高級建筑施工工程師職稱論文發表范文

　　摘　要：本文中的工程外觀造型獨特新穎,是一座綜合性公共建筑。作為基礎施工,基坑工程非常復雜,深度在3.5～9.5m之間呈臺階式分布,深、淺基坑相互交錯,施工難度大;本文主要提出了對深基坑支護設計與施工技術進行了優化的工程思想。

　　關鍵詞：施工方案,可行性分析,施工方法

　　1、工程概況

　　該工程建筑面積約60808m2。地下一層、地上4層,局部六層。基礎形式為獨立樁承2臺及倒樁承臺筏板基礎,基坑面積約7500m2,為半地下室結構,呈扇型布置。本工程室內±0.000相當于絕對標高高程89.5m,現場場區自然地面標高為90m,基坑底板、承臺底標高為-6m、-7m、-9m,淺基坑承臺底標高為-3.50m,基坑開挖深度在7～9.5m之間,深淺基坑高差在4.5～6.5m。

　　2、工程地質情況

　　工程地質情況分布如下:

　　1.素填土,粉質粘土為主,局部分布有雜填土,層厚0.3～1.9m;

　　2.粉土(新近堆積)混有砂土顆粒,夾有粉砂薄層,層厚1.3～3.5m;

　　3.粉土(新近堆積),有流塑狀粉質粘土薄層,層厚3.3～5.7m,層底埋深6.6～9m;

　　4.粉土,混有砂粒,有粉質粘土透鏡體,層厚1.8～5m,層底埋深9.0～13.2m;

　　5.粉質粘土,可塑-軟塑,局部有高壓縮性土,層厚0.5～3.6m,層底埋深11～14.6m;

　　6.粉土,中壓縮性土,層厚0.4～3.5m,層底埋深13.5～16.3m;

　　7.粉土,可塑-軟塑,有機質含量平均值7.1%,屬有機質土,層厚0.6～3.4m,層底埋深14.9～18.0m;

　　8.粉土,含砂粒,為中壓縮性土,層厚0.4～5m,層底埋深16.2～20.2m;

　　9.粉細砂,上部混有粉土顆粒,層厚1.1～5.1m,層底埋深19.2～22.2m。

　　本工程地下水位較高,位于自然地面以下3m左右,土質表層2m左右是回填雜土層,以粉土和粉土粘土為主。本工程基礎施工正處于雨季,必須采取可靠的措施來降低地下水位,同時必須采取必要的措施保證雨水順利排放,保證施工期間的安全可靠。

　　3、施工方案選型及可行性分析

　　1)施工方案選型

　　根據該工程地質勘探報告顯示,該工程土層構造較為復雜,在深度25～28m之間存在粘土構造層,該土層屬于隔水層,通過前期降水試驗,在該土層降水曲線屬于明顯的“雙漏斗”形狀。該工程四周沒有重要建筑物,對于基礎埋置深度在3.5～9.5m之間的基坑深度,在支護結構選型上有以下方案：

　　基坑側壁安全等級為二級,對基坑側邊變形控制指標為基坑坡頂、垂直沉降、邊坡整體位移三項監測數值控制在60mm、80mm、60mm。對于基坑深度在6～8m的部位支護方案主要有排樁、土釘墻、深層攪拌樁,基坑深度在3.5～5m之間的部位可以采用土釘墻、放坡或密目網砂漿固面等方法。

　　2)實施難點及可行性分析

　　①雨季施工季節的影響由于基礎部位施工正處于7～9月份雨季期間,對于土層以粉土、細砂土為主來講,要防止地表水侵入土層,對支護結構造成不利影響;另外對于土釘墻支護、深層攪拌樁及砂漿固面結構影響較大,因此,必須采取可靠的排水措施,以確保地表水及基坑內存水及時排出。②多變復雜土層結構對支護結構的影響。

　　根據現場實際開挖土方土層結構來看,上表以回填雜土為主,厚度在2m左右;下層存在黑色淤泥、細砂層,底層土多為粉土、粘土層,這些不同復雜土層對支護結構都有較大影響。

　　③高地下水位對支護結構的影響

　　本工程地下水位高,地下水對缺少止水帷幕結構的支護形式如土釘墻、砂漿固面等來講是致命的,即使采用復合土釘墻體系,由于土釘錨桿比較密集、土層以沙土為主的結構來說,也容易產生管涌、流沙及邊坡失穩等事故,因此必須采取可靠的手段,保證降水效果,能夠滿足支護結構選型需要。

　　④多變深淺復雜基坑交叉多,支護結構施工難度大

　　深淺基坑高差在4.5～6.5m之間,交叉長度達到150m左右,淺基坑以獨立樁承臺為主,因此在該部分土方開挖既要保證深淺基坑土方開挖安全,又要保證土方開挖不能夠破壞原淺基坑土層結構。同時會議中心工程為不規則形狀,定位及支護結構施工難度都很大。

　　3)根據現場周遍環境及支護結構施工特點,結合工程實際情況,最終確定以下施工方案

　　①總體方案：據現場抽水試驗的結果,確定以大口徑深井降水為主,局部根據實際情況采取輕型井點降水作為輔助。降水井直徑600、布置間距20m、深度25m呈梅花型布置,另外在周遍及基坑中央設置6口觀察井。

　　②坑支護方案:深度在5～9.5m的深基坑區域,支護形式采取土釘墻為主;深淺交叉區域采取深層攪拌樁為主;淺基坑區域以砂漿固面支護形式作為補充。這樣在施工方案選擇上是可行的,不僅施工速度快,而且施工質量容易得到控制,另外經濟造價低廉。在支護結構安全上,選擇了二級安全等級,為了保證施工雨季期間的安全,分別在基坑邊、局基坑5m設置變形觀測點,隨時掌握基坑變形情況。

　　4、支護結構設計

　　支護形式主要有以下三種,即土釘墻、深層攪拌樁、噴射混凝土固面。對于砂漿固面做法屬于構造做法,按照相應規范執行。對于深層攪拌樁和土釘墻要進行設計計算。

　　土釘墻其結構類似于重力式擋墻,將拉筋(又稱為土釘)利用人工或機械成孔植入土體內部,并在坡面上噴射混凝土,形成土體加固區域共同作用,從而形成支護體系。土釘墻主要計算控制指標承載力如下：

　　單根土釘抗拉承載力應滿足,

　　1. 25γ0 Tjk ≤Tuj ξ

　　其中:γ0為基坑側壁安全重要系數,本工程取二級,系數1.0;

　　Tjk第j根土釘受拉荷載標準值;

　　Tuj第j根土釘抗拉承載力設計值;

　　單根土釘受拉荷載標準值按照下公式計算：

　　Tjk = ξeajk sx j szj / cos aj

　　其中:ξ綜合系數,與土層內摩擦角、放坡角度有關;

　　eajk第j個土釘位置處的基坑水平荷載標準值;

　　sxj,szj第j個土釘與相鄰土釘的水平、垂直間距。

　　本工程側壁安全等級為二級,土釘抗拉承載力設計值需要通過試驗確定。在本工程中現場進行了四組不同土層土釘抗拉承載力試驗,現場分別在距地面1.5m、2.5m、3.5m、4.5m深度進行,實驗用鋼筋采用二級、φ25,試驗值經過實際測量分別為7.95kN、21.12KN、36KN、59KN,分別比理論實際計算大10.7%、16.25%、3.75%、25%。根據實際進行調整,在5米深度范圍內采取4層土釘、7米范圍內采用6層土釘,9米范圍采用8層土釘。土釘長度為深度的1-1.5之間,經過修整,土釘直徑調整為φ22、φ20。

　　同時需要驗算基坑底承載力,對于軟弱土層承載力不滿足的情況下,需要對基底土進行加固,常用的加固方法主要有水泥土樁、高壓注漿、置換土層等方法。計算軟件采用PKPM電算軟件,計算過程略。

　　5、主要施工方法

　　1)土釘墻

　　①土釘墻施工時,上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設計強度的70%后方可開挖下層土方及下層土釘施工。

　　②基坑開挖和土釘墻施工自上而下分段分層進行。在機械開挖后輔以人工修整坡面,坡面平整度的允許偏差為±20mm,在坡面噴射混凝土支護前,先清除坡面虛土。

　　③土釘墻施工順序如下：

　　開挖工作面→修整邊坡→埋設噴射混凝土厚度控制標筋→噴射第一層混凝土→鉆孔安設土釘→注漿→安設連接件→綁扎鋼筋網,噴射第二層混凝土→設置坡頂、坡面和坡腳的排水系統。

　　④噴射作業根據土方開挖順序分段進行,同一分段內噴射順序自下而上一次噴射厚度為40mm;噴射混凝土時,噴頭與受噴面應保持垂直,距離宜0.6～1.0m;噴射混凝土終凝2h后,應噴水養護,養護時間為3～7h。

　　⑤噴射混凝土面層中的鋼筋網應在噴射一層混凝土后鋪設,鋼筋保護層厚度為40mm;鋼筋網與土釘采用承壓板焊接相連。

　　⑥采用水泥凈漿的水灰比為0.5,水泥漿隨拌隨用,一次拌合的水泥漿必須在初凝前用完。

　　⑦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30分鐘時,應用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路;注漿時,注漿管應插至距孔底250～500mm處,孔口部位設置止漿塞及排氣管;土釘鋼筋設置定位支架。

　　2)深層攪拌樁

　　①水泥深層攪拌樁采取切割搭接法施工。在前樁水泥土尚未固化時進行后序搭接樁施工,施工開始和結束的頭尾做搭接加強處理。

　　②深層攪拌水泥土樁每米水泥摻入量不小于60kg。

　　③水泥深層攪拌樁采用漿噴工藝。

　　3)砂漿固面

　　邊坡按照1:1放坡,坡面人工清理平整,對局部缺陷部位軟弱土層清理干凈。采用密目鋼絲網滿鋪,與土層接觸面留置25mm保護層,鋼絲網采用φ12鋼筋、間距600mm、長度1200mm梅花型打入土層固定。面層用1:2.5水泥砂漿罩面。固面層施工完畢后,及時灑水濕潤。

　　6、控制措施

　　1)降水效果必須達到設計要求

　　對于選用的支護結構來講,水對支護結構的安全影響最為嚴重。因此,降水效果的好壞直接影響到支護結構的安全使用。本工程中采取深井降水,每天觀測水位變化情況,準確掌握了水位情況,由于前期采取了抽水試驗,測定不同土層的滲透系數及深井降水的影響半徑,為降水工程提供了可靠的一手資料,降水工程實施順利,效果也達到了預期目標.

　　2)地表雨水防水措施

　　對于土釘墻支護結構,變形是必然的,也必然在地表產生裂縫。如果不對這些裂縫及時有效的處理,會加劇裂縫的變化。因此,在施工中加強對地表裂縫的觀察及處理。由于雨季及地下降水的影響,有效的防水措施是保證基坑安全的重要措施。實際施工距基坑6m設置專用排水溝,基坑邊與排水溝之間采取混凝土硬化,并施工成5%坡面,及時有效地將地表雨水及基坑雨水抽出排放。

　　3)基坑變形、位移監測

　　分別在基坑坡頂面、間距15m和距離基坑6m設置變形觀測點,土方開挖期間每天觀測兩次,土方開挖完成后每天觀測一次,發現超出規定的變形及時處理。實際施工中由于加強了監測,個別部位變形超出了控制范圍,及時采取了加固措施,有力的保證了基礎施工順利進行。

　　4)土釘墻施工注意事項

　　① 土釘墻土方開挖放坡坡度控制在1:0.2,坡面人工修整平整,對于軟弱土層要清理干凈,局部缺陷較大部位要采取換土方法,進行加強。②嚴格按照分層開挖、分層支護、上層支護強度達到70%設計強度后,才能再往下繼續開挖的原則執行,每層開挖深度不超過2.2m,嚴禁超挖,更不允許一次開挖到位。③土方開挖、基坑支護、變形觀測要緊密配合,發現異常情況,及時上報,并及時處理。④噴射混凝土強度按照規定及設計要求,要檢測強度,可以采取同類施工方法,做一組500×500模塊,做成試樣,噴射完成初凝前及時修邊、養護,做成標準試塊,進行實驗。

　　7、結束語

　　該工程支護結構方案由于選擇合理,實施過程中監督和監測到位,整個基礎施工較為順利。①在進度方面,從土方開挖開始,僅用了70天時間就全部完成了復雜的基礎部分施工。②在經濟方面,采取相對低廉的支護形式,造價相對較低,支護總費用不超過350萬元,經濟效果明顯。③技術方面該工程特點是多變深淺復雜基坑交叉多、多變復雜土層結構、高地下水位、雨季施工季節典型案例,在基礎施工方面具有重要的參考價值。對于此類工程要采取多方面可靠的保證措施,降水工程、監測、過程控制、支護結構施工、季節性施工等諸多因素,必須周密部署,科學安排;同時對于復雜土層,最好要進行實際試驗,掌握第一手資料,對保證設計安全性、經濟性都有重要的意義,為今后施工同類項目積累了豐富經驗。