第一章-逆作法、土釘墻、內支撐施工剖析學習資料_第1頁
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文檔簡介

逆作法施工技術介紹

二O一五年十一月九十年代中期,上海高層建筑地下室用逆作法施工的工程己逐漸多起來,如上海橫積大廈、明天廣場、京沙住業大廈、森茂大廈、海洋大廈等均為逆作法施工。由于這個施工方法能縮短工期,有減少擋墻變位對周邊環境影響小等優點,在上海地區掀起了一股逆作法熱。另外,由于媒介的傳播,此法的優點也被其它省市接受,在北京、天津、廈門、南京、杭州、廣州和昆明等地也均有工程運用了逆作法施工。逆作法發展歷史及現狀:逆筑法施工原理

先沿地下室軸線或周圍(作支護)施工地下連續墻或其他支護結構,同時在建筑物內部有關位置(柱子或隔墻相交處等,根據需要計算確定)澆筑或打下中間支承柱,作為底板封底前承受上部結構自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結構,作為內支撐,隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結構,直至底板封底。與此同時,向上逐層進行地上結構的施工。如此地面上、下同時進行施工,直至工程結束。在地下室澆筑鋼筋混凝土底板之前,地面上的上部結構允許施工的層數要經計算確定。正作法與逆作法正作法---在基坑支護結構完成后,進行基坑土方開挖,并相應地對支護結構進行撐錨,然后由地下室底層開始,從下而上逐層進行施工。逆作法---在地下連接墻施工完畢后,便施工地下室最上一層頂蓋的梁板結構,作為地下連續墻的水平內支撐,然后逐層由上而下開挖土方和施工各層梁板結構,直至完成地下結構的底板,與正作法施工作業程序相反。適用范圍該施工方法適用于高層建筑多層地下室、多層地下結構工程的施工,及對工程有特殊要求,或用傳統方法施工滿足不了要求而又十分不經濟的情況下采用。特別適合在繁華的商業區及交通復雜的車站等鬧市區的地下工程施工。逆作法分類全逆作法---每層地下室樓蓋的混凝土梁板均一次澆筑并與支護結構相連接,形成內撐支護體系,然后才開始開挖坑內土方和進行其他作業,又稱“封閉式逆作法”。半逆作法---將每層地下室樓蓋的梁板分開施工,先澆筑肋梁形成內支撐,進行土方開挖,樓蓋部分留待以后澆筑,又稱“開敞式逆作法”。半逆作法---最頂層地下室的樓蓋暫不施工,使土方可敞開開挖,從第二層地下室頂面梁板工程開始才進行逆作法施工。部分逆作法---當基坑面積較大時,基坑中部采用正作法施工,周邊則采用逆作法施工。逆作法優缺點:優點:1)可使建筑物上部結構的施工和地下基礎結構施工平行立體作業,在建筑規模大、上下層次多時,大約可節省工時1/3。2)受力良好合理,圍護結構變形量小,因而對鄰近建筑的影響亦小。3)施工可少受風雨影響,且土方開挖可較少或基本不占總工期。4)最大限度利用地下空間,擴大地下室建筑面積。5)一層結構平面可作為工作平臺,不必另外架設開挖工作平臺與內撐,這樣大幅度削減了支撐和工作平臺等大型臨時設施,減少了施工費用。6)施工期間荷載通過中間支承柱傳入基坑底部,壓縮土體,可減少土方開挖后的基坑隆起。同時中間支承柱作為底板的支點,使底板內力減小,而且無抗浮問題存在,使底板設計更趨合理。逆作法優缺點:(1)分布有一定數量的中間支承柱(亦稱中柱樁)和降水用井點管,使挖土的難度增大,在目前尚缺乏小型、靈活、高效的小型挖土機械情況下,多利用人工開挖和運輸,雖然費用并不高,但機械化程度較低。(2)逆作法用地下室樓蓋作為水平支撐,支撐位置受地下室層高的限制,無法調整。如遇較大層高的地下室,有時需另設臨時水平支撐或加大圍護墻的斷面及配筋。(3)逆作法施工需設中間支承柱,作為地下室樓蓋的中間支承點,承受結構自重和施工荷載。如數量過多施工不便。在軟土地區由于單樁承載力低,數量少會使底板封底之前上部結構允許施工的高度受限制,不能有力地縮短總工期,如加設臨時鋼立柱,則會提高施工費用。(4)對地下連續墻、中間支承柱與底板和樓蓋的連接節點需進行特殊處理。在設計方面尚需研究減少地下連續墻(其下無樁)和底板(軟土地區其下皆有樁)的沉降差異。(5)在地下封閉的工作面內施工,安全上要求使用低于36V的低電壓,為此則需要特殊機械。有時還需增設一些垂直運輸土方和材料設備的專用設備。還需增設地下施工需要的通風、照明設備。逆作法施工1)完成地下連續墻、支承立柱、立柱樁、工程樁以及地基加固施工;2)基坑降水3)開挖地面至第一層土方至地下一層標高,采用盆式開挖保留墻邊土體;4)支模澆筑地下室頂板結構;5)待頂板的結構達到設計強度后,挖除邊坡土體,澆筑地下一層結構樓板及與頂板之間的豎構件,同時交錯進行頂板以上結構樓層的施工。6)暗挖地下二層土方,澆筑地下二層結構中板及與地下一層之間的豎向構件,同時交錯進行地上結構樓層的施工;7)繼續開挖土方,直至挖到坑底,并澆筑基礎底板及其豎向構件,在基礎底板完成之前,上部結構只能施工至設計預先規定的樓層;8)待基礎地板達到設計強度后,繼續施工上部結構,并進行地下室內部其他構件和隔墻等結構工程施工。9)地面以上及地面以下水電安裝工程同時進行。

逆做法施工流程:施工前準備工作1)編制施工方案逆作施工形式、布置施工孔洞、布置上人口、布置通風口、確定降水方法、擬定中間支承柱施工方法、土方開挖方法以及地下結構混凝土澆筑方法等。2)選擇逆作施工形式“封閉式逆作法”:大幅度縮短工期;在封閉狀態下施工,給施工帶來一定不便;通風、照明要求高;中間支承柱(中柱樁)承受的荷載大,其數量相對增多、斷面增大;增大了工程成本。因此,對于工期要求短,或經過綜合經濟比較經濟效益顯著的工程,在技術可行的條件下應優先選用封閉式逆作法。當地下室結構復雜、工期要求不緊、技術力量相對不足時,應考慮開敞式逆作法或半逆作法,半逆作法多用于地下結構面積較大的工程。3)施工洞孔布置封閉式逆作法施工,需布置一定數量的施工洞孔,以便出土、機械和材料出入;施工人員出入和進行通風。主要有出土口、上人口和通風口。①出土口出土口的作用,是開挖土方的外運、施工機械和設備的吊入和吊出;模板、鋼筋、混凝土等的運輸通道;開挖初期施工人員的出入。出土口的布置原則是:應選擇結構簡單、開間尺寸較大處;靠近道路便于出土處;有利于土方開挖后開拓工作面處;便于完工后進行封堵處。要根據地下結構布置、周圍運輸道路情況等研究確定。②上人口在地下室開挖初期,一般都利用出土口同時用作上人口,當挖土工作面擴大之后,宜設置上人口,一般一個出土口宜對應設一個上人口。③通風孔地下室在封閉狀態下開挖土方時,不能形成自然通風,需要進行機械通風。通風口分放風口和排風口,一般情況下出土口就作為排風口,在地下室樓板上另預留孔洞作為通風管道入口。隨著地下挖土工作面的推進,當露出送風口時,及時安裝大功率軸流風機,啟動風機向地下施工操作面送風,清新空氣由各送風口流入,經地下施工操作面從排風口(出土口)流出,形成空氣流通,保證施工作業面的安全。送風口的數量目前不進行定量計算,一般其間距不宜大于10m,上海恒基大廈進行封閉式逆作法施工時,按8.5m間距設置送風口。出入口、通風井在主體施工期間可以穿插進行,施工方法基本和出土口相同。

已施工完成的出入口、通風豎井逆作法施工中的通風設計和施工注意要點:a.在封閉狀態下挖土,尤其是目前我國多以人力挖土為主,勞動力比較密集,其換氣量要大于一般隧道和公共建筑的換氣量;b.送風口應使風吹向施工操作面,送風口距離施工操作面的距離一般不宜大于10m,否則應接長風管;c.單件風管的重量不宜太大,要便于人力拆裝;d.取風口距排風口(出土口)的距離應大于20m,且高出地面2m左右,保證送入新鮮空氣;e.為便于已完工樓板上的施工操作,在滿足通風需要的前提下,宜盡量減少預留放風孔洞的數量。中間支承柱(中柱樁)施工多為鋼管混凝土柱或H型鋼柱,斷面小而承載能力大,而且也便于與地下室的梁、柱、墻、板等連接。在泥漿護壁下用反循環或正循環潛水電鉆鉆孔時,頂部要放護筒,鉆孔后吊放鋼管、型鋼。鋼管、型鋼的位置要十分準確,否則與上部柱子不在同一垂線上對受力不利,因此鋼管、型鋼吊放后要控制型鋼或鋼管的垂直度,其垂直誤差多在1/300左右。中間支承柱(中柱樁)施工國外使用一種定位裝置,能使型鋼柱準確定位。主要原理是制作一個定位框架、長約6~8m,在框架兩端各裝一副導向裝置,導向裝置受地表面設備的控制。當灌筑樁混凝土澆筑完畢后,先將導向架裝入孔內,然后將型鋼吊入導向架,使用導向裝置調節定位。最后將型鋼壓入混凝土中,或者澆筑混凝土。1-導向器;2-外框架;3-樁孔;4-H型鋼或鋼管;5-澆筑的混凝土中間支承柱(中柱樁)施工(a)泥漿反循環鉆孔;(b)吊放鋼管、澆筑混凝土;(c)形成自凝泥漿1-補漿管;2-護筒;3-潛水電站;4-排漿管;5-混凝土導管;6-定位裝置;7-泥漿;8-鋼管;9-自凝泥漿;10-混凝土樁中間支承柱(中柱樁)亦可用套管式灌筑樁成孔方法,它是邊下套管、邊用抓斗挖孔。邊澆筑混凝土邊上拔鋼套管。支承柱上部用H型鋼或鋼管,下部澆筑成擴大的樁頭。混凝土柱澆至底板標高處,套管與H型鋼間的空隙用砂或土填滿,以增加上部鋼柱的穩定性。有時中間支承柱用預制打入樁(鋼管樁),則要求打入樁的位置十分準確,且要便于與水平結構的連接。圖6-144所示為“逆作法”施工時中間支承柱的布置情況。其中間支承柱為大直徑鉆孔灌筑樁,樁徑2m,樁長30m,共35根。底板結構施工當一定區域內柱子、墻板完成后,要及時澆筑底板,因為墻板和柱子基礎都為臨時支撐,在小區域內可以支撐頂板不變形,但當開挖空間增大,就必須將柱、墻基礎通過底板連為整體,增大底面受力面積,共同承擔頂板載荷。一般頂板暴露面積達到150㎡就要將底板連成整體。

降低地下水在軟土地區施工多采用深井泵或加真空的深井泵進行地下水位降低。確定深井數量時要合理有效。深井數量過多,間隔小,一方面費用高,另一方面由于挖土和運土時都不允許碰撞井管,會使挖土效率降低。如深井數量過少,則降水效果差,或不能完全覆蓋整個基坑。會使坑底土質松軟,不利于在坑底土體上澆筑樓蓋。在布置井位時要避開地下結構的重要構件(如梁等)。降水時,一定要在坑內水位降至各工況挖土面以下1.0m以后,方可進行挖土。在降水過程中,要定時觀察、記錄坑內外的水位,以便掌握挖土時間和降水的速度。降低地下水地下室土方開挖挖土周期過長,不但因為軟土的時間效應會增大圍護墻的變形,還可能造成地下連續墻和中間支承柱間的沉降差異過大。在確定出土口之后,要在出土口上設置提升設備,用來提升地下挖土集中運輸至出土口處的土方,并將其裝車外運。挖土要在地下室各層樓板澆筑完成后,在地下室樓板底下逐層挖土。各層的地下挖土,先從出土口處開始,形成初始挖土工作面后,再向四周擴展。挖土采用“開礦式”逐皮逐層推進,挖出的土方運至出土口處提升外運。在挖土過程中要保護深井泵管,避免碰撞失效。同時要進行工程樁的截樁(如果工程樁是鉆孔灌筑樁等)。挖土可用小型機械或人力開挖。小型機械開挖:效率高、進度快,有利于縮短挖土周期。但缺點是在地下封閉環境中挖土,又存在工程樁和深井泵管,各種障礙較多,難以高效率的挖土,遇有工程樁和深井泵管,需先鑿樁和臨時解除井管,然后才能挖土;機械在坑內的運行,會擾動坑底的原土,如降水效果不十分好時,會使坑底土壤松軟泥濘,影響樓蓋的土模澆筑;柴油挖土機在施工過程中會產生廢氣污染,加重通風設備的負擔。人力挖土和運土:便于繞開工程樁、深井泵管等障礙物;對坑底土壤擾動少;隨著挖土工作面的擴大,可以投入大量人力挖土,施工進度可以控制;從目前我國情況看,在挖土成本方面,用人力比機械更便宜。由于上述原因,目前我國主要采用人力挖土。挖土要逐皮逐層進行,開挖的土方坡面不宜大于75°,防止坍方,更嚴禁掏挖,防止土方坍落傷人。人力挖土多采用雙輪手推車運土,沿運輸路線上均應鋪設腳手板,以利于坑底土方的水平運輸。地下室挖土與樓蓋澆筑是交替進行,每挖土至樓板底標高,即進行樓蓋澆筑,然后再開挖下一層的土方。某工程的施工順序和出土口采用的提升土方的機械設備。(a)開挖地下一層土方;(b)澆筑地下一層樓蓋;(c)澆筑±0.00標高處樓蓋;(d)施工上部一層結構,同時開挖地下二層土方;(e)施工上部二層結構,同時澆筑地下二層樓蓋;(f)施工上部三層結構,同時開挖地下三層土方;(g)施工上部四層結構,同時澆筑地下三層樓蓋;(h)施工地上五層結構,同時開挖地下四層土方;(i)澆筑地下室底板地下室結構施工對于地面梁板或地下各層梁板,挖至其設計標高后,將土面整平夯實,澆筑一層C10厚約100mm的素混凝土(土質好抹一層砂漿亦可),然后刷一層隔離層,即成樓板模板。對于梁模板,如土質好可用土胎模,按梁斷面挖出槽穴即可,如土質較差可用模板搭設或磚砌筑梁模板。所澆筑的素混凝土層,待下層挖土時一同挖去。(a)用鋼模板組成梁模;(b)梁模用土胎模1-樓板面;2-素混凝土層與隔離層;3-鋼模板或磚砌筑;4-填土柱頭模板如圖所示,施工時先把柱頭處的土挖出至梁底以下500mm左右處,設置柱子的施工縫模板,為使下部柱子易于澆筑,該模板宜呈斜面安裝,柱子鋼筋通穿模板向下伸出接頭長度,在施工縫模板上面組立柱頭模板與梁模板相連接。如土質好柱頭可用土胎模,否則就用模板搭設。下部柱子挖出后搭設模板進行澆筑。1-樓板面;2-素混凝土層與隔離層;3-柱頭模板;4-預留澆筑孔;5-施工縫;6-柱筋;7-H型鋼;8-梁鋼筋的連接,可用電焊和機械連接(錐螺紋連接、套筒擠壓連接)。由于焊接時產生廢氣,封閉施工時對環境污染較大,宜少用。混凝土的輸送宜采用混凝土泵,用輸送管直接輸送至澆筑地點。由于上、下層豎向結構的結合面在上層構件的底部,再加上地面土的沉降和剛澆筑混凝土的收縮,在結合面處易出現縫隙,這對于受壓構件是不利的。為此,宜在結合面處的模板上預留若干壓漿孔,需要時可用壓力灌漿消除縫隙,保證豎向結構連接處的密實性。防水施工地下工程防水主要是以結構自防水、主體外防水,主體各預留空洞加設止水環、止水片,施工縫處加設止水帶以及止水條等多種措施來達到防水目的。1、結構自防水地下工程防水主要以結構自防水為主,要求施工操作過程中嚴格按照混凝土振搗要求進行振搗,使混凝土密實,充分發揮混凝土自身防水作用。2、外防水逆作法施工不同于常規的大開挖,外防水施工難度較大,大開挖施工外墻、頂板均能施作外防水,而逆作法施工考慮到施工工藝的局限性,只有頂板能夠施作外防水。由于逆作法施工縱橫向施工縫較多,極易產生漏水隱患,為了消除此種隱患,在邊墻施工完成后,對邊墻縱、橫向施工縫進行注漿處理,以達到堵水堵漏的目的。頂板外防水施工:工程主體外防水采用鋪設兩層SBC高分子防水材料。特點:施工周期短、防水效果好在主體邊墻縱、橫施工縫處進行注漿防水處理3、預留空洞設置止水環、止水片4、施工縫留置止水帶、止水條土釘墻施工土釘墻

1、土釘墻是由天然土體通過土釘墻就地加固并與噴射砼面板相結合,形成一個類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力;從而保持開挖面的穩定,這個土擋墻稱為土釘墻。

土釘砼面土釘墻應用特點1、形成土釘復合體、顯著提高邊坡整體穩定性和承受邊坡超載的能力。2、施工設備簡單,由于釘長一般比錨桿的長度小的多,不加預應力所以設備簡單。3、隨基坑開挖逐層分段開挖作業,不占或少占單獨作業時間,施工效率高,占用周期短。4、土釘墻成本費較其他支護結構顯著降低。5、施工噪音、振動小,不影響環境。6、土釘墻本身變形很小,對相鄰建筑物影響不大。釘復合體7、施工不需單獨占用場地,對現場狹小,放坡困難,有相鄰建筑物時顯示其優越性。土釘墻設置及土釘材料土釘墻是通過鉆孔、插筋、注漿錨桿來設置的,也可以直接打入角鋼、粗鋼筋、鋼管形成土釘。3、土釘墻施工準備

①、機械準備錨桿鉆機錨桿機空氣壓縮機錨桿鉆機能自動退鉆桿、接鉆桿,尤其適用于土中造孔。作為鉆孔機械和混凝土噴射機械的動力設備,一般選用風量9m3/min以上、壓力大于0.5MPa的空壓機。所選用材料應滿足下列規定:

1)土釘鋼筋使用前應調直、除銹、除油;2)優先選用強度等級為32.5的普通硅酸鹽水泥;3)采用干凈的中粗砂,含水量應小于5%;4)使用速凝劑,應做與水泥的相容性試驗及水泥漿凝結效果試驗。②、技術準備:熟悉、審查施工圖紙。

③、施工現場準備工作:地上、地下各種管線及障礙物的勘測定位;地上、地下障礙物的拆除;施工現場的平整;測量放線;臨時道路、臨時供水、供電等管線的敷設;臨時設施的搭設;現場照明設備的安裝。

④、勞動組織準備:建立各施工部的管理組織,集結施工力量、組織勞動力進場,做好施工人員入場教育等工作。

⑤、施工場外協調:由基礎施工項目經理部與土方施工部共同對外協調交通、環衛、市容的關系,以及擾民、民擾處理的前期準備工作。土釘墻構造要求1、土釘墻的墻面坡度不宜大于1:0.1。

m為放坡系數:b/h=m2、土釘外露端部和層面有效連接在一起,設承壓板和加強筋。3、土釘長度宜為開挖深度0.5~1.2倍,土釘的間距宜為0.6~1.2m,土釘與水平夾角α為10°~20°。

α4、土釘宜選用Ⅱ、Ⅲ級螺紋鋼筋,直徑16~32,鉆孔直徑70~120。

5、面層噴射砼強度等級不宜低于C20。

6、噴射砼面層厚度宜為80~200,通常采用100。

7、噴射砼面層中配鋼筋網,采用I級鋼筋、直徑6~10,間距150~300,鋼筋網搭接長度大于300。

8、注漿材料水泥凈漿或水泥砂漿,其強度不低于M10。

9、當地下水位高于基坑底面時,應采取降水或截水措施;土釘墻墻頂應采用砂漿或混凝土護面,坡頂和坡腳應設排水措施,坡面上可根據具體情況設置泄水孔。施工工藝(1)基坑開挖基坑要按設計要求嚴格分層分段開挖,在完成上一層作業面土釘與噴射混凝土面層達到設計強度的70%以前,不得進行下一層土層的開挖。每層開挖最大深度取決于在支護投入工作前土壁可以自穩而不發生滑動破壞的能力。挖方要選用對坡面土體擾動小的挖土設備和方法,嚴禁邊壁出現超挖或造成邊壁土體松動。坡面經機械開挖后要采用小型機械或鏟鍬進行切削清坡,以使坡度及坡面平整度達到設計要求。為防止基坑邊坡的裸露土體塌陷,對于易塌的土體可采取下列措施:1)對修整后的邊坡,立即噴上一層薄的砂漿或混凝土,凝結后再進行鉆孔(圖a);2)在作業面上先構筑鋼筋網噴射混凝土面層,而后進行鉆孔和設置土釘;3)在水平方向上分小段間隔開挖(圖b);4)先將作業深度上的邊壁做成斜坡,待鉆孔并設置土釘后再清坡(圖c);5)在開挖前,沿開挖面垂直擊入鋼筋或鋼管,或注漿加固土體(圖d)。(2)噴射第一道面層每步開挖后應盡快做好面層,即對修整后的邊壁立即噴上一層薄混凝土或砂漿。若土層地質條件好,可省去該道面層。(3)設置土釘土釘的設置也可以是采用專門設備將土釘鋼筋擊入土體,但是通常的做法是先在土體中成孔,然后置入土釘鋼筋并沿全長注漿。1)鉆孔鉆孔前,定出孔位并作出標記及編號。采用的機具應符合土層特點,滿足設計要求,在進鉆和抽出鉆桿過程中不得引起土體坍孔。成孔過程中應由專人做成孔記錄,按土釘編號逐一記載取出土體的特征、成孔質量、事故處理等,并將取出的土體及時與初步設計所認定的土質加以對比,若發現有較大的偏差要及時修改土釘的設計參數。采用機械螺旋鉆機成孔,局部可采用人工洛陽鏟成孔。鉆孔后進行清孔檢查,對孔中出現的局部滲水塌孔或掉落松土立即進行壓漿處理,并及時安設土釘鋼筋并注漿。

2)插入土釘鋼筋插入土釘鋼筋前要進行清孔檢查,若孔中出現局部滲水、塌孔或掉落松土應立即處理。土釘鋼筋置入孔中前先安裝對中定位支架,以保證鋼筋處于孔位中心且注漿后其保護層厚度不小于25mm。支架沿釘長的間距可為2~3m左右,支架可為金屬或塑料件,以不妨礙漿體自由流動為宜。3)注漿注漿前要驗收土釘鋼筋安設質量是否達到設計要求。一般可采用重力、低壓(0.4~0.6MPa)或高壓(1~2MPa)注漿,水平孔應采用低壓或高壓注漿。壓力注漿時應在孔口或規定位置設置止漿塞,注滿后保持壓力3~5min。重力注漿以滿孔為止,但在漿體初凝前需補漿1~2次。對于向下傾角的土釘,注漿采用重力或低壓注漿時宜采用底部注漿方式,注漿導管底端應插至距孔底250~500mm處,在注漿同時將導管勻速緩慢地撤出。注漿過程中注漿導管口始終埋在漿體表面以下,以保證孔中氣體能全部逸出。注漿時要采取必要的排氣措施。配排氣管并與土釘鋼筋綁扎牢固,在注漿前與土釘鋼筋同時送入孔中。每次向孔內注漿時,確認實際注漿量超過孔內容積。注漿材料宜用水泥漿或水泥砂漿。水泥漿的水灰比宜為0.5;水泥砂漿的配合比宜為1:1~1:2(重量比),水灰比宜為0.38~0.45。需要時可加入適量速凝劑,以促進早凝和控制泌水。水泥漿、水泥砂漿應拌合均勻,隨拌隨用,一次拌合的水泥漿、水泥砂漿應在初凝前用完。注漿前應將孔內殘留或松動的雜土清除干凈。注漿開始或中途停止超過30min時,應用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路。用于注漿的砂漿強度用70mm×70mm×70mm立方體試塊經標準養護后測定。每批至少留取3組(每組3塊)試件,給出3d和28d強度。(4)噴第二道面層在噴混凝土之前,先按設計要求綁扎、固定鋼筋網。面層內的鋼筋網片應牢固固定在邊壁上并符合設計規定的保護層厚度要求。鋼筋網片可用插入土中的鋼筋固定,但在噴射混凝土時不應出現振動。鋼筋網片可焊接或綁扎而成,網格允許偏差為±10mm。鋪設鋼筋網時每邊的搭接長度應不小于一個網格邊長或200mm,如為搭焊則焊接長度不小于網片鋼筋直徑的10倍。網片與坡面間隙不小于20mm。土釘與面層鋼筋網的連接可通過墊板、螺帽及土釘端部螺紋桿固定。噴射混凝土順序可根據地層情況“先錨后噴”,土質條件不好時采取“先噴后錨”,噴射作業時,空壓機風量不宜小于9m3/min,氣壓0.2~0.5MPa,噴頭水壓不應小于0.15MPa,噴射距離控制在0.6~1.0m,通過外加速凝劑控制混凝土初凝和終凝時間在5~10min,噴射厚度大于等于100mm。

養護:重慶夏季采取灑水養護,每天需三次,持續三天。

面層噴射混凝土終凝后2h應噴水養護,養護時間宜3~7d,養護視當地環境條件采用噴水、覆蓋澆水或噴涂養護劑等方法。噴射混凝土強度可用邊長為100mm的立方體試塊進行測定。排水設施的設置水是土釘支護結構最為敏感的問題,不但要在施工前做好降排水工作,還要充分考慮土釘支護結構工作期間地表水及地下水的處理,設置排水構造措施。基坑四周地表應加以修整并構筑明溝排水,嚴防地表水再向下滲流。可將噴射混凝土面層延伸到基坑周圍地表構成噴射混凝土護頂并在土釘墻平面范圍內地表做防水地面可防止地表水滲入土釘加固范圍的土體中。為了排除積聚在基坑內的滲水和雨水,應在坑底設置排水溝和集水井。排水溝應離開坡腳0.5~1m,嚴防沖刷坡腳。排水溝和集水井宜用磚襯砌并用砂漿抹內表面以防止滲漏。坑中積水應及時排除。水泥土墻施工(一)施工機具(1)深層攪拌機有中心管噴漿方式和葉片噴漿方式兩類。前者的輸漿方式中的水泥漿是從兩根攪拌軸之間的另一根管子輸出,不影響攪拌均勻度,可適用于多種固化劑;后者是使水泥漿從葉片上若干個小孔噴出,使水泥漿與土體混合較均勻,適用于大直徑葉片和連續攪拌,但因噴漿孔小易被堵塞,它只能使用純水泥漿而不能采用其他固化劑。(2)配套機械主要包括灰漿攪拌機、集料斗、灰漿泵。深層攪拌機深層單軸攪拌機(二)施工工藝深層攪拌水泥土擋墻的施工工藝流程如圖所示。(1)定位用起重機(或用塔架)懸吊攪拌機到達指定樁位,對中。(2)預攪下沉待深層攪拌機的冷卻水循環正常后,啟動攪拌機,放松起重機鋼絲繩,使攪拌機沿導向架攪拌切土下沉。(3)制備水泥漿待深層攪拌機下沉到一定深度時,即開始按設計確定的配合比拌制水泥漿(水灰比宜0.45~0.50),壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。

(4)提升、噴漿、攪拌待深層攪拌機下沉到設計深度后,開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基,且邊噴漿、邊攪拌,同時按設計確定的提升速度提升深層攪拌機。提升速度不宜大于0.5m/min。(5)重復上、下攪拌為使土和水泥漿攪拌均勻,可再次將攪拌機邊旋轉邊沉入土中,至設計深度后再提升出地面。樁體要互相搭接200mm,以形成整體。相鄰樁的施工間歇時間宜小于10h。(6)清洗、移位向集料斗中注入適量清水,開啟灰漿泵,清洗全部管路中殘存的水泥漿,并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈;移位后進行下一根樁的施工。樁位偏差應小于50mm,垂直度誤差應不超過1%。樁機移位,特別在轉向時要注意樁機的穩定。

(三)水泥土的配合比水泥摻入量取決于水泥土擋墻設計的抗壓強度qu,水泥摻入比aw與水泥土抗壓強度的關系,如由3-96所示。水泥標號每提高100號,水泥土強度qu約增大20%~30%。通常選用齡期為三個月的強度作為水泥土的標準強度較為適宜。(四)提高水泥土樁擋墻支護能力的措施重力式支護結構,主要由抗傾覆、抗滑移和抗剪強度控制截面和入土深度。目前這種支護的體積都較大,為此可采取下列措施,通過精心設計來提高其支護能力:(1)卸荷如條件允許可將基坑頂部的土挖去一部分,以減小主動土壓力。(2)加筋可在新攪拌的水泥土樁內壓入竹筋等,有助于提高其穩定性。但加筋與水泥土的共同作用問題有待研究。(3)起拱將水泥土樁擋墻做成拱形,在拱腳處設鉆孔灌注樁,可大大提高支護能力,減小擋墻的截面。對于邊長大的基坑,于邊長中部適當起拱以減少變形。目前這種形式的水泥土樁擋墻已在工程中應用。(4)擋墻變厚度對于矩形基坑,由于邊角效應,在角部的土體變形會有所減小。為此于角部可將水泥土樁擋墻的厚度適當減薄,以節約投資。鋼板樁施工鋼板樁簡介鋼板樁的施工特點施工簡便,不需要龐大施工設備施工快速,可大幅縮短工期互換性、止水性好通過改變鋼板樁的斷面形狀和長度,能使其適應不同地質、深度、支護結構的要求同時使整個維護結構更加經濟合理基坑施工占地面積小,污染小,有環保特性

鋼板樁施工(一)常用的鋼板樁形式1.直線型鋼板樁直線型鋼板樁(見圖3-19)防水和承受軸向力的性能良好,容易打入土中,但側向抗彎剛度較低,僅用于地基土質良好、基坑深度不大的工程中。2.U型鋼板樁U型鋼板樁(圖3-20)的側向剛度較大,防水和抗彎性能較好,在施工中應用較廣,一般用于碼頭岸壁、護岸及深度較大的基坑護壁工程。3.Z型鋼板樁

Z型鋼板樁(圖3-21)斷面不對稱,如單根打入,會繞垂直中心軸旋轉,實際施工中一般將其成對地拼連在一起錘打。它一般也在用于碼頭岸壁、護岸及支護結構中,但其制作工藝復雜,工程中應用較少。目前,鋼板樁的生產廠家主要集中在日本、韓國及盧森堡等國。鋼板樁種類主要分為U型鋼板樁、Z型鋼板樁、組合型鋼板樁以及目前在日本已廣泛應用的900mm帽型鋼板樁。帽型鋼板樁U型鋼板樁組合型鋼板樁Z型鋼板樁4.H型鋼板樁H型鋼板樁(圖3-22)斷面模量很大,技術性能良好,因此在水工結構或荷載較大的支護結構中都采用這種板樁。如圖3-23所示是H型鋼板樁的接頭形式。H型鋼板樁在沉入設計標高并完成基坑開挖后,應在其樁頂加蓋樁帽,其結構形式見圖3-24。

(二)異型鋼板樁鋼板樁的型式除去上述4種以外,還有一些異型樁(見圖3-25~圖3-29)二、鋼板樁的圍檁鋼板在進入現場前,均要進行檢查整理,保證每塊板樁完整平直。為了保證鋼板樁垂直打入,使打入后的板樁平面平直,要安設圍檁支架。它由圍檁和圍檁樁組成。按照其平面位置可分為單面和雙面圍檁支架;在高度上又可分為單層、雙層和多層式。第一層圍檁安裝高度約在離地面50mm處。雙面圍檁之間的凈距以比兩塊板樁的組合寬度多8~10mm為宜。圍檁支架必須尺寸正確,牢固可靠,并有一定剛度。圍檁支架每次安裝的長度為矩形擋墻的長邊和短邊,并視工程具體情況而定,應考慮周轉使用。圍檁樁的截面和打入深度,應通過計算確定。三、鋼板樁打設前的準備工作鋼板樁的設置位置應便于基礎施工,即在基礎結構邊緣之外并留有支、拆模板的余地。特殊情況下如利用鋼板樁作箱基底板或樁基承臺的側模,則必須襯以纖維板或油毛氈等隔離材料,以便鋼板樁拔出。鋼板樁的平面布置,應盡量平直整齊,避免不規則的轉角,以便充分利用標準鋼板樁和便于設置支撐。對于鋼板樁擋墻應在板樁接縫處設置可靠的防滲止水的構造,必要時可在沉樁后在坑外鋼板樁鎖口處注漿防滲。1.鋼板樁的檢驗與矯正鋼板樁在進入施工現場前需檢驗、整理。尤其是使用過的鋼板樁,因在打樁、拔樁、運輸、堆放過程中易變形,如不矯正不利于打入。用于基坑臨時支護的鋼板樁,主要進行外觀檢驗,包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、高度、端頭矩形比、平直度和鎖口形狀等。對樁上影響打設的焊接件應割除。如有割孔、斷面缺損應補強。若有嚴重銹蝕,應量測斷面實際厚度,以便計算時予以折減。經過檢驗,如誤差超過質量標準規定時,應在打設前予以矯正。矯正后的鋼板樁在運輸和堆放時盡量不使其彎曲變形,避免碰撞,尤其不能將連接鎖口碰壞。堆放的場地要平整堅實,堆放時最下層鋼板樁應墊木塊。2.導架安裝為保證沉樁軸線位置的正確和樁的豎直,控制樁的打入精度,防止板樁的屈曲變形和提高樁的貫入能力,一般都需要設置一定剛度的、堅固的導架,亦稱“施工圍檁”。導架通常由導梁和導樁等組成,它的形式,在平面上有單面和雙面之分,在高度上有單層和雙層之分。一般常用的是單層雙面導架(圖6-102)。導樁的間距一般為2.5~3.5m,雙面導梁之間的間距一般比板樁墻高度大8~15mm。3.沉樁機械的選擇打設鋼板樁可用落錘、汽錘、柴油錘和振動錘。導架1-導梁;2-導樁導架的位置不能與鋼板樁相碰。導樁不能隨著鋼板樁的打設而下沉或變形。導梁的高度要適宜,要有利于控制鋼板樁的施工高度和提高工效,要用經緯儀和水平儀控制導梁的位置和標高。導引(導架)標準導引圓形導引HZ施工導引打樁設備分類打樁設備鋼板樁的施工設備很多,按照打樁方式的不同可分為下述幾種:(一)沖擊打樁機械:有自由落錘,蒸汽錘、空氣錘、液壓錘、柴油錘等。(二)振動打樁機械:這類機械既可用于打樁還可用于拔樁,常用的是振動打拔樁錘。(三)振動沖擊打樁機械:這種機械是在振動打樁機的機體與夾具間設置沖擊機構,在激振機產生上下振動的同時,產生沖擊力,使施工效率大大提高。(四)靜力壓樁機械:靠靜力將板樁壓人土中。打樁設備示意打樁設備沖擊打樁設備震動打樁設備靜壓樁設備四、鋼板樁的打設(一)打設方法的選擇鋼板樁的打設方式分為“單獨打入法”和“屏風式打入法”兩種。1.單獨打入法這種方法是從板樁墻的一角開始,逐塊(或兩塊為一組)打設,直至結束。這種方法簡便、迅速,不需要其它輔助支架。但是易使板樁向一側傾斜,且誤差積累后不易糾正。為此,這種方法只適用于板樁長度較小的情況。2.屏風式打入法這種方法是將10~20根鋼板樁成排插入導架內,呈屏風狀,然后再分批施打。施打時先將屏風墻兩端的鋼板樁打至設計標高或一定深度,成為定位板樁,然后在中間按順序分別以1/3和1/2板樁高度呈階梯狀打入。屏風式打入法的優點是可減少傾斜誤差積累,防止過大傾斜,對要求閉合的板樁墻,常采用此法。其缺點是插樁的自立高度較大,要注意插樁的穩定和施工安全。逐根打樁打樁方法即板樁結構中的板樁是一根根地打入土中。適用于松散的土壤和短樁施工,對于密實砂土和高粘性土,建議屏風式打法沉樁。該法速度快,樁架高度相對可低一些,但是容易傾斜。屏風式打樁方法(二)鋼板樁的打設先用吊車將鋼板樁吊至插樁點處進行插樁,插樁時鎖口要對準,每插入一塊即套上樁帽輕輕加以錘擊。在打樁過程中,為保證鋼板樁的垂直高度,要用兩臺經緯儀從兩個方向加以控制。為防止鎖口中心線平面位移,可在打樁進行方向的鋼板樁鎖口處設卡板,阻止板樁位移。同時在腰梁上預先算出每塊板塊的位置,以便隨時檢查校正。鋼板樁分幾次打入。如第一次由20m高打至15m,第二次則打至10m,第三次打至導梁高度,待導架拆除后第四次才打至設計標高。打樁時,開始打設的第一、二塊鋼板樁的打入位置和方向要確保精度,它可以起樣板導向作用,一般每打入1m應測量一次。打樁時若阻力過大,板樁難于貫入時,不能用錘硬打,可伴以高壓沖水或振動法沉樁。若板樁有銹蝕或變形,應及時調整。還可在鎖口內涂以油脂,以減少阻力。在軟土中打板樁,有時會出現把相鄰板樁帶入的現象。為了防止出現這種情況,可以把相鄰板樁焊在腰梁上,或者數根板樁用型鋼連在一起;另外在鎖口處涂以油脂,并運用特殊塞子,防止土、砂進入連接鎖口。鋼板樁的轉角和封閉鋼板樁墻的設計長度有時不是鋼板樁標準寬度的整倍數,或者板樁墻的軸線較復雜,鋼板樁的制作和打設也有誤差,這些都會給鋼板

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