建筑地基基础工程施工规范(GB 51004-2015)——第六章 基坑支护施工(上)
6.1 一般规定
6.1.1 基坑工程施工前应根据设计文件,结合现场条件和周边环境保护要求、气候等情况,编制专项施工方案。
6.1.2 基坑支护结构施工以及降水、开挖的工况和工序应符合设计要求。
6.1.3 在基坑支护结构施工与拆除时,应采取对周边环境的保护措施,不得影晌周围建(构)筑物及邻近市政管线与地下设施等的正常使用功能。
6.1.4 基坑工程施工中,应对支护结构、已施工的主体结构和邻近道路、市政管线与地下设施、周围建(构)筑物等进行监测,根据监测信息动态调整施工方案,产生突发情况时应及时采取有效措施。基坑监测应符合现行国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497的规定。基坑工程施工中应加强对监测测点的保护。
6.1.5 施工现场道路布置、材料堆放、车辆行走路线等应符合设计荷载控制的要求,并应减少对主体结构、支护结构、周边环境等的影响。根据实际情况可设置施工栈桥,并应进行专项设计。
6.1.6 基坑工程施工中,当邻近工程进行桩基施工、基坑开挖、边坡工程、盾构顶进、爆破等施工作业时,应根据实际情况确定施工顺序和方法,并应采取措施减少相互影响。
6.2 灌注桩排桩围护墙
6.2.1 灌注桩排桩围护墙施工应符合本规范第5.6节~第5.9节的规定。
6.2.2 灌注桩在施工前应进行试成孔,试成孔数量应根据工程规模及施工场地地质情况确定,且不宜少于2根。
6.2.3 灌注桩排桩应采用间隔成桩的施工顺序,已完成浇筑混凝土的桩与邻桩间距应大于4倍桩径,或间隔施工时间应大于36h。
6.2.4 灌注桩顶应充分泛浆,泛浆高度不应小于500mm,设计桩顶标高接近地面时桩顶混凝土泛浆应充分,凿去浮浆后桩顶混凝土强度等级应满足设计要求。水下灌注混凝土时混凝土强度应比设计桩身强度提高一个强度等级进行配制。
6.2.5 灌注桩排桩外侧截水帷幕应符合下列规定:
1 截水帷幕宜采用单轴水泥土搅拌桩、双轴水泥土搅拌桩和三轴水泥土搅拌桩,其施工应符合本规范第4.10节的规定;
2 截水帷幕与灌注桩排桩间的净距宜小于200mm,双轴搅拌桩搭接长度不应小于200mm,三轴搅拌桩宜采用套接一孔法施工;
3 遇明(暗)浜时,宜将截水帷幕水泥掺量提高3%~5%。
6.2.6 高压旋喷桩作为局部截水帷幕时,应符合下列规定:
1 应先施工灌注桩,再施工高压旋喷桩截水帷幕,高压旋喷桩施工应符合本规范第4.9节的规定;
2 高压旋喷桩应采用复喷工艺,每立方米水泥掺入量不应小于450kg,高压旋喷桩喷浆下沉及提升速度宜为50mm/min~150mm/min;
3 高压旋喷桩之间搭接不应少于300mm,垂直度偏差不应大于1/100。
6.2.7 灌注桩桩身范围内存在较厚的粉性土、砂土层时,灌注桩施工应符合下列规定:
1 宜适当提高泥浆比重与黏度,或采用膨润土泥浆护壁;
2 在粉土、砂土层中宜先施工搅拌桩截水帷幕,再在截水帷幕中进行排桩施工,或在截水帷幕与桩间进行注浆填充。
6.2.8 非均匀配筋的钢筋笼吊放安装时,应符合本规范第5.6.14条的规定,严禁旋转或倒置,钢筋笼扭转角度应小于5°。
6.2.9 灌注桩排桩施工质量控制应符合下列规定:
1 桩位偏差,轴线及垂直轴线方向均不宜大于50mm;
2 孔深偏差应为300mm,孔底沉渣不应大于200mm;
3 桩身垂直度偏差不应大于1/150,桩径允许偏差应为30mm。
6.3 板桩围护墙
6.3.1 板桩打设前宜沿板桩两侧设置导架。导架应有一定的强度及刚性,不应随板桩打设而下沉或变形,施工时应经常观测导架的位置及标高。
6.3.2 混凝土板桩转角处应设置转角桩,钢板桩在转角处应设置异形板桩。初始桩和转角桩应较其他桩加长2m~3m。初始桩和转角桩的桩尖应制成对称形。
6.3.3 板桩打设宜采用振动锤,采用锤击式时应在桩锤与板桩之间设置桩帽,打设时应重锤低击。
6.3.4 板桩围护墙基坑邻近建(构)筑物及地下管线时,应采用静力压桩法施工,并应采用导孔法或根据环境状况控制压桩施工速率。
6.3.5 板桩宜采用屏风法打设,半封闭和全封闭的板桩应根据板桩规格和封闭段的长度计算根数。
6.3.6 钢板桩施工应符合下列规定:
1 钢板桩的规格、材质及排列方式应符合设计或施工工艺要求,钢板桩堆放场地应平整坚实,组合钢板桩堆高不宜大于3层;
2 钢板桩打入前应进行验收,桩体不应弯曲,锁口不应有缺损和变形,钢板桩锁口应通过套锁检查后再施工;
3 桩身接头在同一标高处不应大于50%,接头焊缝质量不应低于Ⅱ级焊缝要求;
4 钢板桩施工时,应采用减少沉桩时的挤土与振动影响的工艺与方法,并应采用注浆等措施控制钢板桩拔出时由于土体流失造成的邻近设施下沉。
6.3.7 混凝土板桩构件的拆模应在强度达到设计强度30%后进行,吊运应达到设计强度的70%,沉桩应达到设计强度的100%。
6.3.8 混凝土板桩沉桩施工中,凹凸榫应楔紧。
6.3.9 板桩回收应在地下结构与板桩墙之间回填施工完成后进行。钢板桩在拔除前应先用振动锤夹紧并振动,拔除后的桩孔应及时注浆填充。
6.3.10 钢板桩挡墙允许偏差应符合表6.3.10-1的规定,混凝土板桩挡墙允许偏差应符合表6.3.10-2的规定。
表6.3.10-1 钢板桩挡墙允许偏差
表6.3.10-2 混凝土板桩挡墙允许偏差
6.4 咬合桩围护墙
6.4.1 咬合桩分Ⅰ、Ⅱ两序跳孔施工,Ⅱ序桩施工时利用成孔机械切割Ⅰ序桩身,形成连续的咬合桩墙。
6.4.2 咬合切割分为软切割和硬切割。软切割应采用全套管钻孔咬合桩机、旋挖桩机施工,硬切割应采用全回转全套管钻机施工。
6.4.3 咬合桩施工前,应沿咬合桩两侧设置导墙,导墙上的定位孔直径应大于套管或钻头直径30mm~50mm,导墙厚度宜为200mm~500mm。导墙结构应建于坚实的地基上,并能承受施工机械设备等附加荷载。套管的垂直度偏差不应大于2‰。
6.4.4 桩垂直度偏差不应大于3‰,桩位偏差值应小于10mm,桩孔口中心允许偏差应为±10mm。
6.4.5 采用全套管钻孔时,应保持套管底口超前于取土面且深度不小于2.5m。
6.4.6 全套管法施工时,应保证套管的垂直度,钻至设计标高后,应先灌入2m3~3m3混凝土,再将套管搓动(或回转)提升200mm~300mm。边灌注混凝土边拔套管,混凝土应高出套管底端不小于2.5m。地下水位较高的砂土层中,应采取水下混凝土浇筑工艺。
6.4.7 采用回转钻头和旋挖钻机施工时,应使用泥浆护壁成孔,并应符合本规范第5.6节的规定。
6.4.8 采用软切割工艺的桩,Ⅰ序桩终凝前应完成Ⅱ序桩的施工,Ⅰ序桩应采用超缓凝混凝土,缓凝时间不应小于60h;干孔灌注时,坍落度不宜大于140mm,水下灌注时,坍落度宜为140mm~180mm;混凝土3d强度不宜大于3MPa。软切割的Ⅱ序桩及硬切割的Ⅰ序、Ⅱ序桩应采用普通商品混凝土。
6.4.9 分段施工时,应在施工段的端头设置一个用砂灌注的Ⅱ序桩用于围护桩的闭合处理。
6.4.10 防止钢筋笼上浮宜采取下列措施:
1 混凝土配制宜选用5mm~20mm粒径碎石,并可调整配比确保其和易性;
2 钢筋笼底部宜设置配重;
3 钢筋笼可设置导正定位器;
4 采用导管法浇筑时不宜使用法兰式接头的导管,导管埋深不宜大于6m。
6.5 型钢水泥土搅拌墙
6.5.1 型钢水泥土搅拌墙宜采用三轴搅拌桩机施工,施工前应通过成桩试验确定搅拌下沉和提升速度、水泥浆液水灰比等工艺参数及成桩工艺,成桩试验不宜少于2根。
6.5.2 水泥土搅拌桩成桩施工应符合本规范第4.10节的规定。
6.5.3 三轴水泥土搅拌墙可采用跳打方式、单侧挤压方式、先行钻孔套打方式的施工顺序。硬质土层中成桩困难时,宜采用预先松动土层的先行钻孔套打方式施工。桩与桩的搭接时间间隔不宜大于24h。
6.5.4 搅拌机头在正常情况下为上下各1次对土体进行喷浆搅拌,对含砂量大的土层,宜在搅拌桩底部2m~3m范围内上下重复喷浆搅拌1次。
6.5.5 拟拔出回收的型钢,插入前应先在干燥条件下除锈,再在其表面涂刷减摩材料。完成涂刷后的型钢,搬运过程中应防止碰撞和强力擦挤。减摩材料脱落、开裂时应及时修补。
6.5.6 环境保护要求高的基坑应采用三轴搅拌桩,并应通过监测结果调整施工参数。邻近保护对象时,搅拌下沉速度宜控制为0.5m/min~0.8m/min,提升速度宜小于1.0m/min。喷浆压力不宜大于0.8MPa。
6.5.7 型钢宜在水泥土搅拌墙施工结束后30min内插入,相邻型钢焊接接头位置应相互错开,竖向错开距离不宜小于1m。
6.5.8 需回收型钢的工程,型钢拔出后留下的空隙应及时注浆填充,并应编制含有浆液配比、注浆工艺、拔除顺序等内容的专项方案。
6.5.9 水泥土搅拌桩的成桩质量检测标准应符合表6.5.9的规定。
表6.5.9 水泥土搅拌桩的成桩质量检测标准
6.5.10 插入型钢的质量检测标准应符合表6.5.10的规定。
表6.5.10 插入型钢的质量检测标准
6.5.11 采用型钢水泥土搅拌墙作为基坑支护结构时,基坑开挖前应检验水泥土搅拌桩的桩身强度,强度指标应符合设计要求。水泥土搅拌桩的桩身强度宜采用浆液试块强度试验的方法确定,也可以采用钻取桩芯强度试验的方法确定,并应符合下列规定:
1 浆液试块强度试验应提取刚搅拌完成且尚未凝固的水泥土搅拌桩浆液,试验数量及方法:每台班抽查1根桩,每根桩设不少于2个取样点,应在基坑坑底以上1m范围内和坑底以上最软弱土层处的搅拌桩内设置取样点,每个取样点制作3件水泥土试块;
2 钻取桩芯强度试验应采用地质钻机并选择可靠的取芯钻具,钻取搅拌桩施工后28d龄期的水泥土芯样,钻取的芯样应立即密封并及时进行无侧限抗压强度试验,取芯数量及方法:抽取总桩数的2%,并不应少于3根,每根桩取芯数量为在连续钻取的全桩长范围内的桩芯上取不少于5组,每组3件试块,取样点应取沿桩长不同深度和不同土层处的5点,在基坑坑底附近应设取样点,钻取桩芯得到的试块强度,宜根据钻取桩芯过程中芯样的损伤情况,乘以1.2~1.3的系数,钻孔取芯完成后的空隙应注浆填充;
3 当能建立静力触探、标准贯入或动力触探等原位测试结果与浆液试块强度试验或钻取桩芯强度试验结果的对应关系时,也可采用试块或芯样强度试验结合原位试验的方法综合检验桩身强度。
6.5.12 型钢水泥土搅拌墙成墙期监控、成墙验收中除桩体强度检验项目外,基坑开挖期质量检查尚应符合现行行业标准《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJ/T 199的规定。
6.6 地下连续墙
6.6.1 地下连续墙施工前应通过试成槽确定合适的成槽机械、护壁泥浆配比、施工工艺、槽壁稳定等技术参数。
6.6.2 地下连续墙施工应设置钢筋混凝土导墙,导墙施工应符合下列规定:
1 导墙应采用现浇混凝土结构,混凝土强度等级不应低于C20,厚度不应小于200mm;
2 导墙顶面应高于地面100mm,高于地下水位0.5m以上,导墙底部应进入原状土200mm以上,且导墙高度不应小于1.2m;
3 导墙外侧应用黏性土填实,导墙内侧墙面应垂直,其净距应比地下连续墙设计厚度加宽40mm;
4 导墙混凝土应对称浇筑,达到设计强度的70%后方可拆模,拆模后的导墙应加设对撑;
5 遇暗浜、杂填土等不良地质时,宜进行土体加固或采用深导墙。
6.6.3 导墙允许偏差应符合表6.6.3的规定。
表6.6.3 导墙允许偏差
6.6.4 泥浆制备应符合下列规定:
1 新拌制泥浆应经充分水化,贮放时间不应少于24h;
2 泥浆的储备量宜为每日计划最大成槽方量的2倍以上;
3 泥浆配合比应按土层情况试配确定,一般泥浆的配合比可根据表6.6.4选用。遇土层极松散、颗粒粒径较大、含盐或受化学污染时,应配制专用泥浆。
表6.6.4 泥浆配合比
6.6.5 泥浆性能指标应符合下列规定:
1 新拌制泥浆的性能指标应符合表6.6.5-1的规定。
表6.6.5-1 新拌制泥浆的性能指标
2 循环泥浆的性能指标应符合表6.6.5-2的规定。
表6.6.5-2 循环泥浆的性能指标
6.6.6 成槽施工应符合下列规定:
1 单元槽段长度宜为4m~6m;
2 槽内泥浆面不应低于导墙面0.3m,同时槽内泥浆面应高于地下水位0.5m以上;
3 成槽机应具备垂直度显示仪表和纠偏装置,成槽过程中应及时纠偏;
4 单元槽段成槽过程中抽检泥浆指标不应少于2处,且每处不应少于3次;
5 地下连续墙成槽允许偏差应符合表6.6.6的规定。
表6.6.6 地下连续墙成槽允许偏差
6.6.7 成槽后的刷壁与清基应符合下列规定:
1 成槽后,应及时清刷相邻段混凝土的端面,刷壁宜到底部,刷壁次数不得少于10次,且刷壁器上无泥;
2 刷壁完成后应进行清基和泥浆置换,宜采用泵吸法清基;
3 清基后应对槽段泥浆进行检测,每幅槽段检测2处,取样点距离槽底0.5m~1.0m,清基后的泥浆指标应符合表6.6.7的规定。
表6.6.7 清基后的泥浆指标
6.6.8 槽段接头施工应符合下列规定:
1 接头管(箱)及连接件应具有足够的强度和刚度。
2 十字钢板接头与工字钢接头在施工中应配置接头管(箱),下端应插入槽底,上端宜高出地下连续墙泛浆高度,同时应制定有效的防混凝土绕流措施。
3 钢筋混凝土预制接头应达到设计强度的100%后方可运输及吊放,吊装的吊点位置及数量应根据计算确定。
4 铣接头施工应符合下列规定:
1)套铣部分不宜小于200mm,后续槽段开挖时,应将套铣部分混凝土铣削干净,形成新鲜的混凝土接触面;
2)导向插板宜选用长5m~6m的钢板,应在混凝土浇筑前,放置于预定位置;
3)套铣一期槽段钢筋笼应设置限位块,限位块设置在钢筋笼两侧,可以采用PVC管等材料,限位块长度宜为300mm~500mm,间距为3m~5m。
6.6.9 槽段钢筋笼应进行整体吊放安全验算,并设置纵横向桁架、剪刀撑等加强钢筋笼整体刚度的措施。
6.6.10 钢筋笼制作和吊装应符合下列规定:
1 钢筋笼加工场地与制作平台应平整,平面尺寸应满足制作和拼装要求;
2 分节制作钢筋笼同胎制作应试拼装,应采用焊接或机械连接;
3 钢筋笼制作时应预留导管位置,并应上下贯通;
4 钢筋笼应设保护层垫板,纵向间距为3m~5m,横向宜设置2块~3块;
5 吊车的选用应满足吊装高度及起重量的要求;
6 钢筋笼应在清基后及时吊放;
7 异形槽段钢筋笼起吊前应对转角处进行加强处理,并应随入槽过程逐渐割除。
6.6.11 钢筋笼制作允许偏差及安装误差应符合下列规定:
1 钢筋笼制作允许偏差应符合表6.6.11的规定。
表6.6.11 钢筋笼制作允许偏差
2 钢筋笼安装误差应小于20mm。
6.6.12 水下混凝土应采用导管法连续浇筑,并应符合下列规定:
1 导管管节连接应密封、牢固,施工前应试拼并进行水密性试验;
2 导管水平布置距离不应大于3m,距槽段两侧端部不应大于1.5m,导管下端距离槽底宜为300mm~500mm,导管内应放置隔水栓;
3 钢筋笼吊放就位后应及时灌注混凝土,间隔不宜大于4h;
4 水下混凝土初凝时间应满足浇筑要求,现场混凝土坍落度宜为200mm±20mm,混凝土强度等级应比设计强度提高一级进行配制;
5 槽内混凝土面上升速度不宜小于3m/h,同时不宜大于5m/h,导管埋入混凝土深度应为2m~4m,相邻两导管内混凝土高差应小于0.5m;
6 混凝土浇筑面宜高出设计标高300mm~500mm。
6.6.13 混凝土达到设计强度后方可进行墙底注浆,注浆应符合下列规定:
1 注浆管应采用钢管,单幅槽段注浆管数量不应少于2根,槽段长度大于6m宜增设注浆管,注浆管下端应伸至槽底200mm~500mm,槽底持力层为碎石、基岩时,注浆管下端宜做成T形并与槽底齐平;
2 注浆器应采用单向阀,应能承受大于2MPa的静水压力;
3 注浆量应符合设计要求,注浆压力控制在2MPa以内或以上覆土不抬起为度;
4 注浆管应在混凝土初凝后终凝前用高压水劈通压浆管路;
5 注浆总量达到设计要求或注浆量达到80%以上,压力达到2MPa时可终止注浆。
6.6.14 地下连续墙混凝土质量检测应符合下列规定:
1 混凝土坍落度检验每幅槽段不应少于3次,抗压强度试件每一槽段不应少于一组,且每100m3混凝土不应少于一组,永久地下连续墙每5个槽段应做抗渗试件一组;
2 永久地下连续墙混凝土的密实度宜采用超声波检查,总抽取比例为20%,必要时采用钻孔抽芯检查强度。
6.6.15 预制地下连续墙墙段应达到设计强度值后方可运输及吊放,并应进行整体起吊安全验算。
6.6.16 预制地下连续墙施工应符合下列规定:
1 预制地下连续墙应根据运输及起吊设备能力、施工现场道路和堆放场地条件,合理确定分幅和预制件长度,墙体分幅宽度应满足成槽稳定要求;
2 预制地下连续墙宜采用连续成槽法进行成槽施工,预制地下连续墙成槽施工时应先施工转角幅后直线幅,成槽深度应比墙段埋置深度深100mm~200mm;
3 预制墙段墙缝宜采用现浇钢筋混凝土接头,预制地下连续墙的厚度应比成槽厚度小20mm,预制墙段与槽壁间的前后缝隙宜采用压密注浆填充;
4 墙段吊放时,应在导墙上安装导向架;
5 清基后应对槽段泥浆进行检测,每幅槽段应检测2处,取样点应距离槽底0.5m~1.0m,清基后的泥浆指标应符合表6.6.16的规定。
表6.6.16 清基后的泥浆指标
6.6.17 预制墙段安放允许偏差应符合表6.6.17的规定。
表6.6.17 预制墙段安放允许偏差
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