土在两槽段间串浆。等混凝土初凝后拔出接头管,形成相邻单元槽段的接头;应防止拔管过早而引起混凝土坍落,过迟而拔管难的情况。
喷锚支护由喷混凝土和锚杆构成。基础开挖后,清洗裸露岩面,立刻喷上一层厚3—5cm 的混凝土,避免围岩松动。若此层混凝土不能有效支护围岩,就要施筑锚杆支护,或加厚混凝土喷层。
(一)喷混凝土的施工技术。
喷混凝土的工艺由供料、供风和供水三个系统组成。施工前要消除危石,清洗岩面。混凝土与岩石间的粘着力可达10~15kg/cm2。有危石存在或岩面冲洗不净会使粘结力降低,影响支护与围岩的整体性。第一层喷完之后,加设锚杆,需要时可挂钢筋网,再喷第二层以至第三层混凝土。
选用配合比对喷混凝土特别重要。不仅决定混凝土强度,还会影响喷混凝土的粘结效果、回弹、粉尘等问题。喷混凝土的砂、石选料必须严格,要限定砂、石粒径;配合时要明确速凝剂的成分与比例。要选用专用的喷射水泥,也可在喷射混凝土中加入钢纤维或合成纤维,改变喷混凝土层的韧性及抗拉强度,使它能承受更大的荷载与变形。
喷混凝土有干喷、湿喷、潮喷、水泥裹砂等方法。干喷法的粉尘污染严重,混凝土拌合的均匀性也难以满足要求,但施工设备成熟,工艺也简单。因喷混凝土的水泥与细骨料较多,又掺有速凝剂,收缩变形更严重。因此,喷混凝土的养护对强度增长、改善变形性质、提高抗渗能力等影响较大。在混凝土喷层完成后的头7d内要喷水进行养护。
(二)土层锚杆与锚索的施工技术
地面土层锚杆与锚索一样,是施加预应力的基坑(边坡)支护形式。它能作为临时性支护也可作为永久性支护。
地面土层锚杆和锚索的使用前要先进行土层各种相关的土质试验;考虑施工与布设的条件,调查与锚固工程有关的场地条件、地形、周围建筑物及地下埋设物等。土层锚杆和锚索的支护效果和地质条件相关。
土层锚杆与锚索的预应力杆体材料应选用钢纹线、高强钢丝或高强罗纹钢筋。在预应力值较小或锚杆长度小于20m 时,也可采用2级或3级钢筋。锚具和其他受力构件都要达到能承受95 %与杆体极限抗拉力。使用土层锚杆和锚索前,要按照荷载大小,设计确定锚固力,根据地层条件和支护结构变形要求,按锚杆轴向受拉荷载设计值的0.5—0.6为施加预应力值。
土层锚杆的布置要求排距应大于2.5m ,水平方向间距应大于2.0m。上覆土层的厚度应大于4.0m,锚杆的锚固段长度应大于4.0m。倾斜锚杆角度应在15°~35°之间。
采用土层锚杆要考虑锚杆或锚索在地下条件防腐,不可使用高铝水泥拌制砂浆,不要使用污水和pH 值小于4.0酸性水。防腐材料要满足锚杆的服务年限,不得在锚杆施工(张拉)和使用过程开裂、变脆受损,在服务年限内的要保证防水、防腐。
TU882
A
1674-3954(2011)02-0028-01