基坑可周转装配式支护施工技术

/ 2

基坑可周转装配式支护施工技术

马辉  任梦  彭瑜   赵冬伟  田兴雨

(中建八局第三建设有限公司  210000)

[摘  要]:为相应国家绿色发展的号召,新型绿色建材逐渐在建筑领域广泛推广。本文以湖北艺术职业学院新校区建设项目地下室深基坑为载体,通过施工工艺、技术要点及应用效果介绍了一种可周转装配式基坑支护施工技术,装配式施工相对于传统边坡支护方式具有更加简易的操作性,同时经济效益及环保效益得到明显提升。

[关键词]:基坑支护  装配式  可周转

1、引言

随着建设产业的高速发展及技术革新,传统的施工方式逐渐被新技术、新材料所取代,打造出低成本、高质量的建筑产业,以此来达到节约型建筑。传统的基坑支护采用挂网喷混凝土的方式,施工难度系数高,受土质、天气影响较大,同时混凝土、人工投入成本较高。成型效果较差,混凝土喷射厚度难以保证一致,质量大打折扣,因此后期易引起开裂,造成边坡失稳垮塌。在施工过程中,喷射混凝土易产生噪声污染及粉尘污染。

通过分析传统基坑支护方式存在的弊端及国家环保管控力度的加大,打破基坑支护的局限性,采用一种绿色可周转装配式基坑支护技术,极大程度上缩短了基坑支护周期,降低施工成本,相对于传统基坑支护,具有更加优异的成型质量效果。同时装配式面层可二次回收利用,降低了基坑支护材料的投入,减少了建筑垃圾的产生,表现出可观的经济、环保效益,对我国建筑绿色发展有着良好的促进作用。

2、项目工程概况

湖北艺术职业学院新校区建设项目位于湖北省武汉市江夏区,总占地面积 300 亩,地下建筑面积 18000m2。基坑周长约为755m,基坑面积约1.9万m2,支护面积约8000m2,基坑普遍深度6.1m,最大深度8.6m,属于超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程,基坑开挖分为东西两个区域,具体挖土遵循从内至外,由远及近的原则。其中,武汉市多年平均降雨量 1204.5mm。

3、装配式施工技术

3.1原材料

放坡表面采用GRF绿色装配式土钉墙支护,装配式面层规格型号、质量等性能参数均满足规范、规程要求,见表1。

装配式面层质量检验结果 表1

性能参数

试验结果

要求

平均厚度(mm)

4.3

≥4

单位面积质量(g/m²)

580

≥560

纵向2%伸长强度(kN/m)

3.1

2.9

面不均、折痕

轻微

不影响工程应用

边不良(m)

1.2

≤3

破损(mm)

2.1

≤5

3.2施工工艺

装配式基坑支护流程如图1所示。

wps

图1装配式基坑支护工艺

3.3操作要点

3.3.1边坡开挖

按照设计要求分层、分段开挖,遵循一步一开挖的原则。一级放坡系数1:1,二级放坡系数1:0.75,挖至土钉施工面下0.5米,本步土钉施工完成后,方可进入下一步作业。

为保证边坡的坡度满足要求,采取机械和人工相结合的方式对坡面进行修整。拉线标注出基坑上下口具体位置,利用机械设备对不满足设计要求的部位进行修复,通过人工对不满足机械施工的细部进行处理,并清理边坡表面浮土,并对坡顶及坡脚进行平整夯实,要求平整度偏差±5cm。如图2所示。

图2 基坑放坡示意

3.3.2土钉施工

基坑坡面采用分层开挖,土钉钢钉采用一根C16钢筋打入土层深度大于土钉长度200mm,垂直于坡面,纵横间距1m布置,外露50~80mm,第一排土钉距离上口线0.5m。

3.3.3装配式面层铺贴

装配式面层由人工铺贴,从上到下由坡顶至开挖面,采取滚铺的方式进行装配式面层施工,并对出现空鼓部位进行处理,保证面层铺贴质量;面层搭接采用“之”字型,对于面层搭接处细部构造处理完善,搭接处应平整,松紧适度,相邻面层搭接至少保证300mm,扁卡固定牢固,接缝须与坡面线相交。面层与土钉穿孔前,调整面层的上下位置,保证面层与基坑坡面的适宜度,随后由上而下进行穿孔。分别对坡脚、坡顶进行宽度不小于0.9m、0.4m的翻边处理。

地锚固定采用直径不小于16mm、长度1m的三级螺纹钢筋,分别对坡顶、坡脚进行固定,埋入土层深度不小于0.9m,同时保证各个地锚外露出地面长度一致,坡顶地锚距上口线0.5m,坡脚地锚距下口线0.1m。地锚设置位置依照土钉布设位置及间距,且保持同一水平线。

3.3.4施工上下压边及泄水孔设置

坡顶坡底压边:在做完装配式护坡面层、锚杆、钢丝绳、螺母套筒后,坡顶、坡底相应范围内浇筑8cm厚C20混凝土。

泄水孔设置:泄水孔间距不大于3m,采用直径50mm的PVC泄水管,并用土工布进行缠绕。泄水孔布设在距离坡脚300mm处。

3.4应用效果

装配式基坑支护成型效果如图3所示。自2023年11月份基坑开挖后,由第三方监测单位利用DS05高精度水准仪及NTS-312R全站仪对基坑坡顶水平位移、坡顶竖向位移、地表裂缝进行监测。

21110535d0a932b811a727eaf6d1949

图3 成型效果

通过对各项监测数据结果分析,在基坑施工过程中,装配式面层在土的自重及其他附加荷载的作用下,沿着水平方向及竖向方向抵挡荷载,降低边坡的水平位移及竖向位移,抑制裂缝的产生,极大程度上保证边坡的稳定性。

4 结语

装配式基坑支护技术作为一种创新型支护体系,取代了现浇式施工,采用绿色环保标准构件,由绿色装配式面层、土钉、钢丝绳、紧固件等配套构件组成。施工安全性高,防护稳定性好,施工工艺简单,可进行二次周转使用,减少材料的损耗,有效降低基坑支护施工成本。同时避免了在施工过程中产生的噪声污染及粉尘污染,促进环境友好型工程建设。

参考文献

[1]于天野, 靖向党, 彭第等. 城市建筑基坑护坡喷射混凝土降低粉尘污染的研究[J]. 长春工程学院学报(自然科学版), 2015,16(01): 47-49.

[2]刘敏. GRF绿色装配式支护技术在深基坑边坡支护中的应用研究[J]. 工程建设与设计, 2023, (21): 51-54.

[3]程高峰. 喷射混凝土支护降尘技术的研究[D]. 山东科技大学, 2011.

[4]张寒松, 张嘉宸. 装配式可回收土钉墙基坑支护技术的研究与应用[J]. 建筑施工, 2018, 40(12): 2072-2074.

[5]T/CECS 812-2021,《绿色装配式边坡防护技术规程》中国计划出版社.

[6]GB/55003-2021, 《建筑与市政地基基础通用规范》[J]. 工程建设标准化, 2021, (07): 30-32.