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拉森鋼板樁基坑支護的幾種常用方法

來源:正鴻拉森鋼板樁施工公司作者:正鴻拉森鋼板樁施工公司網址:http://www.466093.tw

拉森鋼板樁基坑支護的幾種常用方法


 1 排樁


  1.1懸臂式


  護坡方法主要有鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預制樁, 板樁(鋼板樁組合,異型鋼組合, 預制鋼筋混凝土板組合)。


  懸臂式排樁懸臂高度不宜超過6m,對深度大于6m的基坑可結合冠梁頂以上放坡卸載使用, 坑底以下軟土層厚度很大時不宜采用;嵌入巖層、密實卵礫石、碎石層中的剛度較大的懸臂樁的懸臂高度可以超過6m[1]。


  大截面灌注樁一般用于地下水位較高、土質較弱和基坑較深的支護工程中,樁徑為0.6~1.2 m,樁長可由計算決定,一般為大于基坑深度的兩倍。懸臂式結構在軟土場中基坑深度不宜大于5 m。人工挖孔樁一般用于地下水位較低、坑壁土質好、樁底未進入承壓水層的支護工程,樁徑為0.9~1.2 m,混凝土或紅磚護壁。懸臂樁支護型式樁頂處沿基坑邊緣均應設置鎖口梁,以加強樁排整體性,增加樁身的抗彎剛度。


  1.2雙排樁


  雙排樁支護結構是一種空間組合類懸臂支護結構,是將密集的單排懸臂樁中的部分樁向后移,并在樁頂用剛度較大連梁把前后排連接起來,沿基坑長度方向形成雙排支護的空間結構體系[2]。它是在沒有錨桿(或內支撐)的情況下,利用超靜定剛架結構隨支承條件及荷載條件的變化而自動調整結構內力分配的特性,發揮空間組合樁的整體剛度和空間效應,并與樁間土協同工作,支擋由于開挖引起的不平衡力,達到保持坑壁或坡體穩定、變形控制、滿足施工工期和不影響周邊環境的目的。


  雙排樁一般是兩排鉆孔灌注樁,頂部鋼筋混凝土橫梁連結,必要時對樁間土進行加固處理。使用雙排樁可在一定程度上彌補單排懸臂樁變形大支護深度有限的缺點,適宜的開挖深度應視變形控制要求經計算確定;當設置錨桿和內支撐有困難時可考慮雙排樁;坑底以下有厚層軟土,不具備嵌固條件時不宜采用。雙排樁一般適合基坑深度為5~9 m。


  雙排樁支護結構的布樁形式非常靈活,常見的形式有梅花形、丁字式、雙三角形式、矩形格式、連拱式等,雙排樁連梁的形式也是多種多樣,有整體板式圈梁、橫梁與縱梁連接形成的格柵式等。


  1.3錨固式


  鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預制樁, 板樁加預應力或非預應力灌漿錨桿、螺旋錨或灌漿螺旋錨、錨定板(或樁)。


  可用于不同深度的基坑,支護體系不占用基坑范圍內空間,但錨桿需伸入鄰地,有障礙時不能設置,也不宜錨入毗鄰建筑物地基內;錨桿的錨固段不應設在靈敏度高的淤泥層內, 在軟土中也要慎用;在含承壓水的粉土、粉細砂層中應采用跟管鉆進施工錨桿或一次性錨桿。


  1.4內支撐式


  鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預制樁, 板樁加型鋼或鋼筋混凝土支撐,包括各種水平撐(對頂撐、角撐、桁架式支撐),豎向斜撐,能承受支撐點集中力的冠梁或圍檁,限制水平撐變位的立柱,提高整個圍護體系的整體強度和剛度以及有效控制基坑變形。


  水平支撐整體或單獨受力單元宜組成幾何不變體系或超靜定體系。其布置的基本形式有斜支撐及角撐、水平對頂式支撐、長邊對頂加角撐、加強圍檁式、格構式支撐、加強角撐式、環梁式支撐等[1]。圍檁、水平支撐、鋼立柱和立柱樁是內支撐體系的基本構件。


  深基坑開挖中采用內支撐系統的圍護方式已得到廣泛應用,特別對于軟土地區基坑面積大、開挖深度深或是基坑外側空間資源有限的情況??捎糜诓煌疃鹊幕雍筒煌临|條件,變形控制要求嚴格時宜選用;


  內支撐優點是墻體變形小,支護方法可靠。但預埋件多,要求的施工精度高,對地下結構施工影響大,需分層換撐,工期長,經濟性較差,且布置要考慮后續施工的方便。


  內支撐結構各構件可采用鋼結構和鋼筋混凝土結構。鋼支撐施工工期相對鋼筋混凝土支撐施工工期較短,但用鋼量大,造價高,鋼筋混凝土支撐工期長,拆除有諸多不便,但造價低。


  2 地下連續墻


  地下連續墻可用于多層地下室的超深基坑,宜配合逆作法施工使用, 利用地下室梁板柱作為內支撐。


  2.1 懸臂式


  懸臂式地下連續墻主要有平板懸臂式和組合斷面懸臂式。


  平板懸臂式適用于土質較好, 開挖深度較淺的基坑護壁。其頂部宜作大圈梁, 以承擔部分水平力。組合斷面懸臂式是將地下連續墻作成T形、Π形或工字形, 可用于較深的基坑。


  2.2 內支撐式


  內支撐式地下連續墻主要有單層水平支撐式、多層水平支撐式、斜撐式、逆作式。


  單層水平支撐式是在地下連續墻頂部或接近頂部設一道水平內支撐, 下端彈性嵌固于天然巖、土層或加固土層中, 可用于開挖深度較大的基坑。多層水平支撐式可用于開挖深度很大的基坑。斜撐式利用建筑物基礎底板或靠近邊緣的承臺作為支點設置斜撐, 可代替單層支撐。采用此種支撐時應與土方開挖和基礎施工密切配合, 在支撐生效之前保留邊緣護壁土體不挖除, 以保證施工過程中墻體的穩定并控制其位移。逆作式是自上至下施工地下室梁板, 以各層地下室梁板支撐地下連續墻, 某層支撐生效后再挖除該層梁板以下至下一層梁板施工深度之間的土方。


  2.3 錨拉式


  采用類似樁錨支護結構的方法, 邊開挖邊設置錨桿, 或設置頂部拉錨(錨碇板或錨碇塊)。


  地下連續墻對設置一層以上內支撐或錨桿的地下連續墻應按照施工順序對不同工況逐一進行計算, 包括內支撐的設置過程和拆除過程, 并按最不利工況進行墻體的設計。


  地下連續墻作為地下室外墻或作為地下室外墻的一部分時, 應將其作為永久性結構納入主體結構設計范疇。


  3 水泥土墻


  水泥土擋墻是由水泥土樁相互搭接形成的壁狀、格柵狀、拱狀等形式的重力式結構。利用墻體自重和嵌入基坑底面下得嵌固深度對基坑側壁土體進行支護,可單獨作為一種支護方式,也可與混凝土灌注樁、預制樁、鋼板樁等結合,形成組合式支護結構,同時還可作為其他支護方式的止水帷幕[3]。


  水泥土墻主要構件是水泥土樁。水泥土樁主要是采用水泥土攪拌法形成的攪拌樁和高壓旋噴注漿法形成的旋噴樁。一般由于考慮造價問題,在基坑支護問題上選用攪拌樁居多。


  水泥土擋墻適用于開挖深度不大于6m且墻底有較好持力層的基坑工程。組成“擋墻”的水泥土樁可由深層攪拌(漿噴、粉噴)或高壓旋噴形成。水泥土樁的布置可采用格構式或實腹式,其形狀可為直線形、直線加扶壁形或連拱形。


  水泥土樁連體樁應采用梅花形布置,優先采用多頭深層攪拌設備施工,相鄰樁的搭接不宜小于150mm。格構式擋墻的內部墻肋凈距不宜大于1.5m;水泥土擋墻所用的深層攪拌樁水泥摻量不應小于12%;在淤泥中不宜小于18%,經過試驗可摻入一定量的粉煤灰、氯化鈣、石膏、生石灰。設計前應取得土質參數和有關配合比強度的室內試驗數據。深層攪拌樁(漿噴、粉噴)施工時應全長范圍內復攪;水泥土擋墻頂部應設置厚100mm~200mm的鋼筋混凝土壓頂板,配筋百分率不宜小于0.15。壓頂板在墻頂前緣宜加厚成肋狀。壓頂板與擋墻用插筋連結,插筋長度不宜小于1.0m,直徑不宜小于φ12,每樁一根;為增強擋墻的整體性,提高水泥土的抗拉性能,特別是墻寬不大時,可在水泥土墻受拉區插入型鋼等材料。


  4 結論


  基坑支護方式的設計是控制基坑施工質量的保證,對于不同的基坑選用適當的支護方式是重中之重。


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