桩基施工方案范本范例6篇

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桩基施工方案范本

桩基施工方案范本范文1

关键词:施工方案;基坑开挖支护;压桩工艺;废桩率;费用;桩周土侧摩擦力

Abstract: in this paper, technical and economic comparison method, the foundation pit excavation of a basement two scheme comparison, eventually got good economic returns, construction technology simple operation plan, solve the technical problem, saving a lot of project investment.

Keywords: construction project; Excavation support; Piling process; Waste pile rate; Cost; Pile side friction soil

中图分类号:TV551.4+2文献标识码: A 文章编号:

一、前沿

近年来,房地产业发展迅猛,建筑业也随着发展,建筑市场竞争越来越激烈。工程技术人员在编制施工方案时,应用技术经济比较方法对各种施工方案进行比较,从中选出技术简易可行,经济上节约的方案进行施工,能够为企业创造更多利润,使企业在市场竞争中抢占有利地位,立于不败之地。过去,人们普遍对这种方法没有给予足够的重视,以致出现很多难于解决的技术难题而又造成投资增加,对企业造成很不利的影响。

笔者在本文中,应用技术经济比较方法,对某地下室基坑开挖的两个方案进行比较,最终得出经济效益好、施工技术操作简易的方案,解决了技术难题,节约了大量的工程投资。通过这个实例,说明了在编制施工方案中应用此种方法的重要性。

二、工程概况

1、工程特征

某家园住宅小区A1~A8栋除地下室边线范围外,周边场地均用碎砖回填平整好。周边场地平整后,地面标高平均约为12.50(-1.5m,±0.00相当于14.10m);地下室边线范围内原为菜地,地面标高平均为-2.5m。地下室边线范围,南北向长约75m,东西向154m,地下室建筑面积约为11550m²。

地下室底板面标高为-5.0m,底板厚度为300mm,地下室层高5.0m。

现建筑单位提供的A1~A8栋桩平面图为1650根Φ500的预应力管桩,单桩竖向极限承载力标准值为2400KN。

某家园住宅小区包括A9~A10、B1~B3、C1~C3、A1~A8栋共16栋住宅;A9~A10、B1~B3、C1~C3栋管桩基础也采用Φ500管桩,已施工完成。

2、地质水位情况

根据地质资料,从-1.5m~-2.5m标高范围为碎砖等杂填土;-2.5m~-3.5m标高为耕植土;-3.5m~-6.5m标高段大部分为粉质粘土和砂土,局部为淤泥;-6.5m标高至岩面为粉质粘土层。粉质粘土及砂土面承载力可达10t/m²以上。

场地基岩埋深为10~35m不等,为中微风化石灰岩,其中,中风化岩层厚少,仅局部分布,绝大部分为致密坚硬的微风化石灰岩;石灰岩岩溶发育,石芽、溶沟、鹰嘴岩、溶洞、溶隙等岩溶现象发育,石灰岩岩面凹凸不平,具有“软硬突变”的特点,即坚硬致密的微风化岩层上覆土层以软塑为主。

地下水位平均在-3.0m左右,且多为地表水,是由附近工厂排出的废水。

三、施工方案

对A1~A8栋地下室基坑土方开挖与桩基础施工先后顺序,建设各方提出两种施工方案。

(一)先压全部桩后开挖地下室方案,程序如下:

(1)在自然土面上(-2.50m)外运买土回填至-1.5m标高,满足静压桩机行走;(2)按桩基础图一次成型静压全部桩,即按2400KN为终压值收桩,不再复压。参照A9~A10、B1~B3栋施工工艺及A1~A8栋地质报告,由于石灰岩面凹凸不平,岩溶现象发育,“软硬突变”等地质原因,估计废桩率为20%,并按废一根补两根的原则进行补桩,施工图上的总桩数为1650根,根据地质报告平均桩长为17m/根;(3)压桩过程中需加长送桩器的长度,平均送桩按5.5m考虑;(4)压桩完成后按图一进行土方开挖及喷锚边坡支护、降排水等工作,因场内无空地堆土,需全部外运卸土;(5)地下室顶板施工完毕后,进行地下室周边外运买土回填。

(二)先压边桩后开挖地下室再压桩方案,程序如下:

(1)先按桩施工平面图,在现地面(-1.5m)上一次成型静压地下室边线四周工程桩(400根),废桩率按20%考虑,补桩按废一根补两根原则;为满足压桩质量的探孔检测工作,送桩长度部分由原送桩器改用管桩重复使用,如出现损坏,由甲方签证;平均桩长按17m/根。(2)按图二进行基坑开挖,喷锚边按支护及降水等工作,因场内无空地堆土,需全部外运卸土;(3)开挖基坑至标高-7.0m后,须回填1:4级配砂石(体积比);(4)按C1~C3栋的成功压桩工艺施压剩余的1250根桩,即先以较低终压值压至岩面收桩,以管桩不断不斜为原则,收桩后桩顶比自然地面略低,七天后再按2400KN复压,废桩率按5%考虑;桩压至岩面就收桩过程中,桩周土侧摩擦力大幅度损失及孔隙水压升高,此时桩的承载力并非桩的最终承载力,只有经过一段时间(如7天)后,桩周土侧摩擦力完全恢复及孔隙水压恢复,使桩的承载力升高,此升高后的承载力就是桩的最终承载力;此压桩处理工艺是经过建设单位、设计单位同意并在C1~C3栋中静压桩施工验证过的,是在石灰岩岩溶地质条件下降低静压桩断桩率的有效方法,A1~A8栋地质条件与C1~C3栋地质条件类似;(5)地下室顶板施工完成后,四周外运买土回填。

四、技术经济分析

为了更好地组织施工,节约成本,加快工期,技术上易于操作,运用技术经济比较的方法,对此两种方案进行比较,以得出较佳方案。

(一)先压全部桩后开挖地下室方案

(1)外运买土回填费用F1=207900元;(2)压桩费用F2=8489250元;(3)基坑土方开挖费用F3=1929675元;(4)地下室四周基坑外运买土回填费用F4=149040元;(5)降排水费用F5=30000元(时间约为1个月);(6)边坡喷锚支护费用F6=907056元;(7)本方案的总费用FA=( F1+ F2+ F3+ F4+ F5+ F6 )X(1+10%)(10%为管理费)=12884323元;(8)本方案中存在较难处理的几个技术问题:问题一,先压后基坑开挖,再进行桩检测,如检测有问题须补桩,再重新进桩机在坑中补桩,施工难度较大,拖延工期;问题二,如出现送桩至设计桩顶标高以下超过1m,无法终压收桩,又无法接桩,须设计重新处理,此类桩有可能作废桩看待,作补桩处理,废桩率增高,成本增加;问题三,如出现断桩,因送桩达5.5m以上深度,无法探测判断是否断桩斜桩,此类桩一般作废桩看,作补桩处理,废桩率增高,成本增加。

(二)先压边桩后开挖地下室再压桩方案

(1)地下室边线四周先回填1.5m宽,厚1m土方,由-2.5标高填至-1.5标高,外运买土回填费用F1=123660元;(2)先压边桩费用F2=1904000元;(3)基坑土方开挖费用F3=2358492元;(4)开挖后的降排水费用F4=90000元(时间约为3个月);(5)回填级配砂石费用F5=674726m³;(6)边坡喷锚费用F6=1099933元;(7)按C1~C3栋工艺压桩费用F7=4675000元;(8)地下室四周回填土费用F8=149040元;(9)本方案总费用F9=(F1+ F2+ F3+ F4+ F5+ F6+ F7+ F8)X(1+10%)(10%为管理费)=12182336元;(10)此方案先压部分的400根桩,同样存在先压后开挖方案中的三个技术困难,但仅占总桩数的25%,即使有出现三个难处理的问题,也占极小比例,处理也较快;后压的1250根桩不存在三个技术难题,操作较简易。

(三)技术经济比较

(1)两种方案的施工工期基本相等,约为3个月;(2)先压边桩后开挖再压桩方案存在先压全部桩后开挖方案中的技术问题数量极小,先压边桩后开挖再压桩方案技术上更易于控制和操作;(3)费用比较F差=FA-FB=12884323-12182336=701987元,先压边桩后开挖再压桩方案比先压全部桩后开挖方案节约大量工程投资。(4)综合上述技术经济比较,应优先选用先压边桩后开挖地下室再压桩方案施工。比较情况如下表:

方案 项目 工期 造价 技术难易 备注

先压全部桩后开挖 约3个月 高 难 不选用

先压边桩后开挖再压桩 约3个月 低 易 选用

五、实际验证

按先压边桩再开挖地下室再压桩方案施工完成后,压边桩废桩率为18%,开挖后再压部分废桩率仅为4%。全部桩经桩基检测单位检测,全部达到设计要求。达到了方案中的废桩率控制目标,满足了建设单位的工期要求,节约了工程成本,为公司创造了更多的利润。

六、体会

通过技术经济比较,确定压桩与地下室开挖先后顺序施工方案,并在实际施工中验证了所选方案的合理性,得出了在编制施工方案的几点体会:

1、 在编制施工方案前,首先要对工程的特点以及所处的自然环境作深入的了解,以作为编制施工方案及进行比较的依据。如在上文中提及的地下室范围内的地质水位情况,地下室范围、深度、基础类型,已施工的本住宅小区其他栋号压桩情况等,都是提出两种施工方案以及技术经济比较的依据和条件;

2、 编制重要施工方案时,应发挥参与建设各方的积极作用,改变施工方案仅由施工单位提出,再报其他各方审批的习惯,多提优质方案。上文中提及的两种方案,是经过建设单位、监理单位、设计单位及施工单位召开多次研讨会后才拟定的,是建设各方共同努力的结果。

3、 工程技术人员要善于总结经验,不断学习新技术、新工艺,结合实际情况,克服技术难题。在本文中,总结了C1~C3栋桩基础施工成功的经验,并推广应用于A1~A8栋桩基础施工,克服了存在的几个技术难题,降低了废桩率。

边坡支护大样图一

边坡支护大样 图二

参考文献:

《高层建筑桩基工程技术》中国建筑工业出版社 1999.02

桩基施工方案范本范文2

1 工程概况

1.1 概述

随着社会的发展,城镇化推进,开发建设量的突飞猛进、保护性开发的要求越来越高,土地的紧缺性也越来越凸显,长三角地区滩涂、漫滩等不宜建设土地的也越来越成为开发建设的急切选择,但对软弱地基的有效处理还需要较高综合能力。

PHC桩,即the prestressed high-intensity concrete预应力高强混凝土桩是该区域桩基础的大众选择。优点是桩身强度高,承压力高,能抵抗较大的抗裂弯矩,质量稳定可靠,穿透力强,单桩承载力高,单位承载力造价省,机械化程度高、施工速度快等;缺点是管壁薄,抵御水平荷载的能力较差,在较大的侧向土压力情况下,容易产生侧向位移或断裂,为挤土或半挤土桩,对周围土体产生挤土效应,施工设备等。

1.2 工程概况

(1)江佑铂庭项目位于南京市浦口区总部大道西侧,占地面积9.6万m2,总建筑面积26.9万m2,包括18栋18+1层高层住宅、1栋社区中心、1栋幼儿园和4.1万m2地下车库。

1#-18#楼地下1层地上17层,总建筑面积26.69万m2,短肢剪力墙结构,条形基础,PHC-500(100)A-C80桩基础,桩长35~40 m,单桩承载力设计值1800 kN,总用桩量8.2万m,2300根。

(2)工程地质情况:场区为长江漫滩,开发前场地原为稻田、鱼塘,场地内鱼塘、沟渠纵横交错,排水不畅,湿地及沼泽地发育。地质报告如下:

①层素填土:灰褐色和黄褐色,松散,局部为杂填土。

②层淤泥质粉质粘土:灰色,流塑,高压缩性,承载力特征值50~70 kpa。

③-1层粉土~粉砂:灰色,饱和,稍密~中密,摇振反应一般,承载力特征值60~80 kpa。

④-2层粉细砂:青灰色,饱和,稍实~中密,摇震反应迅速,中等压缩性,承载力特征值80~110 kpa。

⑤-1层粉质粘土:灰色,软塑,局部流塑,无摇震反应,高压缩性,承载力特征值90~120 kpa。

⑥-2层粉质粘土:灰色,可塑,局部软塑,无摇震反应,高压缩性,承载力特征值120~150 kpa。

⑦-1层粉细砂:青灰色,饱和,中密~密实,摇震反应迅速,中等压缩性,局部夹软塑粉质粘土,承载力特征值170~195 kpa。

⑧-2层粉细砂:青灰色,饱和,密实,摇震反应迅速,中等压缩性,承载力特征值200~240 kpa。

(3)PHC桩施工及支护情况采用常规静压法施工。场地狭小,支护采用水泥搅拌桩支护,施工有挤土效应,所以支护桩在静压桩施工完成后开始施工,避免挤土效应对支护桩造成破坏。桩施工完成,基坑支护桩强度达到设计要求后开始土方开挖。

1.3 工程桩情况

基坑开挖完成后对PHC桩进行小应变检测和桩位复测,发现每栋楼均存在部分桩为III类桩以及位移部分桩偏位在75~700 mm,根据《建筑地基基础施工质量验收规范》,表5.1.3预制桩(钢桩)桩位的容许偏差(mm):有基础梁的桩,垂直基础梁的中心线 100+0.01H。

桩基础桩位允许偏差(mm):垂直基础梁的中心线 100+0.01*40000=140,大于140MM的不能满足设计要求,集中出现的缺陷桩主要在原自然地质为鱼塘部位,不能满足验收要求的缺陷桩数量偏多,需要对缺陷桩进行处理。

缺陷桩数量超过总桩数10%的有1#、2#、7#、8#楼,以2#楼为例,总桩数213根,小应变检测I\II桩103根,III类桩110根,桩位复测,偏位在75~140 mm的有18根(规范允许范围内),141~250 mm的有81根,大于250 mm的29根。缺陷桩主要集中在西半单元,东半单元III类桩与偏位桩总计11根。

其他楼座缺陷桩正常出现,以略多的9#楼为例,设计总桩数145根,其中小应变检测I\II桩141根,III类桩4根,桩位复测,偏位在75~140 mm的有15根(规范允许范围内),141~250 mm的有11根,大于250 mm的1根。

2 原因分析以及缺陷桩处理方案比选

2.1 条件分析

2.1.1 基坑开挖完成深度为4.8 m;主要桩顶标高-6.05 m刚好处在流塑淤泥质粉质粘土层,承载力低、流塑状、压缩性大;PHC管桩的下半部分处于地质较好,较为稳定;但上半部分,约20 m处于素填土、淤泥质粘土、粉质粘土层的软弱层,流塑状态,PHC桩在地层内状态可以形象的比喻为“筷子插进豆腐里”;静压桩机施工时的地面荷载要求为80 KN/M2,虽然地面承载力可以达到,但存在软弱下卧层即第二层淤泥质粘土,造成桩施工期间可能造成土层蠕动,从而造成PHC桩发生位移,是造成桩缺陷的主要原因。

2.2 主要处理形式

(1)PHC桩补桩,须进行地基处理以保护既有桩质量。

(2)钻孔灌注桩,施工设备简单轻便,易操作,施工速度慢。

(3)锚杆静压桩(pressed pile by anchor rod),利用原基础底板或桩基承台及上部结构传递来的重量作为压桩反力,通过预埋的锚杆、反力架、千斤顶等压桩设备,将桩段从压桩孔处压入地基土中,施工时无振动及噪音、设备简单、操作方便、施工所需空间小,缺点是价格偏高,桩长度受限制。

2.3 主要备选处理方案分析

见表1。

2.4 分析结论及处理方案

由上表可以看出钻孔灌注桩基本不可行;接桩方案时间短、费用低,最经济适用,但适宜在一定深度范围内;锚杆静压桩工期基本没有影响,价格略高,施工技术、经济可行,因单桩承载力低、持力层达不到⑧-2层粉细砂层,采用数量受限制,且区域集中出现时也不宜采用;补桩方案,地基处理费用高,工期略长,实施难度大,但因与原设计一致,使用范围基本不受限制。

3 缺陷桩处理

1#、2#西单元、7#、8#,缺陷桩超过总桩数的10%,采用补桩方案;其余建筑缺陷桩在总桩数的10%以内,根据缺陷桩的情况,采用扩大基础结构加强、接桩、锚杆静压桩等方案处理。

3.1 偏位桩

根据现场桩位偏差测量符合情况,对偏差在允许偏差范围内的对基础梁进行调整。

(1)垂直于承台梁方向≤75 mm的不做处理;

(2)垂直于承台梁方向,大于76 mm,小于140 mm的按图一处理;

(3)垂直于承台梁方向,大于141 mm,小于250 mm的按图二处理;

(4)垂直于承台梁方向,大于251 mm的按费桩处理;根据原设计计算的柱底反力,由锚杆静压桩、补PHC桩补足柱基承载力。

3.2 III类桩

(1)缺陷位置小于等于1.5 m的III类桩做接桩处理;

(2)缺陷位置深度大于1.5 m的III类桩进行灌芯处理,灌芯后再次进行低应变检测,并按30%进行高应变检测,根据高应变检测结果,承载达到原设计承载的70%~97%,按低值70%进行计取;

(3)根据原设计计算的柱底反力,对折算后桩基承载力大于柱底反力的不再处理;

(4)根据原设计计算的柱底反力,对折算后桩基承载力不能满足柱底反力的,根据差值不足部分由锚杆静压桩补足。

3.3 方案处理

1#楼、2#楼西单元、7#楼、8#楼,缺陷桩超过总桩数的15%,采用补桩方案,以2#楼为例,处理做法。地基处理方案采用500 mm厚碎石垫层+16槽钢@500方案,受力稳定,经济,可周转性强。

3.4 锚杆静压桩处理(以9#楼为例)

单桩承载力设计

(1)钢管桩?299×12单桩承载能力计算(以④-1 层粉质粘土为持力层):

[22×(18.5-3.2)+(19.9-18.5)×40+30x7]×0.992/2=301kN 进入持层最小7 m。

压桩力:1.5×301=452 kN

(2)根据折算后桩基础承载力和柱底反力,设计锚杆静压桩,9#楼缺陷桩处理做法及锚杆桩做法示意。

4 缺陷桩处理实施与检测

(1)采用补桩方案的1#楼、2#楼西单元、7#楼、8#楼,还是PHC管桩,仅是施工工艺由静压桩改为锤击桩,检测按照建筑桩基技术规范进行检测、验收。

(2)接桩处理部位,开外到缺陷位置后,再做一遍小应变检测,检测为I类桩后按设计做法处理。如检测下部仍存在缺陷,则按费桩处理。

(3)锚杆静压桩处理方案,承载力检测,锚杆静压桩施工完成后按照规范比例,利用既有锚杆进行静载试验,共进行3组静载试验,承载力满足要求。沉降观测,锚杆静压桩施工前,施工完成50%,施工完成后,分3个工况进行沉降观测,整个个建筑物沉降均匀,符合规范要求。防水处理,锚杆桩预留孔位置是地下水渗漏的主要点,封桩后采用水泥渗透结晶型防水涂料,涂刷3遍厚度不小于2.5 mm。

(4)建筑工程沉降观测根据检测报告最大沉降量-9.8 mm,平均沉降量-8.67 mm,最大沉降速率-0.01 mm/d,平均沉降速率-0.006mm/d,单体建筑差异沉降量小于1‰。满足《建筑地基基础设计规范》、《建筑变形测量规程》要求,符合竣工验收标准。

5 结论和建议

5.1 结论

项目2010年3月开工,11年3月2#楼主体封顶,1#-6#楼于12年4月验收备案并交付使用;11年9月9#楼主体施工到6层,锚杆静压桩开始施工,12年3月主体结构验收完成,7#-18#楼于13年3月验收备案并交付使用;可见缺陷桩综合处理技术是成功的。

淤泥质粘土地质特别是流塑质地质,PHC管桩实施过程中极易引起缺陷,对大面积或集中出现的缺陷桩宜采用补桩方案,须有效处理地基和机械的安排;对缺陷比例较少的建筑工程III类桩、小位移桩宜充分利用扩大基础、筏板基础的优势尽量发挥缺陷桩的承载力,接桩、锚杆静压桩技术是解决管桩缺陷引起的桩承载力不足问题有效技术,锚杆静压桩施工与主体结构施工穿插进行,不影响工程总工期,压桩利用建筑物自身结构自重进行施工,不需进行场地处理,节约场地处理和直接材料成本,经济、节能、环保。

5.2 建议

桩基施工方案范本范文3

关键词:桩基础;承台;加固;植筋

中图分类号:TV551文献标识码: A

随着现代经济社会的飞速发展和工程建设规模的迅猛扩大,各类工程桩基的应用也越来越广泛。而在工程建设过程中,因为管理、技术等问题会出现各类桩基施工质量问题,对其采取的桩基加固措施也越来越广泛和多样。

以笔者所接触的工程问题为例,本项目桩基分包单位施工洋房楼栋时因个别管桩施工时桩头破损,贯入度达不到设计要求,按照相关规范要求进行了补桩处理,在单桩的两边各补上一根桩,桩心距均为700mm。桩基施工单位施工完毕后,我公司进场进行基础施工时,桩基单位交接资料未将相关补桩信息反馈给我公司。现场施工记录显示我司按照设计图纸施工完毕,也即桩基单位补上桩之后对应的承台未做扩大处理,没有利用新补上的桩承受建筑的荷载;业主特委托我单位做承台扩大加固施工。

一、加固方案的选择

在工程出现上述不利情况后,结构需要进行加固处理,我司提请设计单位初步给了如下的加固方案。

将此桩基的承台及周边底板一定范围内的混凝土破碎凿掉,包括单桩上独立支承柱子0.5m高度范围内的混凝土也破碎凿除掉,保留柱子的钢筋。新增承台钢筋绑扎完重新将底板、地梁钢筋与之连接,保证锚固长度达到要求,新老砼交接处增设遇水膨胀止水条,然后浇筑比原混凝土高一个标号的微膨胀抗渗混凝土。(注:须将原承台混凝土破除掉是考虑植筋的实际效果很难达到预期要求,且植筋连接的耐久性不能达到建筑的设计使用寿命要求)

原有的承台凿除施工之前,必须先将柱子卸载方可施工。

此加固方案设计保守可靠,但施工难度极大,仅仅是考虑柱子的卸载就是一个施工安全风险大、投入成本高、加固施工周期长的施工措施。我公司对此方案的设计并不认可,认为施工可行性不高且施工安全风险较大。

后经过多方沟通,委托另一家有设计资质的加固设计单位重新出方案,该方案规避了承台结构须先卸载再整体破除的不利施工情况,采用深孔植筋技术连接新旧承台,方案设计内容如下。

该方案施工先破除加固区域的底板(包括局部地框梁)混凝土,对原承台沿新增承台梁方向采用深孔植筋技术将承台梁受力钢筋贯通,承台梁加长部分采用凿出原承台梁钢筋与承台梁接长部分钢筋焊接后重新浇筑。最后等承台梁钢筋及植筋连接部分处理完毕后,将承台梁与地下室底板、地框梁破除部分重新一起浇筑混凝土。

植筋采用植筋型灌浆料,其特点是早强、微膨胀,与混凝土孔壁、钢筋有良好的粘结性能,且耐高温(500℃)、耐老化、耐水等特点。

涉及到深孔植筋工序的施工工艺流程如下:先将需要进行尺寸扩大的承台的位置确定出来,将底板破除开后对承台周边进行开挖,直至承台周边的作业面全部清理出来。接下来将承台的四面凿毛,露出钢筋骨架。结合原设计的承台钢筋布置情况,避开其主要受力的钢筋位置,使用水钻开孔,孔洞贯穿承台两边,所开孔洞的直径为100mm左右,内部能放入贯通钢筋2~3根。对钢筋进行定位固定后,采用早强型灌浆料进行灌浆封堵,每12h开凿一个孔洞并放入贯通钢筋及时进行定位灌浆封堵(灌浆12h后所开孔洞内灌浆料形成的强度等级已高于原设计承台的强度等级),依次按照对称的原则重复开孔、放入钢筋并定位、灌浆等工序完成深孔植筋工艺流程。

二、加固施工方案对比简析及小结

方案后者采用了深孔植筋技术,对原有结构的扰动破坏较小,对于桩身破裂的桩基承台来说,不用整体破除原来的承台基础,能极大的减小工作量。因对原有承台结构的扰动破坏小,整个施工过程简便,施工过程安全性大大提高,同时该方案能最大程度的结合新旧承台混凝土,保证最终成型后协同受力较为均匀。

比较两个加固方案,承台混凝土整体破除托换施工方案风险极大,安全风险高,需要设计托换施工方案对原有结构实施卸载,作业时间长;而深孔植筋技术加固方案在作业的可行性、解决问题的根本性、施工的安全性方面等有着显著的优势,很好地解决设计植筋耐久性问题,规避安全风险,降低施工改造成本,其推广应用有着明显的社会效益和经济效益。

参考文献:

桩基施工方案范本范文4

【关键词】基坑围护;SMW工法;支撑;工程造价

近年来,在上海地区进行地下室深基础施工的方案已相当成熟,无论是在市中心建筑群密集区域还是在地域相对开阔的开发区,但深基础施工因其需考虑的影响因素多而加大了施工难度,如地质土体状况、地形地貌、周边环境、地下室大小、地下室深度等影响因素,所以深基础设计施工一直是工程建设中不断探索的课题。本文以诺华生物医药研发园一期地下室工程为例,探讨整体超大型地下室深基础先期开发的地下室施工围护方案。

1 工程概述

诺华生物医药研究有限公司在上海浦东新区张江高科技园区计划投资项目占地约8.3万平方米, 地块位于川杨河南侧,规划中的金科路西侧,纬三路北侧,科苑路东侧,承建研发大楼及相应配套的大型会堂、餐饮中心、能源中心,设计理念采用国际先进科技、领先的绿色环保材料、低碳院落式建筑群布局、新能源的利用开发及美国LEED领先级的环保标准,整个园区分二期开发,目前开发的项目是一期工程中的先期地下室工程,地下室面积4000平方米,整个园区建成后将形成一个超大的连通型的地下室,总地下室面积近70000平方米。

该一期C12栋建筑地下室工程由中国建筑科学研究院设计,因考虑总体布局和功能的变化,先后经历了三次施工图的设计,经过了三次施工招标和合同谈判,因而施工围护方案也经历了三次设计和评审,委托由同济大学建筑设计研究院设计的围护方案,分别提供了二套方案,我项目管理公司及施工单位综合考虑了施工的安全可靠、工期要求和工程造价的合理性,经过了反复认证比选后,确定了SMW工法基坑围护方案为最佳选择。以下选用最后一次施工图的地下室设计方案为例。

2 地下室设计及围护方案

2.1 基坑工程概况

2.1.1 本先期地下室为整个工程地下室的一部分,周边均为拟建地下室,深度相同

2.1.2 本工程没有中楼板,顶板标高-2.600。顶板以上回填土至±0.00标高。

2.1.3 基坑规模: 基坑总面积4000m2,基坑周长约257m。

2.1.4 基坑挖深:本次设计中统一取场地自然地面绝对标高为+3.70m,±0.00=6.500,故场地自然地面相对标高-2.800。场地较高区域开挖前需平整场地至设计标高。

2.1.5 本地下室结构底板标高为-9.100。因底板设有边梁(边承台),故挖深按边梁(边承台)底计算。边梁(边承台)高度不一,设计统一按不利情况即承台1.4m考虑,则坑底标高-10.600,则基坑挖深为7.8m,局部承台较薄,挖深为7.0m。

2.1.6 拟建场地位于川杨河以南,金科路以西,本次围护范围位于大面积场地内部,周边距离红线的范围均大于88.0m。场地开阔。本基坑场地开阔,周边环境保护要求相对较低,可充分利用场地优势,降低工程造价。

2.2 工程地质概要

2.2.1 依据浙江省工程勘察院上海分院提供的《诺华(中国)上海研发区岩土工程勘察报告》。

2.2.2 地基土特征:拟建场地位于浦东新区,属长江三角洲入海口东南前缘的滨海平原。拟建场地现为空地,场地地势较为平坦、地貌形态单一。

2.2.3 水文地质:

(1)浅部土层分布有潜水,主要补给来源为大气降水和地表径流,勘察期间量测的地下水稳定水位埋深0.3~1.98m,设计计算按上常年平均地下水位0.5m考虑。

(2)根据现场所取水样的水质分析结合规范中有关条款可判定,本场地浅部地下水、土对混凝土无腐蚀作用。

(3)微承压水对本工程基坑开挖基本无影响。

(4)场地内有暗浜分布,建议正式施工前应摸清暗浜的具体情况,必要时予以挖除、清理并用好土回填,以确保围护体成桩质量及施工的正常进行,以免中途停工延误工期。

(5)场地第③夹层砂质粉土淤泥质粉质粘土互层,该层土渗透性较强,对基坑的止水要求较高。

(6)场地第④层淤泥质粘土土性较差且土层较厚,对基坑的各项稳定性指标不利。

(7)场地土层物理力学性质指标详见下表:

2.3 施工围护方案设计

按照建筑基坑支护技术规程,本工程基坑侧壁安全等级为二级。

2.3.1 总体方案选型

(1)围护体选型

①技术方案可行性比选

根据目前国内在基坑工程方面的设计施工经验和科研技术水平,本基坑围护桩可考虑采用SMW工法、钻孔灌注桩排桩+止水帷幕的围护形式。

A.SMW工法:即在水泥搅拌桩之中插入H型钢,构成复合挡土、止水的加劲复合围护体,该施工工艺是采用水泥土作为固化剂与地基土进行系统的强制性搅拌,并插入型钢,固化后形成桩柱列式的地下连续墙体,充分利用了水泥土深层搅拌桩抗渗性好及型钢刚度大的特点,通过二者的复合作用,形成基坑挡土防水侧向支护结构 [1]。其优点如下:①受力性能较好,土移较小;②同时具有承力和防渗两种功能,搅拌桩采用全断面搭接,止水可靠;③由于型钢可回收重复使用,造价低;④三轴水泥土搅拌桩占用场地小,施工简单,施工过程对周边建筑物及地下管线影响小,对环境污染小,无废弃泥浆,具有较好的环保功能。但SMW工法方案的工程造价受工期影响较大,如地下室施工在四个月内完成,则其经济性很明显。若超出四个月后,型钢以约6~8元/吨/天增收租费。

图1SMW工法围护体示意图

B. 钻孔灌注桩结合三轴水泥搅拌桩止水帷幕:钻孔灌注桩优点如下:①钻孔灌注桩受力性能可靠、工艺成熟,且桩径可根据挖深灵活调整,土移较小;②造价不受施工工期的影响,尤其适用于规模较大的基坑;③施工对周边环境影响小。止水帷幕根据工程特点及基坑开挖深度,以及经济性等综合因素,可选择双轴水泥搅拌桩、三轴水泥搅拌桩、高压旋喷桩。

图2 钻孔灌注桩结合止水帷幕围护体示意图

②经济指标工程造价比选

既于已设计的二种围护支撑方案,我们进行了工程量的计量和造价计算量化分析,单价按当期2008年上半年的材料人工市场计价,以下为方案比较表,包括了支撑系统,围护及支撑的具体设计尺寸见以下3-2 节的描述,或可参考所附平剖面图。

围护及支撑工程造价比较表

方案一 SMW 工法水泥搅拌桩 方案二钻孔灌注桩+水泥搅拌桩

以上比较表和柱形图显示,方案一SMW工法水泥搅拌桩围护造价明显低于方案二, 节约费用约130万元(前提条件是钢构租期在4 个月内,若超过4个月节省费用将减少),支撑系统因二方案相同故造价也相同,所以方案一是较经济的基坑围护支撑方案。

C.比选结论

以上两种基坑围护形式各有优缺点,但通过从技术方案和经济合理性二方面的比选,并综合考虑本工程地下室的施工工期,周边环境,地基土质状况,采用SMW工法较经济,同时可保证基坑安全。另外更值得选用方案一SMW工法的理由是因为本工程的地下室是先期开发的地下室,非完全独立地下室,底板将来会和周边其它地下室接通,采用SMW工法,地下室施工完成后型钢可拔出重复利用,既节约工程造价又方便了拆除工作,有利于后期施工。

D. 相关的施工围护措施

因场地开阔,为节省造价,本次设计适当进行卸土,卸土后地面标高-4.300。采用卸土的主要优势:

a.周边为将来的地下室范围,存在卸土条件;b.卸土后基坑围护桩的桩长、桩身强度均可减少,基坑工程造价;c.因本工程没有中楼板,若不卸土,则应先换撑再拆撑,施工工艺复杂,影响工期。卸土后,本基坑底板及其传力带施工完成,达到设计强度即可拆除支撑,不存在换撑的问题。

故采用卸土+ SMW工法作为围护体。

(2)支撑选型

常规多采用水平钢支撑或砼支撑的形式。

由于本工程基坑形状规则,可采用钢支撑,其布置形式宜采用十字对撑。本次设计采用钢管对撑,其受力简单明确,可较好的控制变形。且钢支撑安装、拆除较快,支撑本身造价较低;

2.3.2 本次围护方案介绍

从安全、经济的角度出发,结合施工工艺、施工周期等因素,确定基坑结构的设计方案:卸土1.5m深+SMW工法+一道水平钢支撑。具体分析介绍如下:

(1)基坑周边围护体

①围护体尺寸的确定:围护桩经计算后确定采用φ850@600的搅拌桩内插H700*300*13*24型钢@1200可满足规范的强度和变形要求。桩长的控制条件较多,需满足:整体稳定性验算、抗滑动稳定性验算、抗倾覆稳定性、墙身应力验算、墙底抗隆起稳定性、坑底抗隆起稳定性、抗管涌稳定性 [2]。根据开挖深度以及周边环境保护要求,确定地面超载及附加荷载,计算求得桩16.5M、15M。

②坑底加固:为有效控制坑内土体的深层变位,在坑内沿围护桩设置搅拌桩加固暗墩。加固搅拌桩采用φ700@500两轴搅拌桩加固,可达到设计要求的深度。

(2)坑内支撑体系

①砼围檩截面1200*700,采用C30钢筋混凝土。围檩处支撑中心标高-5.150m。

②立柱:支撑立柱拟采用型钢格构柱4L140×12,截面为470×470,其下设置立柱桩,立柱桩为φ800钻孔灌注桩,型钢格构立柱在穿越底板的范围内需设置止水片。若工程桩为钻孔灌注桩,则施工图阶段立柱桩可尽量利用工程桩,节省造价。

3 结语

SMW工法作为地下室基础围护施工工艺,它是在深层搅拌桩的成熟工艺基础上加以改进,充分利用了搅拌桩的高止水性,增加了型钢的刚度与强度,弥补了搅拌桩抗侧向土压力的不足之处,而与钻孔灌注桩+深层搅拌桩的围护方案相比,在造价上有绝对优势。根据实际施工情况和监测数据来看,SMW工法作为基坑支护结构,能有效的控制地面、周边构筑物和地下管线的沉降。从技术经济二方面看,它即能满足止水和抗侧向压力,又在成本核算和投入上具有一定的优势, H型钢的回收利用既可节省造价又环保,并且有利于后续拆除连接施工从而满足整体地下室连通的设计方案。但SMW工法的运用也有一定的局限性,若基坑较深,周围建筑密度高,或基坑施工工期长的情况下并不适用,所以基坑围护采用钻孔灌注桩、深层搅拌桩、SMW工法或相结合运用必须根据工程特点、周边状况、经济合理性等多方面因素综合确定。

参考文献

桩基施工方案范本范文5

关键词:软土地基;深基坑;开挖支护

Abstract:The Hangyong passenger dedicated a overpass complex surrounding environment, basal silt soft soil deep foundation pit excavation depth, large, great construction difficulty. The project through the scheme selection, were identified using a row of pile and soil nailing wall with steel sheet pile of deep well dewatering in foundation pit with combined bracing plans, especially through the soil nailing wall and deep well dewatering technology to make construction scheme has been optimized, the engineering practical application has achieved good social and economic benefits.

Key words:Soft soil foundationDeep foundation pitExcavation and support

中图分类号:U448.13文献标识码:B 文章编号:

1、工程概况

杭甬客运专线某立交位于萧山站北咽喉区,孔跨结构为(9+12+12+9)m分离式框架立交桥,基础为φ50cmPHC预应力管桩,桩长40m。立交桥左右两侧分别为公跨公和铁跨公框架立交桥,左侧紧邻通货公路,右侧紧邻铁路营运线,客专线路与市政道路夹角75°,既有桥孔跨为(6+12+12+6)m框架桥。新建框架桥箱身顶面标高8.33m,原地面标高6.68m,基底标高-3.47m,基坑开挖深度10.15m。

设计勘探揭示的工程范围内地质情况如(表一)。水文地质条件为桥址区地表水不发育,地下水为孔隙潜水,较发育,埋深1~2m,地下水对混凝土结构无侵蚀性。

2、施工方案比选

由于立交桥位于既有两桥之间,左侧有既有通货公路、右侧有既有铁路、桥下要跨越市政道路、基底为深厚淤泥质软土、地下管线拆

各层土体物理力学参数表 (表一)

迁量大、工期要求又紧,并且要采取半幅封闭市政道路、半幅施工的过渡措施。基坑支护方案的妥否直接关系着公路与铁路运营安全、整体工期进度以及成本效益,经研究分析拟采取的施工方案主要有放坡加拉森钢板桩支护方案、排桩全封闭支护方案及排桩加土钉墙加钢板桩加深井井点降水的基坑组合支护方案。

放坡加拉森钢板桩支护方案。该方案为设计说明中建议参考的方法,但是综合水文地质、周边环境和基坑深度等方面因素,不能满足基坑稳定性要求。基坑四周全部采用直径φ1.0m钻孔桩排桩全封闭支护方案虽然安全可靠,但当基坑支护完成后施工场地狭窄不利于施工,施工效率低,工期难以保证;且费用较高,不利于成本控制。排桩加土钉墙加钢板桩加深井井点降水的基坑组合支护方案,顺线路两侧基坑必须垂直开挖,且基底又位于很厚的淤泥质软土层,基坑左右两侧采用钻孔桩排桩进行支护;垂直于线路的前后两侧基坑,表层厚5.2m人工填碎石土层采用天然放坡开挖;第二层厚4.95m粉土采用放坡加土钉墙进行加固支护,在两层土体交界处设2m护道,并采用深井井点或轻型井点降水;该方案既安全可靠,又经济适用,较钻孔桩排桩全封闭方案可降低约三分之二的成本。根据现场实际经初步比选优化排桩加土钉墙加钢板桩的基坑组合支护方案更为经济合理。

3、基坑支护分析与验算

基坑开挖深度,基坑周边由于工程车辆通行和施工,工程计算按距坑边1.0m布置宽6.0m的均布荷载,紧邻基坑边的铁路煤场专线以及其他铁路线路,按从距坑边1.0m布置宽30.0m的的列车影响均布荷载。

垂直于线路的前后两侧基坑边坡按放坡加粉土层设土钉墙开挖验算。基坑表层按1:1放坡开挖,第二层粉土按1:1放坡加土钉墙,第一、二层土体交界处设2m护道,采用深井井点降水,并在每侧护道上各布设两眼深井,深井直径φ0.6m、深15m。设2道土钉,首道土钉距护道顶1.2m、第二道竖直间距1.0m、水平间距均为2.0m、入射角15°、钻孔直径80mm,土钉钢筋等级HRB335;基坑底部打入钢板桩,土钉墙和桩联合支护,钢板桩长5.0m;混凝土面层及护道厚100mm,混凝土强度等级 C25,钢筋直径φ8mm,钢筋网双向间距

均取150mm。经计算第一道土钉钢筋直径Φ12、长度3.0m,第二道土钉钢筋直径Φ16、长度6.35m,抗滑移安全系3.424 >1.300,抗倾覆安全系数58.640>1.500,满足规范要求,详见(图三)及(表二)。

顺线路两侧基坑垂直开挖,基坑采用φ1.0m钻孔桩排桩支护,排桩顶设冠梁,并采用地锚拉锚,顶部拉锚力100KN/m,钻孔桩长28.5m,孔桩采用C30混凝土,按一级基坑进行计算,基坑侧壁重要性系数取1.1。经计算孔桩主筋配筋26Φ22,地表最大沉降量29mm,整体稳定安全系数1.1,抗倾覆安全系数1.22≥1.2,抗隆起安全系数1.38≥1.15,最大隆起量77mm,各项指标均满足规范要求。

经工程实际应用,施工过程中未出现任何异常,特别是粉砂土层采用放坡加土钉墙,在降水效果较好的情况下非常理想,该工程通过采用基坑组合支护技术,不但使成本得到了有效控制、施工进度得到了保证,同时得到了参建各方的一致好评,收到了较好的社会效益。

参考文献

[1] 江正荣. 建筑施工计算手册(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2007.

[2] 中华人民共和国建筑部.建筑地基基础设计规范GB50007-2002. 中国建筑工业出版社,2002.

桩基施工方案范本范文6

关键词:灌注桩基坑技术措施

1工程概况

1.1位置及环境该工程地上十一层,地下一层,大部分基底相应开挖深度为6.95m。场地南侧为2层的陶艺馆,基坑边距离建筑物基础最近处只有4.8m。场地的东侧为道路,路下埋有自来水管,距离基坑边最近为1.5m,埋深2m,该道路的另一侧为6层住宅,距离基坑最近处约6.4m。场地北侧、西侧均埋有电缆、自来水、市政污水管,距离基坑边最近约6m,埋深为2.1m。由于环境复杂,与邻近建筑物的距离在开挖深度以内,且市政重要管线需要严加保护,因此将此基坑列为一级基坑。

1.2工程地质情况场地中西部有一条宽约10m的河道分布,大致星南北走向,地基土主要由第四纪冲海相松散沉积层组成,基坑开挖影响范围以内的土层分布依次为:①杂填土,层厚0.7~4.2m;②粉质粘土,层厚0.0~3.4m;③淤泥质粉质粘土,层厚1.5~2.9m;④-1粘土,层厚3.8~4.2m;4)-2粉质粘土,层厚2.5~3.6m:⑤淤泥质粉质粘土,层厚11.6~13.2m;6)-1粘土,层厚2.0~2.7m;⑥-2粉质粘土夹粘质粉土,层厚1.0~2.0m;⑦粉质粘土,层厚11.4~12.2m。地下水属孔隙潜水型,主要赋存于浅部①、②、③、⑤、⑦层土中,给水来源主要为大气降水及地表水,地下水受大气降水及季节影响较明显。

2围护方案的设计

2.1围护支撑方案的比选方案一:地下连续墙加内支撑,该方案可有效保证基坑的稳定性及变形控制,采用围护墙及地下室外墙合成一道地下连续墙,可以减少施工空间,但是地下连续墙造价较高,施工难度较大,对本工程来说综合经济性较差。方案二:沉管灌注桩加内支撑,沉管桩具有施工速度快,造价低的优点,但是沉管灌注桩在施工过程中,存在振动及挤土效应,对邻近建筑和地下管线设施将有一定的影响,控制围护变形不理想。方案三:钻孔灌注桩加内支撑,该方案在基坑的稳定性及变形控制方面均有保证,且施工时对周边环境的影响小,产生的噪音较小,对周围居民生活干扰较小。与沉管灌注桩相比,工程造价的增加有限,因此,比较适合。

2.2围护方案的设计经过对上述方案进行比较和分析,确定设计方案如下:采用一排钻孔灌注桩和一道钢结构内支撑的围护结构形式,并设置一排水泥搅拌桩,作为防渗止水帷幕,基坑内局部高差处采用水泥搅拌桩重力式挡墙围护:东北角局部由于场地的限制,采用Φ800钻孔灌注桩,作为挡土结构,以Φ800无筋钻孔灌注桩作为止水帷幕。具体的设计为:①钻孔灌注桩Φ700、Φ800,混凝土的强度等级为C25,桩身配筋分别为16Φ22、16Φ25,Φ14@2000加强钢筋及Φ8@200螺旋箍筋,钢筋笼采用焊接成型,螺旋箍筋与主筋采用全点焊,桩位Φ700@900,Φ800@1000,桩位偏差不得大于50,垂直度偏差不得大于0.5%,沉渣厚度应小于150mm。水泥搅拌桩Φ600@400,采用32.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺量为15%,相邻施工间歇时间不大于24小时。②基坑内的竖向立柱支撑桩为新增Φ800支承桩,施工沉渣厚度应小于100mm,竖向立柱的上部采用井字形钢构架,角钢为Q235钢,焊条为E43,焊接为围焊,焊缝高度大于8。井形钢构架顶伸入支撑0.4m,下部插入钻孔灌注桩内2.0m,竖向立拄施工时,先钻孔到设计标高放人工程桩钢筋笼后,再放人预制的井形钢构架,并与桩主筋焊接,然后再灌注混凝土。③围护桩顶增设一道压顶梁,以增强围护桩整体稳定性,采用现浇钢筋混凝土结构,强度等级为C25。坑内水平支撑为钢结构,用工字形钢梁,以便施工更快捷,以后可循环利用。更经济。这样对基坑整体安全有利,也优化了围护桩的受力,节约了施工场地。结合基坑的平面形状,支撑平面主要采用对撑,局部布置角撑,这样既使支撑的受力合理,又使基坑中部留出了较大的挖土空间。该方案经过多方专家进行可行性论证,一致认为此基坑围护支撑方案的可行性、安全可靠性均能达到施工要求,同意按此方案进行施工。

3围护桩的主要施工技术措施

3.1桩位定位施工时应对桩位分三次定位复核。在挖埋护筒前测量一次,在埋设护简后复测一次,使护筒中心与桩位偏差不大于50mm,并做好桩位标志,然后用水准仪测量护筒的标高,做好测量记录。第三次在钻机就位后检测钻机是否对准桩中心标记,经过三次的定位复核,确保了桩位定位准确性。

3.2护筒埋设施工前应挖除地下障碍物,埋设好护筒,钻孔桩的护筒是保护孔口、隔离上部杂填松散物,防止孔口塌陷的必要措施,也是控制钻孔灌注桩的定位、标高的基准点。因此每根工程桩施工前必须埋设护筒,护筒选用大于桩径10cm的钢制护筒,埋入深度以满足隔离杂填土、防止孔口塌陷为准,护筒外周边间隙用粘土回填并捣实,以确保护筒稳定牢靠。

3.3成孔控制本工程采用正循环回转钻进成孔,成孔施工中,应根据地质土层的性质、分布状况、深度分析,选择合理的钻进参数,并采用人造泥浆轻压慢钻,以保证成孔的垂直度,临近终孔时放慢钻速,及时排出钻屑,减少孔内的沉渣,并适度加大泥浆的相对密度。在施工过程中,经过多次试验,最后将泥浆性能指标控制在如下范围内,确保钻孔灌注桩泥浆护壁的质量。

3.4钢筋笼的制作与安装如果钢筋笼安放时间过长,不但导致孔底沉渣过厚,钢筋笼难以下放,还会影响周围土体的变形,为了加快钢筋笼的施工速度,缩短钢筋笼的焊接时间,减少孔底沉渣的厚度,在孔口焊接钢筋笼时。采用3台电焊机同时进行焊接,钢筋笼吊放时一定要对准钻孔的中心。缓慢下放,一定要防止碰壁、防止钢筋笼变形,这样就能够保证泥浆护壁不被破坏,钢筋笼能顺利安放。

3.5水下混凝土的灌注首先要保证导管的质量,特别是导管的连接处,应具有良好的密封性,以及较强的刚度。导管下入孔内,通过对混凝土达到埋管高度时,导管内的混凝土压力与导管外泥浆压力平衡所需高度计算,第一斗采用大斗装1.5m。左右混凝土一次性灌入,能保证混凝土的初灌量,以后保证灌注的连续性,导管埋深控制在2m~4m之间,混凝土灌注速度不小于20m3/h,灌注时间不超过4h,在灌注过程中,要定时测量混凝土高度,并做好记录。在设置隔水栓时,隔水栓选用环胆或铁板,禁止使用砂包或其他代用品。

4应用效果