■廖宏武 ■福建三建工程有限公司,福建 龙岩 364000
某高层住宅高21层,长70m,宽18m,建筑面积为18615m2,地下1层为车库和人防工程。在施工过程中,基坑开挖深度为6.5m,基坑南北宽为47m,东西长为91m,西部变窄宽度约为32m。基坑北侧为城市的主干道,离基坑边缘为18m,施工周围为住宅群,根据施工平面设计,在基坑边上需要设置塔吊、钢筋加工厂、模板堆放场、工人宿舍等,受施工场地的限制,在开挖基坑时,如果按照一般的场地放坡尺寸进行施工,很难保证基坑边坡的稳定性,为保证施工质量,需要进行基坑支护。
钢板桩支护技术的特点是施工前期工期短,支护桩之间的缝隙比较大,砂土和水容易渗落到基坑,对基础施工造成影响;钢筋混凝土挡墙支护技术的特点是施工工期长,刚度大,支模困难,施工成本比较大;水泥深层搅拌桩支护技术的特点是施工比较简单,对周围建筑的影响比较小,防水能力强,施工成本低,但对施工速度和搅拌工艺要求比较高,并且施工工期比较长;防水喷锚网支护技术的特点是施工工期短,施工成本低,支护高度大,防水性能好,但施工过程中需要周围没有深基础建筑物。综合以上深基坑支护技术,本工程选择防水喷锚网支护技术进行基坑支护。
喷锚网支护技术是将锚杆和滑裂面以外的岩土体连成一个整体,利用外拉系统将锚杆和岩土体整体与深基坑边形成一个受力体,承受建筑物及土体的压力,在土层抗拔力作用下,保持锚固体的稳定性,限制岩土变形,合理的分布岩土体的应力,就可以有效的防治岩体松动、坍塌的现象,达到提高岩土体稳定性的目的。
(1)密贴性。喷层和岩土体的密贴性是喷锚作用的关键,用较快的速度将混凝土喷射在岩土体表面,锚杆插入钻孔中在饱满的砂浆中胶结,锚杆和岩土体紧密的贴在一起,极大的提高了岩土体的强度,加固了岩土体。(2)改变应力条件。喷锚网支护技术不仅能加固岩土体,还能降低岩土体受到破坏的可能性,为岩土体的稳定性提供保障。(3)柔性。喷锚结构不是不允许岩土体变形的刚性结构,岩土体可以在喷锚结构控制下,发生一定的位移,如果变形比较严重,可以进行二次喷层,在第一次喷层柔性作用下,能使岩土体释放出一些应力,岩土体稳定后,再进行二次喷层,从而有效的防止岩土体恶化。(4)防水效果。基坑开挖后,地下水的渗透条件发生变化,受开挖的影响,一些裂缝会进一步开裂,或者裂缝数量增加,从而降低岩土体的稳定性。喷锚网技术的喷层和岩土体的密贴性良好,能有效的降低渗透系数,使得胶状水的渗透方向发生改变,起到防水效果。
喷锚网支护技术是保持并提高边坡土体强度,将岩土体变为支护体系一部分的支护方法,在选择锚杆时,要根据建筑物侧壁总土压力、分布状况等条件确定,在确定锚杆倾角时,要保证锚杆的位置有利于灌浆。本工程根据施工现场条件,采用喷锚网设计为φ22钢筋,@1500锚杆,排距为1450mm;锚杆倾角为20°,挂网钢筋网采用 φ6@200×200,加强筋采用4根直径16的二级钢,加强筋采用井字型布置;喷射层厚度为12cm。
本工程喷锚网支护施工流程为基坑开挖、第一次喷射混凝土、钻孔、设置钢筋、注浆、钢筋网绑扎、第二次喷射混凝土、喷层养护。由于本工程施工现场的地质大多为粘性土层,并且施工场地为市中心区域,采用湿法成孔比较困难,因此施工过程中采用干法成孔。
(1)人工修坡。在本工程中,采用人工修坡的方式将边坡修整到上级锚杆25cm-30cm一下位置。锚杆施工结束后,要立刻组织施工人员进行人工坡面修理,在修整边坡时,要在和坡面垂直的上下段各设置一个点,然后从设置点拉出修坡控制线,进行人工修坡,当坡土面各点距离标志线的距离为10cm时,结束人工修坡。
(2)挂网。本次工程钢筋网采用φ6@200×200,加强筋采用4φ16钢筋,采用井字型布置,钢筋网每条网筋两端要弯成180°,水平向网筋和上下层网筋要绑扎牢固,加强筋的连接方式采用单面焊接,焊接长度为12d,加强筋要和钢筋网绑扎牢固。锚杆和加强筋通过弯成直角φ16钢筋焊接在一起,焊接时要严格的控制焊接质量,同时要防止焊接过程中出现钢筋、锚杆烧坏的现象。
(3)标记层厚度。在坡面上按照1×2m的间距设置短钢筋当作喷射混凝土面的控制标记,钢筋外露为17cm。
(4)泄水管安装。锚杆施工完成,混凝土喷射前,要安装泄水管,泄水管安装密度为1m×2m,泄水管采用φ50PVC管,管长为70cm,埋入土层为35cm,外露为15cm。
(5)混凝土喷射。在喷射混凝土前,要确保混凝土拌合物的搅拌均匀,保证混凝土拌合物不会发生离析现象,喷射混凝土前,要仔细检查施工所需的设备,确保施工设备能安全、稳定的运行。喷射混凝土时,要控制好喷射速度,要保证喷层厚度为12cm,混凝土强度不能小于C20。混凝土喷射完成后,要注重喷层养护,从而保证混凝土喷射质量。
(6)地下水处理。在基坑坡底预留400×350排水沟,每隔30m预留一个1000×1000的沉沙井,利用水泵将地下水从沉沙井抽到排水沟,排入市政污水井。
(7)位移观察。在进行基坑支护时,要对基坑的位移和沉降量进行观察记录,由于喷锚网支护技术的位移量比较大,因此,要在基坑周边每隔3m-4m设置一个水平位移观测点和沉降观测点,在施工期间,每天都要进行观测,从而保证基坑支护的安全施工。
本工程施工现场地下水位比较高,因此在施工过程中必须采用有效的防水措施。具体方法为:为了将砂层和裂缝中的水排除,采用长为6m,孔径为130的锚管灌注添加防水剂的高压水泥浆,锚管间距为2000mm,而形成一个半径为4m-7m的防水帷幕;在混凝土拌合物中添加防水剂,形成基坑防水层,确保水分不会流入基坑中。
喷锚网支护技术具有施工安全性高、施工工期短、防水效果好等特点,施工单位在进行深基坑支护施工时,要科学的应用喷锚网支护技术,有效的提高建筑施工质量,确保建筑物的稳定性和安全性,从而提高建筑物的社会效益和经济效益。
[1]史鹏,钟秀凤.喷锚网技术在深基坑支护工程中的应用[J].商品与质量·学术观察,2014(02):86.
[2]郑伟.喷锚网支护技术在深基坑施工中的应用[J].城市建设,2010(34):192-193.