地基基础施工技术实例

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  预制桩 1956年全省开始采用钢筋混凝土预制桩,60年代逐步推广。打桩机械
由吊车系重锤逐步改用柴油打桩机、振动打桩设备、静力压桩设备等。
  灌注桩 现场灌注桩与预制桩相比,截面设计、配筋计算,只需考虑使用期间
的荷载,桩长可灵活控制,故节省钢材,施工方便。灌柱桩是1970年前后开始采用
的新技术。1970年济南轻化锅炉房工程,采用爆扩桩。这是一种扩大头的灌柱桩,
大头用炸药爆炸成形,共有桩80根,每个桩长3.5米-4米。1973年济南第二印染厂
工程采用钻孔灌注桩。1974年济南南门泉城饭店采用了打拔管成孔灌注桩。1978年
济南长途电话大楼工程采用钻孔灌柱桩20个,其中直径Φ800毫米的14个,直径Φ
100毫米的6个,孔深在28米-30米之间。桩头至基岩,安装圆筒钢筋网后,再灌柱
混凝土。1988年济南涤纶厂工程地质复杂坚硬,含有砾石层、漂石,在用长螺旋钻
机、振动钻和短螺旋加压均不能成孔的情况下,采用套筒冲击钻进干法成孔新技术,
打成灌柱桩607个,其中直径Φ500毫米的495个,直径Φ350毫米的112个,总进尺
5871.45米,工效高,质量好。1987-1990年,山东省机械施工公司设计的无桩靴
夯扩桩施工设备和机具,分别在济南、淄博、德州等地60多个项目中采用,成桩29
万根。1990年3月至1992年9月,德州地区建筑公司针对德州地区外贸局营业楼等12
个单位工程的软土地基,采用端夯灌注桩技术,打桩3193个,使用山东省探矿机械
厂的泰山-1型夯扩桩机施工。该机落锤重4吨,外管径Φ377毫米,内套管径Φ219
毫米,堵头直径Φ350毫米,沉管时锤落距0.8米,夯扩时落距1.5米,拔管速度1米
/秒,内管压住混凝土以防断桩、缩径。经测试,这种端夯灌注桩,当桩长12.5米,
扩大头直径Φ750毫米时,单桩承载力比相同桩长和桩径的预制桩约高33.3%,可
成功地加固黄河冲积土,提高其垂直承载力。1993年山东省机械施工公司的套管扩
底灌柱桩施工工法获国家一级工法的称号。1992年青岛环海公路基础采用的海上大
直径钻孔灌注桩,桩身直径达1.8米。1994年之前全省的灌柱桩,最大桩身直径达2
米。
  桩的测试 东营黄河大桥桩长达100米,为中国80年代最长的灌注桩。由于地
质条件复杂多变,混凝土桩在施工中易发事故的环节多,因此为保证各种桩的自身
质量和承载能力,桩的测试技术也得到很大发展。传统的静荷载试验测试方法在多
数情况下已被大小应变测试方法取代,1991年山东省建筑科学研究院引进美国PDA
打桩分析仪,并自编了微机控制程序,由于快捷方便,被工程界青睐,开创了大应
变测试方法在全省推广应用的先例。小应变测试方法虽测试承载力不如大应变测试
准确,但在测试桩身的完整性方面,有其优势,因此,大小应变法各能发挥优势。
采取大应变法测试桩承载力辅以大量小应变测试桩群质量的方法,是90年代桩基测
试的新特点。
  强夯法 强夯法是将5吨-10吨的重锤起吊至5米-10米的高度自由落下,对土进
行强力夯实,使土中孔隙压缩,土体局部液化、固结,以达到提高土的承载力的方
法。强夯法主要用于处理新老填土和不同性质的软土,经过强夯的地基,承载力可
提高到120-150KN/m2。80年代初,全省开始应用强夯技术。1987年,济南燕子山小
区的54栋楼,建筑面积22.0413万平方米的工程,省机械化施工公司采用强夯技术,
仅用62天完工,1989年获建设部科技成果开发应用三等奖。
  地基加固技术 1987年威海市建筑工程公司施工的威海卫大厦主楼,建筑面积
14574平方米,地下1层,地上17层,采用钢筋混凝土箱形基础。箱基垫层下坪-5
.60米,垂直荷载24万KN。采用高压旋喷注浆工艺加固地基。旋喷长桩250根,桩长
18.5米-19.5米;短桩180根,长8.5米-10米,桩按梅花形排列;另加中心桩135根,
长8.5米-10米,静压注浆158孔;加补充桩260根,长10米;长桩直径为Φ800毫米,
短桩、中心桩、补充桩直径为Φ600毫米。经加固处理后,绝对沉降量控制在20厘
米以下,差异沉降量不大于5‰,整个复合地基承载力为180KN/m2。施工中采用76
型振动钻机,注浆用SNC-H300水泥注浆车,采用单管旋喷方式,浆液喷量80升/秒。
  深基础基坑灌注桩支护技术 1993年施工的济南市房地产开发总公司西箭道1
号楼,位于泉城路西端,系商业楼,地下1层,地上11层,建筑面积3万平方米,箱
形基础,开挖基坑深5.8米-6米,长58米,宽58米。于1993年由济南市第一建筑公
司施工。
  工程所处位置对施工极为不利,基坑北临泉城路,南靠新建成的西箭道2号楼,
东边是砖混结构的清真楼饭店,西面即西门时装展销大楼,距槽边仅0.5米-0.6米
的道路,是进出展销大楼的重要通道,不能占用。按要求既要保证工期、质量,又
不能影响附近建筑、道路的正常使用和安全,施工难度很大。
  支护方案:1.西槽边坡用钢筋混凝土灌注桩支护垂直开挖,以保证道路正常使
用。2.东、南、北三面采取放坡与内支护相结合的方法,基坑按1∶0.5放坡,用钢
管和钢脚手板搭设内支护挡土。3.沿基坑周围设井点管进行井点降水。4.为防止降
水引起土壤固结,造成东面清真楼的不均匀沉降,在东槽边打设四组Φ600钢管进
行地下水回灌。
  施工围土桩,用螺旋钻孔机成孔,泥浆护壁,水下浇灌混凝土。围护桩养护期
间,设置降水井点和回灌井点,进行降水施工,同时挖除东、北、南三面地表2米
深土方。围护桩达到设计强度时,井点降水也达到要求效果,这时再将基坑一次开
挖到设计标高,东、北、南三面均随基坑挖深设置支护。
  基础施工期间,坑壁未出现严重坍方,尤其西侧道路通畅,路面及展销大楼均
未受到施工影响。由于配合采用地下水回灌技术,东侧清真楼等砖混结构房屋也未
观测到明显沉降和裂缝,保证整个支护方案收到了预期的效果,是切实可行的。
  深基础Φ48钢管作基坑简易支护 济南第一建筑工程公司施工的济南高联工业
城工程,为8层框架结构工业厂房,建筑面积1.98万平方米,总高度34.1米,采用
钢筋混凝土独立基础,开挖基坑平均深度3.15米。施工中将6米长Φ48的钢管沿基
坑周边布置,下端打入土中,上端用6米长Φ48的钢管与地锚连接,形成支护结构。
在基坑侧壁与支护钢管之间铺设钢脚手板档土,地锚为钢管,距基坑壁5米,各钢
管均用脚手扣件连接。
  深基础基坑灌注桩与旋喷桩组合幕墙支护技术 1991年中建八局四公司施工的
青岛海关业务技术用房工程,建筑面积2.2万平方米,有2层地下室,地上24层,房
总高93米,箱形基础,基底深7米。采用灌注桩与旋喷组合幕墙支护技术。灌注桩
Φ800毫米,桩间距2米,混凝土强度C25,埋入岩层深度6米。桩间采用旋喷桩连接,
旋喷桩Φ600毫米,桩长10米,锚固深度3米。灌注桩采用泥浆护壁反循环法施工,
旋喷桩采用单管法喷射施工,桩顶浇注30×40厘米钢筋混凝土圈梁,取得了很好的
效果。
  深基础基坑岩石锚杆、钢筋混凝土护墙壁支护技术 济南市饮食服务大厦位于
经一路纬三路交叉路口东南侧的繁华地带,平面轮廓呈“L”型,建筑面积6.9万平
方米,地面以上41层,建筑物总高度152.2米,结构形式为筒中筒结构。由济南第
四建筑公司承建。
  主楼基坑开挖深度为18.8米,裙房基坑开挖深度为9米,该场地地质情况为①
杂填土,层厚0.4米-2.5米;②粉质粘土,层厚1.6米-3.9米(承载力160Kpa);③粉
质粘土,层厚2.1米-4.3米(承载力150Kpa);④粉质粘土,层厚0.5米-2.3米(承载
力200Kpa);⑤粉质粘土-粘土,层厚2.8米-6.8米;⑥辉长岩全风化带,层厚0.3米
-3.9米;⑦辉长岩强风化带,层厚0.4米-3.6米;⑧辉长岩中等风化带,层厚9.1米
-13.9米。地下水位稳定在-5.55米。
  工程基坑开挖深度较深,且北临经一路,西靠纬三路,东南离建筑物较近,拟
采用钻孔灌注桩作支护挡墙,因开挖深度大于5米,不宜采用悬臂方案,基坑面积
大,内部支撑耗用材料过多,对内部结构施工有妨碍,而墙后没有条件使用拉锚,
采用了土层锚杆与灌注桩联合使用。
  该工程东侧与南侧离建筑物较近,北侧与西侧临街均不适宜大放坡,但北侧、
西侧作陡坡再采取钢筋补强铅丝网水泥护坡技术还有条件,本着经济、安全、合理
的原则,支护方案根据不同的环境条件分别设置。方案一为桩锚支护,适用该工程
东侧及南侧基坑;方案二为插筋补强铅丝网水泥护坡,适用该工程北侧、西侧及裙
房。桩锚支护由支护桩和锚杆所组成。桩挡住土的侧压力,锚杆是通过工字钢或槽
钢作横梁与档土桩联接的,借助于钢材、水泥和土体三者之间粘着力、摩阻力,通
过预应力使挡土结构与土体结合成整体。利用锚杆与土的抗拔作用维持桩在挖土过
程中的垂直稳定。在华北、东北、西北和类似粘土、砂土地区采用桩锚支护较为普
遍。
  桩锚支护方案采用钢筋混凝土灌注桩,桩距0.8米,桩中心间距为1.5米,桩顶
设钢筋混凝土连梁连结,桩腰部设锚杆拉结,锚杆设在两桩之间,锚杆水平间距与
桩距相同为1.5米,局部为4.5米。不同挖土标高分为二层或一层锚杆,第一层锚杆
标高-5米,第二层锚杆标高主楼处-12米,裙房处-8.5米,锚杆钻孔直径150毫米,
锚筋用Φ12.7七丝低松弛钢铰线。
  锚杆施工主要工序是:钻孔、插放钢索、灌浆、养护、安装锚头、预应力张拉。
  岩石锚杆钢筋混凝土护墙壁支护技术 齐鲁宾馆二期工程位于齐鲁宾馆南侧,
建筑面积5.6万平方米,地面以上44层,建筑物总高度152.6米,结构形式为筒中筒
结构。由济南四建集团公司承建。
  工程基础坑深5.2米-6.1米以下为白云岩,白云岩以上分别为粘土、亚粘土、
素填土。基坑北侧与齐鲁宾馆“三品堂”仅2米左右。为保护齐鲁宾馆“三品堂”
的安全,在坑北侧采取以下支护方案:钻孔灌注桩Φ600毫米,中心距离1.5米,配
筋Φ10至20,入岩深度4.5米。支护桩完成后开挖土方,土方开挖后发现上部土层
岩石有裂缝,为防止上部土壁坍塌,对“三品堂”的支护加强,又加设岩石锚杆,
锚杆采用Φ20钢筋,钻孔直径38毫米,杆长2米,锚杆水平距离1.5米(分布于两桩
之间),竖向距离1.2米。采用ZH-2型吸水式锚固包,外加钢筋混凝土壁墙。