地基基础与地下空间施工技术总结.docx
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1、地基基础与地下空间施工技术总结 囊式注浆扩体抗浮锚杆施工技术1.主要技术内容本技术施工时首先完成锚杆杆体整体防腐处理, 然后进行扩体囊施工与组装, 同时完成 相应的测量定位的前期施工准备工作; 然后进行旋喷机校正, 开始成孔作业时先用常规钻头 钻出深孔, 钻至待扩孔深度后使用喷射工艺进行端部扩孔, 再将成品锚杆放入孔内, 通过袋 内注浆管对纤维袋进行注浆, 注满浆后再通过袋外一次注浆管向纤维袋外端锚孔内注浆, 直 至注满为止,至一次注浆浆固结体强度达到 5MPa 后,再通过二次注浆管,用高压注浆泵进 行二次注浆,最后在结构底板施工时将抗浮锚杆锁定于基础筏板上层钢筋网片上,采用扭力 扳手完成。杆
2、体钢筋、垫板依靠螺母锁定后,随基础筏板一起完成施工。该锚杆包括锚杆杆体、注浆纤维袋、袋内注浆管。锚杆端部为透气、透水但不漏浆的有 机合成材料缝制的注浆纤维袋, 锚杆杆体由注浆纤维袋包裹, 注浆纤维袋两端还有防止浆液 漏失的密封结构, 位于注浆纤维袋内部的袋内注浆管上还设有一个单向止浆阀。经内注浆管 向纤维袋内注浆, 通过浆液压力挤撑纤维袋将淤积孔底淤泥或沉渣等挤至孔壁形成端部扩体 抗浮锚杆,提高其抗拔承载力。其施工原理如下图 1.1-1 所示。施工原理(1)工艺流程如下:1) 锚杆施工就位施工前由测量人员根据设计图纸检查核对锚杆点位及标高,确认准确无误后方可施工, 并按要求填写工程定位测量记录
3、,有关部门履行签字手续。根据设计图纸, 对每条抗浮锚杆的位置进行测量, 定位水平误差为 5mm,确保孔位偏差 在允许范围内。12) 旋喷机就位与校正锚杆定位完成后, 进行旋喷机就位, 成孔前施工人员应仔细检查点位及钻具垂直度, 确 认满足要求后,再进行成孔施工。3) 成孔作业成孔前需测放施工点位场地标高, 根据场地标高及锚杆顶标高进行钻孔施工, 确定是否 存在孔桩段。桩机定位后,进尺仪表盘读数为零,根据仪表盘读数进行钻孔深度的控制。采用锚杆钻机钻进, 钻进时清水从钻管流向管底, 在一定的压力水头下清水包裹钻削下 来渣土排出孔外, 由人工将渣土集中收集至指定地点外运。钻进过程中(包括接长钻管和暂
4、 时停机)要不断提供清水护壁,而且要始终保持孔口水位。钻进长度为设计长度-0.5m,以 保证扩孔段的成孔大小。4) 旋喷形成扩大头由于旋喷扩孔施工速度快、工期短, 故当遇到残积土等易施工土层时, 应采用旋喷扩孔 进行施工。锚杆钻机用水灰比为 0.8 的水泥浆以 30 MPa 高压进行旋喷,旋喷时以 1020 cm/min 的提升速度及 1020 r/min 的转速进行高压喷射扩孔, 为保证扩孔段的大小, 旋喷 施工应重复 2 次,扩孔段长度按照设计要求进行设定。施工过程中, 采用泥浆泵将扩孔施工过程中产生的泥浆抽排至浆渣分离器中, 使用浆渣 分离器将废旧泥浆分离成渣土和水, 渣土集中外运, 水
5、随基坑排水系统排出并组织进行循环 利用,保证场地的清洁、环保。5) 锚杆制作与防腐根据锚固长度及设计构造要求, 确定钢筋的下料长度; 顶部预留长度为底板厚度-50 mm;将精轧螺纹钢穿过扩体锚杆囊袋的预留孔, 在囊袋的螺纹钢端, 由经过专门培训的工 人和专用设备安装预应力螺母的固定装置;安装定位器及承载体(为满足承载力需要,采用钢制承载体),点焊锚头护套;绑扎钢制注浆管, 用作囊袋内注浆及二次注浆, 用铁丝绑在杆体上, 与囊袋的对应注 浆丝口旋转固定,露出地面高度不小于 1m;根据设计图纸确定防腐等级,钢筋采用外涂环氧富锌类底料。6) 锚杆下放锚杆下放主要为人工辅助锚杆钻机下放, 杆体放入钻孔
6、前, 应检查杆体的质量, 确保组 装后杆体满足设计要求。下放杆体时, 应防止杆体扭压、弯曲。在钻孔钻至设计要求深度并 经验收后, 进行下锚, 锚杆体插入孔内深度为距孔底不超过 0.10 m。 锚杆安放后, 不得随 意提拔。7) 囊袋内灌注水泥浆囊袋内注浆水灰比取 0.5,在水泥浆转移过程中采用过滤网对其进行过滤, 以防发生 管路堵塞。检测水泥浆的流动度,对符合要求的水泥浆进行取样检测,并做好取样记录。待扩体锚杆下放到锚孔的设计深度后, 由泥浆泵将制配好的水泥浆压灌入挤扩囊体内, 在孔底扩体锚固段形成一个形状规则的水泥结石体,强度高且性能稳定。2囊袋内注浆量达 0.21 m 时即可将囊体注满,为
7、保证囊袋注浆量,实际操作过程中 的注浆量应大于 0.21 m。8) 补浆如果当囊袋内注浆完成时孔口未溢出水泥浆, 则应拧下与囊袋的对应注浆丝口旋转固定 的高压注浆钢管, 上提 100 200mm,开动注浆泵进行补浆直至孔口返浆变色, 补浆完成后 除去快速接头后面的注浆外管,将高压注浆钢管全部提出冲洗,完成 1 根扩体锚索施工。9) 安装垫板及锚具待绑扎底板钢筋时,加装螺旋钢筋、垫板及锚具,并用斜拉钢筋与底板主筋相连。 杆 体止水措施采用聚合物水泥防水涂膜进行封闭。2.技术指标(1)主要材料技术指标:1)锚杆: 32mm 的 PSB1080 级预应力混凝土用螺纹筋;纤维袋注浆扩体预应力锚杆; 2
8、)钢材: 200*200*24 的 Q235 B 级碳素结构钢;3)水泥浆: PC42.5 的普通硅酸盐水泥;(2)锚杆的组装和安放必须符合土层锚杆设计与施工规范;(3)进行基本试验时, 所施加最大试验荷载, 不应超过钢丝、钢绞线、钢筋强度标准 值的 0.8 倍;(4)基本试验所得的总弹性位移应超过自由段长度理论弹性伸长的 80%,且小于自由 段长度与 1/2 锚固段长度之和的理论弹性伸长。3.经济、环境效果分析“三合一”地下连续墙是集支护挡土、地下室结构外墙和止水帷幕三种功能合一的地下 连续墙结构,与传统的地下连续墙相比:(1)避免了排桩挡土墙和止水帷幕(或降水井)占地过多的缺点,可以充分利
9、用建筑 红线以内的有限地面和空间, 节约资源; 并且地下连续墙的抗弯刚度强, 承载能力大, 悬臂 开挖的基坑深度大,因而可减少基坑内支撑和桩的数量,节约投资。(2)止水效果好,引起邻近建筑物或管线的沉降变形小, 施工单元较大,成槽、清槽 和灌注混凝土等各工序检查手段丰富, 质量可靠度高。节省约三分之一降水井数量, 降低了 成本,提高了机械基坑作业效率,节省工期。“三合一结构”地下连续墙功效高, 工期短, 质量有保证, 对周围环境影响小, 经济效 益、社会效益显著。4.知识产权情况河南省级工法: 抗浮锚杆施工工法专利:一种纤维袋注浆扩体预应力锚杆及使用方法 ZL 2014 10026664.55
10、.适用范围适用于地下室埋深较深,水位较高且淤泥质黏土等软土较多的地区。6.已应用的典型工程郑东新区雁鸣社区 A 区项目。7.技术咨询服务单位联系方式3技术咨询单位:联系人:电子邮箱:电话: 可回收式基坑支护锚杆施工技术1.主要技术内容可回收式基坑支护锚杆是基坑及边坡支护的一种形式, 支护锚杆由钻头、承压板、弯曲 半圆板、钢绞线、钻杆等构件组成, 可回收式基坑支护锚杆充分发挥锚固在土层中所处于的 三向约束状态以及抗压强度高的优点, 可大幅度提高锚索承载力。钢绞线全长采用塑料套管 保护, 回收后可以再次利用, 在地下仅余留金属锚头。钻头钻进一次性完成成孔、安放承压 板和钢绞线等工序, 避免了二次安
11、放, 节约了时间, 提高了施工效率。该技术具有安全可靠、 施工速度快、构件重复利用、绿色环保、 降本增效等特点。(1)构造形式钻头与承压板和弯曲半圆板连接在一起,弯曲半圆板置于承压板前部,钢绞线以 U 型 环绕在弯曲半圆板边缘凹槽内,钻头尾部穿过承压板中间与钻杆承插咬合连接。4 回收锚杆构件组成图 可回收锚杆实物图 锚杆受力对比示意图(2)工艺流程锚杆制作钻进成孔注浆张拉锁定 回收工序完成施工并拆除新型自钻式可回收锚杆。1)锚杆制作:钢绞线采用 75/76 无粘结钢绞线,抗拉强度设计值 1320MPa。钻头 采用自钻式可回收锚杆钻头, 前部三棱钻头旋转直径 170mm,后部承压方板 120*1
12、20mm,每 个承压方板上设置 2 个弯曲半圆板。每个钻头 U 型缠绕 1 根共计 2 束钢绞线。采用钢绞线弯 曲机制作 U 型钢绞线, U 型端部利用铁带和铁线约束。 可回收锚索大样图 钻头正视图2)锚杆钻进、成孔、注浆:锚杆采用回转钻机钻进,钻进时通过钻杆内部空腔向孔底 注入水泥浆,利用水泥浆循环护壁。 可回收锚杆下放5 注浆3)张拉锁定:锚杆张拉锁定在注浆体强度达到设计强度后进行,锚具为 VLM 锚具,用 YC-100 型穿芯式千斤顶、电动油泵加荷锁定。4)锚杆回收:待地下室结构施工完毕,随外墙回填进度, 利用千斤顶及夹具,将锚杆 拔出回收。 锚索回收2.技术指标(1)锚杆及其钻头加工符
13、合设计和规范要求。(2)锚杆钻进、成孔、注浆应符合设计和规范要求。水泥浆水灰比为 0.8,水泥采用42.5 级普通硅酸盐水泥,水泥浆中掺入适当早强剂,钻进过程中保证孔口持续返浆。钻进 一次性成孔并携带钢绞线到达设计深度。(3)锁定张拉系统事先经过标定, 并用油压表的读数换算成张拉压力进行控制。在锁定过程中,采用锚杆拉力计进行校核,达到设计及规范要求数值。63.经济、环境效果分析(1)经济效果分析1) 可回收锚杆钢绞线全长采用塑料套管保护,回收后可以再次利用;2) 钻头钻进一次性完成成孔、安放承压板和钢绞线等工序,避免了二次安放,节约了 时间及水泥浆用量,且提高了施工效率;3)减少了对周边拟建地
14、下结构或地铁施工时带来的不利影响。(2)环境效果分析可回收锚杆在回收后在地下仅余留金属锚头部分,减少了钢绞线长期存在对地下的污染 和影响,绿色环保。4.知识产权情况专利 1 项:专利 1:自钻式可回收锚索, ZL 201220713574.X。5.适用范围适用于 5-10m 的基坑支护、边坡支护施工。6.已应用的典型工程沈阳乐天世界项目、沈阳盛京金融广场项目。7.技术咨询服务单位联系方式技术咨询单位:联系人:电子邮箱:电话: 先插法钢管柱垂直度精确调整施工技术1.主要技术内容钢管柱调直架体系(详见图 1.3-1) 通过三点定位调节的方式, 平台钢板中间定位螺栓 用于定位钢管柱与桩位中心重合,
15、将平台钢板固定于砼地面上稳固后, 通过钢丝绳紧丝器协 力调节长钢管柱的底部偏移方向, 上部一点通过刚性连接杆件与底部四个同一方向, 利用杠 杆原理调节并固定, 实时调节过程中, 利用与钢管柱母线平行固定的测斜管, 测斜仪配对的 测斜铅垂, 形成测斜数据后, 第一时间现场汇总至电脑固定计算程式, 从而得出钢管柱测斜 垂直度, 达到图纸设计要求后, 停止微调钢管柱并固定。通过中间点定位, 上部采用杠杆原 理,下部钢丝绳调节的方式,合理有效的调节钢管柱垂直度,见图 1.3-2。7紧丝器挂扣图1.3-1 调直平台钢板构造图 调直架体系作业原理图理想情况下钢管柱在钻孔内仅受侧向泥浆阻力, 利用上层刚性连
16、接固定, 中间层调节螺 杆固定调整中心位置, 下层同样四道钢丝绳斜拉调整可以轻易地将钢管柱移动、调整, 通过 预埋测斜管再配合精密的经纬仪、三维激光测斜仪以及第三方的测斜管等测量仪器, 从而控 制垂直度达到设计要求。斜拉钢丝绳与钢管柱底部通过套环连接, 钢丝绳其可重复利用,节能环保,节约成本; 采用此方法进行钢管柱调垂施工精度高, 速度快, 并整体调直架体系可以循环利用, 操作简 便。关键技术工艺流程:(1)工具管柱安装与焊接制作方形连接钢管柱连接工具管柱从而保证钢管柱柱顶标高和吊运便利, 在测斜管安装8完成后, 在钢管柱顶端安装工具管柱, 工具管柱与钢管柱靠 4 个中 32 mm 的螺栓连接
17、, 保证 连接的顺直和稳固,方便调垂。(2)调直架安装与固定1)调直架对中对中方式采用十字线与线垂结合的方法。调直架对中后, 在四个角位置各采用 4 个膨胀螺栓与地面固定牢固。调直平台要求水平 架设在孔口上,调整平台应与桩中心点要吻合,偏差不得大于 5mm。2)钢管柱吊装及下放共设置三个吊点, 主钩起吊钢套管顶部, 副钩起吊钢套管中下部, 使钢套管缓慢吊离地 面约 50cm,并改变其角度逐渐使之垂直然后卸去副吊底端挂钩。(3) 测斜仪检测待现场在初步调节好钢立柱之后, 开始进行倾斜测试。现场测试数据经通讯电缆进入便 携式计算机, 经计算机倾斜测试分析数据处理, 得到钢立柱偏心距、倾斜角等参数,
18、 根据偏 心距、倾斜角指导调整钢立柱, 调节由自制调垂系统进行, 调整后进行重复测试, 直到满足 设计要求为止。(4) 钢管柱吊装及下放钢管柱安装垂直度施工精度要求极高, 在合理半径内均满足吊装要求, 共设置三个吊点, 分别位于钢管顶端、中部和末端, 钢管顶端为主吊点, 中部和末端吊点与起重机副钩连接辅 助起吊。(5)钢管柱调垂1)在钢管柱下放至设计标高后,拧紧调整螺栓,通过保证钢管柱四周距四周距螺孔距 离确保相等的方式来保证钢管柱调到桩孔中心。2)将 4 根钢丝绳放入相对应的导向滑轮内,另一端固定在紧丝器上,紧丝器的另一端 固定在调整平台的钢板上。3)钢管柱垂直度检测通过一套数据采集系统对立
19、柱测斜数据的采集, 与计算机接口进行数据处理, 计算出垂 直度、倾斜角、偏斜方位以及偏差值。通过图形与文字提示, 指导钢管柱调整调直平台对管 柱垂直度进行调节, 直至符合要求。这种垂直度测试方法简易可行, 现场操作也可间接实时 反映调垂过程钢管柱在孔内的垂直度变化情况。查看检测结果如达不到设计要求由检测人员给出数据及调整方向, 调整紧丝器进行校直 调整,最后再固定调直架上部的刚性螺杆件进行达到设计要求。2.技术指标(1)钢管柱材质及规格: 先插法调直的钢管柱材质为 Q345,钢管内径 550mm,壁厚 18mm。(2)工具管柱:根据调直精度需要一般为 2-3m 长,采用同样材质 Q345 进行
20、加工,由 3cm 钢板拼接焊接组成,四角焊接牛腿,采用螺杆与钢管柱连接,要求四面加工精度较高, 四面对称,从而保证与调直钢管连接后的垂直度与精度。(3) 调直平台钢板: 采用 Q345 材质的 5cm 左右钢板作为底托板, 对称焊接 5cm 内径螺 母,对称四角焊接滑轮导轨,在钢板中心开孔 1.2m 直径圆孔,采用直径 0.8cm 的钢丝绳及9可调节紧丝器若干, 采用可调节钢丝绳前, 在钢管柱上对称弹出十字母线, 钢管柱吊装下放 过程中, 在钢管(26 米长) 底往上 6m 的位置等高度对称四条母线位置焊接吊环, 下方前钢 丝绳双股穿绕,并于紧丝器连接, 紧丝器与调直钢板外边缘位置的吊耳连接,
21、见图 1.3-3。 钢制可调平台立面示意图(4)微调螺杆:制作直径 10cm 的 Q345 材质的可调螺杆若干,可调螺杆与钢管柱上部 连接方柱上四个对称连接耳板螺栓连接, 底部与调直钢板平台上预先定位焊接的耳板螺栓连 接,见图 1.3-4。 微调螺杆固定示意图3.经济、环境效果分析(1) 本调直架体系仅需人工进行安装、操作, 无需任何机械耗能,从可循环材料角度 考虑, 钢管柱底部需焊接封闭锥形钢板, 侧壁需焊接辅助钢板连接件, 上部地面无需大面积 硬化厚地坪。(2) 提高了施工效率,加快施工工期。(3) 采用此方法进行钢管柱调垂施工精度高, 速度快, 并整体调直架体系可以循环利 用, 操作简便
22、104.知识产权情况专利 1 项实用新型,一种管柱的调直装置 ZL201520847417.1工法 1 项八局工法精确调整先插法钢管柱垂直度施工工法5.适用范围适用于地下室逆作施工钢管柱(或格构柱) 先插法“一柱一桩”垂直度精确调整及砼施 工。6.已应用的典型工程合肥花园宾馆改扩建项目7.咨询技术服务单位联系方式技术咨询单位:联系人:电子邮箱:手机/电话: 型钢压浆桩支护施工技术1.主要技术内容型钢压浆桩支护是基坑支护的一种形式, 用于汽车坡道处的基坑支护有较好的工程、经 济效果。型钢压浆桩桩间采用高压旋喷桩止水。该体系有支护安全性能好, 对周边建筑物及 构筑物扰动较小,止水性能好,施工成本低
23、及环境污染小等特点。(1)工艺流程用长螺旋钻机钻孔至设计深度; 在提升钻杆的同时通过设在钻头上的喷嘴向孔内高压灌 注已制配好的以水泥为主剂的浆液,至浆液达到没有塌孔危险,或地下水位以上 0.51.0 m 处;待钻杆全部提出后,向孔内放置 H 型钢, 然后投放粗骨料至设计标高以上 0.5m 处; 操作工艺分述如下:1)定桩位:根据设计图纸、施工组织设计, 本着有利于保护已施工程桩, 以及孔土和废浆外运及碎 石内运方便等综合因素, 确定当班施工桩位顺序。定出拟施桩位后由当班技术人员测量复核 确定,并随即插上标志桩。2)钻机定位:长螺旋钻机钻头的钻尖对准标志桩后, 用吊线法或经纬仪在互为 900 的
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