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双排钻孔灌注桩支护结构在深基坑工程中的应用

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2024年3月9日发(作者:佼默)

0 一、 ConSTRUCTIon SAFETY 建筑客金2012年第3期 基坑支护安全 其上的钢筋混凝土帽梁连接形成的基坑围护结构。 施工简单方便,容易操作,施工工艺稳定。 2)该围护结构具有较大的侧向刚度,可以有效 限制基坑变形,且在一定挖深范围内不需要设置支 撑,因此减少了支撑施工、换撑、拆除等施工工序, 施工空间大,方便了 土方开挖,从而大大缩减了施 工工期,减少了对周边环境的影响。 3)双排桩仅t:l: ̄llE桩支撑支护结构适当增加了部 分钢筋混凝土桩。但去除了支撑、立柱等构件,投资 成本大大减少。 4)双排桩作为一种深基坑支护形式。具有很大 的比较优势。但到目前为止无论是在力学机理分 析、设计计算等方面都没有形成普遍的共识。现行 的《建筑基坑支护技:术规程}(JGJ120—99)中也没有 相应的条款和计算方法。因此与其他类型的支护形 式相比,工程实例不是很多,可以参考的资料有限。 (2)双排桩支护;尹案设计 1)双排桩支护结构简介 ①双排桩支护结构是由内外两排平行的钢筋 混凝土桩通过桩顶的冠梁与连梁连接形成的基坑 围护结构。 ②无支撑双排桩支护本质上仍为悬臂式支护。但 与单排悬臂桩相比。具有较大的抗侧移刚度 ③双排桩与联系梁沿坑壁平行方向所共同形 成的刚架实际是一个门字形空间结构。支护结构 桩、连梁、桩间土、坑内土整体共同受力。支护桩与 连梁连接为刚性连接。连梁刚度远远大于支护桩刚 度。坑内被动土不可能将支护体完全固定.也不允 许支护体有任意的变形(满足嵌固要求)。 2)双排桩支护设计 ①双排桩支护本质上为悬臂式支护。根据《建筑 基坑支护技术规程》(JGJ12O一99)计算支护结构的嵌 固深度,明确桩长。同时进行抗倾覆、稳定性验算。 本工程基坑开挖深度10。35m.冠梁顶在地面以 下lm,按照JGJ120—99规范,经计算嵌固深度为 11.45m。 ②根据工程所在地地下水水位、基坑开挖深 度、分层土体的物理性能,对支护结构的止水帷幕 进行设计,验算支护结构止水帷幕的设计深度。同 时进行基坑抗隆起验算、抗管涌验算等。 经验算,止水帷幕人土深度为16.5m,采用三轴 搅拌桩,符合基坑抗隆起验算、抗管涌验算。 ③双排桩结构设计: 双排桩的土压力分布与单排悬臂桩的土压力 分布是相同的,是悬臂桩规律。根据双排桩结构形 式的假定,双排桩支护为插入土中的刚架。双排桩 所形成的刚架自重荷载与被动土压力来抵挡主动 土压力形成的水平荷载。 双排桩的排距要选择确当。当排距很小时, 双排桩通过连梁形成的门式刚架结构其空间性 能弱,不能充分地发挥连梁协调变形和受力的作 用。随着排距的增大。双排桩与连梁形成的整体 结构其性能得到体现,位移也逐步减小。但随着 排距的进一步增大,位移经过一个极小值后再慢 慢地增大。这充分说明如果排距过大,双排桩整 体受力和变形性能逐步削弱,当排距很大时。连 梁对内外排桩的作用不能看作是一个整体的刚 架体系。对内外桩而言.更像在桩顶对前排桩施 加的线弹簧和转角弹簧约束。当排距大于8D(D 为支护桩桩径,下同)时,应按拉锚结构计算,当 排距在1.5~8D时,按框架结构进行计算。当排距 为4D时,支护结构受力最为合理.支护体系位移 最小。考虑到支护设计时周边环境的要求,一般 支护结构的排距为2.5D~4D。本工程排距取3D即 2.6m(桩为+85o)。 根据双排桩排距、桩长对应本工程所处地区的 土物理性能以及水文资料能计算出支护结构的最 大弯矩、剪力。根据前内外桩各自所抵挡的破裂面 以上的土体的面积进行弯矩、剪力分配,可以近似 得出内外排桩所承受的荷载。进而可以验算出双排 桩内外排桩的间距、配筋等。 桩顶连梁为刚性接头,可以根据内外排桩桩顶 弯矩重新分配进行验算。 本工程基坑设计采用如下参数: 桩径A850,内排桩间距1.3m,外排桩间距2.6m, 连梁间距2.6m。冠梁根据构造设置为100o×800混凝 土结构,连梁采用800x800@2600混凝土结构(配筋 略)。双排桩平面布置如图1。 根据以上参数,利用某深基坑设计软件(6.0版 本),应用计算结果如图2。 3基坑开挖后的效果及遇到特殊情况的处理 (1)基坑开挖后的效果 由于没有设置内支撑,该工程基坑土方开挖非 常顺利,取土约15万m3只用了30dX]期。在基坑工程 施工期间采用了信息化监测指导施工的方法。通过 监测结果表明,基坑西、北侧深层土体水平位移最 15 

cOnSTRUCTIOn SAFETY 建筑鸯金2012年第3期 设计荷载。 基坑支护安全 2)基坑东侧开挖过程中未严格按照专项施工方 案施工,卸载过快,开挖到设计标高当天沿基坑边 线开挖长度约80m,且一次性开挖到底部,导致开 挖当天基坑位移达到27.06mm,总位移达到 38.44ram,稳定后实际基坑位移达到43.70mm。后责 令施工方立即回填土方并迅速采取技术措施。 冠梁2:1000×800 3)施工现场开挖面出现大量明水,表明降水未 达到设计标高,导致土体物理性能未达到设计工 图1 双排桩平面布置图 A B A B A B 包络图 支反力(kN) 位移(mm) 弯矩(kN.m) 剪力(kN) ((--12062)3 24) -一一(<0,O.oo27))((--348280 .61)23卜----((38].507 98)19)  (一(-119113  0767))…(1一(53】8 .74)53)  注:A为内排桩计算结果,B为外排桩计算结果 图2基坑设计参数计算 大值为13.56mm,基坑东侧深层土体水平位移最大 值为71.18mm(土方开挖及降水不当影响)。大多数 测点深层土体水平位移与理论计算值吻合。最大沉 降在20mm以内,最大值达52.42mm(东侧测点处道 路被压坏),基坑工程施工安全,对周边环境影响 小。基坑开挖后的实况图如图3。 图3基坑开挖实况图 (2)遇到特殊情况的处理 虽然基坑东侧实际监测值大于理论计算值,也 大于设计报警值,坑外地面局部有裂缝.但地面累 计沉降不大(仅20mm左右),坑底未见隆起。在施工 过程中分析具体原因如下: 1)基坑东侧道路比较繁忙,通行荷载可能超过 16 况.土体被动土压力不能形成,围护结构底部不能 正常嵌固。因本工程所在地土质为饱和粉土夹粉 砂,物理性能表现为渗透系数大、内聚角大而内聚 力很小,排水前、后的物理性状相差很大,可以说降 水效果的好坏决定了基坑工程的成败。 (3)针对以上异常情况采取的技术措施如下: 1)通过在基坑内侧(围护桩边)增加一排轻型 井点降水的方法,降低地下水位至设计标高,从而 使土体固结,增加被动土压力。 2)分段开挖土方,每段开挖长度不超过20m, 同时开挖到设计底标高后立即浇筑200mm厚混凝 土垫层,以增加基坑内侧抵抗力。 通过以上两点技术措施的实施,基坑东侧在第 一次基坑位移超过报警值稳定后再次开挖。开挖后 施工得当及时,基坑位移及沉降均得到有效控制。 分析本工程基坑最大位移虽达到71.18mm,但采取 技术措施后实际位移仅27.48mm。可以说明,双排 桩支护结构应用于本工程是成功的。 实际工况与计算工况相符。实际曲线与计算曲 线相比接近计算曲线变形趋势。 ≥ 一 - { 鼙 ㈡ : F ≮ : 黧 冀 潭度一位穆曲线度。一位 位 位镕 ) 图4西侧CX8孔深层土体位移图 

cOnSTRUCTIOn SA r:r:Ty 建筑盔金2012年第3期 起重机械安全 浅谈施工现场大型机械设备管理 。唐玲庚余林峰夏同强(中建八局总承包公司) 【摘要】机械设备管理是建筑施工企业管理的一个重要组成部分,设备的技术状态和使用 管理与企业生产经营活动中的产值、成本、消耗、质量、安全等各项技术经济指标有着直接的关系。 本文就施工现场建筑机械设备管理存在的问题及应采取的措施谈点看法。 【关键词】施工现场 大型机械设备 管理 一、施工现场设备管理工作存在的问题 体可操作的规范,让人无所适从。表现在原则性、一 1.管理制度不完善,考核办法不健全 般性的要求多,对不执行制度或违反了管理制度, 一是部分施工企业仍缺乏完整、严格的机械设 缺乏具体的强制性的规定约束。三是制度缺乏配套 备管理制度,对机械设备的台账、技术资料档案的 措施。已经建立的各项制度没有形成一个周详细致 建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无 的严密系统,工程项目往往点多线长,设备、人员调 序。二是制度缺乏强制性和可操作性,与现场实际 动频繁,而施工企业却普遍存在着管理班子不全, 情况不相符合。有许多制度定得很原则,但没有具 人员力量薄弱等现象,制度和考核办法缺乏执行力 因降水与挖土原因影响,坑底未固结。实际变 良好的经验。在开挖过程中特殊情况的处理,也为 形趋势与计算曲线变形有差别,呈线性变形。 今后深基坑支护工程施工提供了宝贵的经验教 韶 训。 毒 本工程所采用的支护结构方案与其他方案对 t 比,施工工期大大缩减,且造价折合每延米约2.27 一篓鎏  : 万元。具备一定的价格优势。 参考文献: [1]建筑基坑支护技术规程UGJ120—99)[s].中 国建筑工业出版社,1999 [2]基坑工程手册(第二版)[M].中国建筑工业 出版社,2009 [3]龚晓南主编.深基坑工程设计施工手册 [M].中国建筑工业出版社,1998 深腱一位移曲绒 位格如m) [4]黄强编著.深基坑支护工程设计技术[M]. 图5东侧CX2 ̄L深层土体位移图 中国建材工业出版社,1995 4结束语 ‘ [5]聂庆科,梁金国,韩立君等著.深基坑双排 本工程应用双排钻孔灌注桩作为10.35m挖深 桩支护结构设计理论与应用[M].中国建筑工业出 基坑工程支护结构。在长江中下游软土地区取得 版社.2008 成功,为今后类似地区的深基坑支护方案提供了 (本文收稿:2012一O1—12) l7 

2024年3月9日发(作者:佼默)

0 一、 ConSTRUCTIon SAFETY 建筑客金2012年第3期 基坑支护安全 其上的钢筋混凝土帽梁连接形成的基坑围护结构。 施工简单方便,容易操作,施工工艺稳定。 2)该围护结构具有较大的侧向刚度,可以有效 限制基坑变形,且在一定挖深范围内不需要设置支 撑,因此减少了支撑施工、换撑、拆除等施工工序, 施工空间大,方便了 土方开挖,从而大大缩减了施 工工期,减少了对周边环境的影响。 3)双排桩仅t:l: ̄llE桩支撑支护结构适当增加了部 分钢筋混凝土桩。但去除了支撑、立柱等构件,投资 成本大大减少。 4)双排桩作为一种深基坑支护形式。具有很大 的比较优势。但到目前为止无论是在力学机理分 析、设计计算等方面都没有形成普遍的共识。现行 的《建筑基坑支护技:术规程}(JGJ120—99)中也没有 相应的条款和计算方法。因此与其他类型的支护形 式相比,工程实例不是很多,可以参考的资料有限。 (2)双排桩支护;尹案设计 1)双排桩支护结构简介 ①双排桩支护结构是由内外两排平行的钢筋 混凝土桩通过桩顶的冠梁与连梁连接形成的基坑 围护结构。 ②无支撑双排桩支护本质上仍为悬臂式支护。但 与单排悬臂桩相比。具有较大的抗侧移刚度 ③双排桩与联系梁沿坑壁平行方向所共同形 成的刚架实际是一个门字形空间结构。支护结构 桩、连梁、桩间土、坑内土整体共同受力。支护桩与 连梁连接为刚性连接。连梁刚度远远大于支护桩刚 度。坑内被动土不可能将支护体完全固定.也不允 许支护体有任意的变形(满足嵌固要求)。 2)双排桩支护设计 ①双排桩支护本质上为悬臂式支护。根据《建筑 基坑支护技术规程》(JGJ12O一99)计算支护结构的嵌 固深度,明确桩长。同时进行抗倾覆、稳定性验算。 本工程基坑开挖深度10。35m.冠梁顶在地面以 下lm,按照JGJ120—99规范,经计算嵌固深度为 11.45m。 ②根据工程所在地地下水水位、基坑开挖深 度、分层土体的物理性能,对支护结构的止水帷幕 进行设计,验算支护结构止水帷幕的设计深度。同 时进行基坑抗隆起验算、抗管涌验算等。 经验算,止水帷幕人土深度为16.5m,采用三轴 搅拌桩,符合基坑抗隆起验算、抗管涌验算。 ③双排桩结构设计: 双排桩的土压力分布与单排悬臂桩的土压力 分布是相同的,是悬臂桩规律。根据双排桩结构形 式的假定,双排桩支护为插入土中的刚架。双排桩 所形成的刚架自重荷载与被动土压力来抵挡主动 土压力形成的水平荷载。 双排桩的排距要选择确当。当排距很小时, 双排桩通过连梁形成的门式刚架结构其空间性 能弱,不能充分地发挥连梁协调变形和受力的作 用。随着排距的增大。双排桩与连梁形成的整体 结构其性能得到体现,位移也逐步减小。但随着 排距的进一步增大,位移经过一个极小值后再慢 慢地增大。这充分说明如果排距过大,双排桩整 体受力和变形性能逐步削弱,当排距很大时。连 梁对内外排桩的作用不能看作是一个整体的刚 架体系。对内外桩而言.更像在桩顶对前排桩施 加的线弹簧和转角弹簧约束。当排距大于8D(D 为支护桩桩径,下同)时,应按拉锚结构计算,当 排距在1.5~8D时,按框架结构进行计算。当排距 为4D时,支护结构受力最为合理.支护体系位移 最小。考虑到支护设计时周边环境的要求,一般 支护结构的排距为2.5D~4D。本工程排距取3D即 2.6m(桩为+85o)。 根据双排桩排距、桩长对应本工程所处地区的 土物理性能以及水文资料能计算出支护结构的最 大弯矩、剪力。根据前内外桩各自所抵挡的破裂面 以上的土体的面积进行弯矩、剪力分配,可以近似 得出内外排桩所承受的荷载。进而可以验算出双排 桩内外排桩的间距、配筋等。 桩顶连梁为刚性接头,可以根据内外排桩桩顶 弯矩重新分配进行验算。 本工程基坑设计采用如下参数: 桩径A850,内排桩间距1.3m,外排桩间距2.6m, 连梁间距2.6m。冠梁根据构造设置为100o×800混凝 土结构,连梁采用800x800@2600混凝土结构(配筋 略)。双排桩平面布置如图1。 根据以上参数,利用某深基坑设计软件(6.0版 本),应用计算结果如图2。 3基坑开挖后的效果及遇到特殊情况的处理 (1)基坑开挖后的效果 由于没有设置内支撑,该工程基坑土方开挖非 常顺利,取土约15万m3只用了30dX]期。在基坑工程 施工期间采用了信息化监测指导施工的方法。通过 监测结果表明,基坑西、北侧深层土体水平位移最 15 

cOnSTRUCTIOn SAFETY 建筑鸯金2012年第3期 设计荷载。 基坑支护安全 2)基坑东侧开挖过程中未严格按照专项施工方 案施工,卸载过快,开挖到设计标高当天沿基坑边 线开挖长度约80m,且一次性开挖到底部,导致开 挖当天基坑位移达到27.06mm,总位移达到 38.44ram,稳定后实际基坑位移达到43.70mm。后责 令施工方立即回填土方并迅速采取技术措施。 冠梁2:1000×800 3)施工现场开挖面出现大量明水,表明降水未 达到设计标高,导致土体物理性能未达到设计工 图1 双排桩平面布置图 A B A B A B 包络图 支反力(kN) 位移(mm) 弯矩(kN.m) 剪力(kN) ((--12062)3 24) -一一(<0,O.oo27))((--348280 .61)23卜----((38].507 98)19)  (一(-119113  0767))…(1一(53】8 .74)53)  注:A为内排桩计算结果,B为外排桩计算结果 图2基坑设计参数计算 大值为13.56mm,基坑东侧深层土体水平位移最大 值为71.18mm(土方开挖及降水不当影响)。大多数 测点深层土体水平位移与理论计算值吻合。最大沉 降在20mm以内,最大值达52.42mm(东侧测点处道 路被压坏),基坑工程施工安全,对周边环境影响 小。基坑开挖后的实况图如图3。 图3基坑开挖实况图 (2)遇到特殊情况的处理 虽然基坑东侧实际监测值大于理论计算值,也 大于设计报警值,坑外地面局部有裂缝.但地面累 计沉降不大(仅20mm左右),坑底未见隆起。在施工 过程中分析具体原因如下: 1)基坑东侧道路比较繁忙,通行荷载可能超过 16 况.土体被动土压力不能形成,围护结构底部不能 正常嵌固。因本工程所在地土质为饱和粉土夹粉 砂,物理性能表现为渗透系数大、内聚角大而内聚 力很小,排水前、后的物理性状相差很大,可以说降 水效果的好坏决定了基坑工程的成败。 (3)针对以上异常情况采取的技术措施如下: 1)通过在基坑内侧(围护桩边)增加一排轻型 井点降水的方法,降低地下水位至设计标高,从而 使土体固结,增加被动土压力。 2)分段开挖土方,每段开挖长度不超过20m, 同时开挖到设计底标高后立即浇筑200mm厚混凝 土垫层,以增加基坑内侧抵抗力。 通过以上两点技术措施的实施,基坑东侧在第 一次基坑位移超过报警值稳定后再次开挖。开挖后 施工得当及时,基坑位移及沉降均得到有效控制。 分析本工程基坑最大位移虽达到71.18mm,但采取 技术措施后实际位移仅27.48mm。可以说明,双排 桩支护结构应用于本工程是成功的。 实际工况与计算工况相符。实际曲线与计算曲 线相比接近计算曲线变形趋势。 ≥ 一 - { 鼙 ㈡ : F ≮ : 黧 冀 潭度一位穆曲线度。一位 位 位镕 ) 图4西侧CX8孔深层土体位移图 

cOnSTRUCTIOn SA r:r:Ty 建筑盔金2012年第3期 起重机械安全 浅谈施工现场大型机械设备管理 。唐玲庚余林峰夏同强(中建八局总承包公司) 【摘要】机械设备管理是建筑施工企业管理的一个重要组成部分,设备的技术状态和使用 管理与企业生产经营活动中的产值、成本、消耗、质量、安全等各项技术经济指标有着直接的关系。 本文就施工现场建筑机械设备管理存在的问题及应采取的措施谈点看法。 【关键词】施工现场 大型机械设备 管理 一、施工现场设备管理工作存在的问题 体可操作的规范,让人无所适从。表现在原则性、一 1.管理制度不完善,考核办法不健全 般性的要求多,对不执行制度或违反了管理制度, 一是部分施工企业仍缺乏完整、严格的机械设 缺乏具体的强制性的规定约束。三是制度缺乏配套 备管理制度,对机械设备的台账、技术资料档案的 措施。已经建立的各项制度没有形成一个周详细致 建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无 的严密系统,工程项目往往点多线长,设备、人员调 序。二是制度缺乏强制性和可操作性,与现场实际 动频繁,而施工企业却普遍存在着管理班子不全, 情况不相符合。有许多制度定得很原则,但没有具 人员力量薄弱等现象,制度和考核办法缺乏执行力 因降水与挖土原因影响,坑底未固结。实际变 良好的经验。在开挖过程中特殊情况的处理,也为 形趋势与计算曲线变形有差别,呈线性变形。 今后深基坑支护工程施工提供了宝贵的经验教 韶 训。 毒 本工程所采用的支护结构方案与其他方案对 t 比,施工工期大大缩减,且造价折合每延米约2.27 一篓鎏  : 万元。具备一定的价格优势。 参考文献: [1]建筑基坑支护技术规程UGJ120—99)[s].中 国建筑工业出版社,1999 [2]基坑工程手册(第二版)[M].中国建筑工业 出版社,2009 [3]龚晓南主编.深基坑工程设计施工手册 [M].中国建筑工业出版社,1998 深腱一位移曲绒 位格如m) [4]黄强编著.深基坑支护工程设计技术[M]. 图5东侧CX2 ̄L深层土体位移图 中国建材工业出版社,1995 4结束语 ‘ [5]聂庆科,梁金国,韩立君等著.深基坑双排 本工程应用双排钻孔灌注桩作为10.35m挖深 桩支护结构设计理论与应用[M].中国建筑工业出 基坑工程支护结构。在长江中下游软土地区取得 版社.2008 成功,为今后类似地区的深基坑支护方案提供了 (本文收稿:2012一O1—12) l7 

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