排樁地下連續(xù)墻支護(hù)質(zhì)量通病防治

1、排樁地下連續(xù)墻支護(hù)質(zhì)量通病防治 611 懸壁式排樁、地下連續(xù)墻嵌固深度不足 1現(xiàn)象基坑挖土分兩步挖，當(dāng)?shù)诙酵诘綄⒔拥讜r發(fā)現(xiàn)樁傾側(cè)，樁后裂縫，坑上地面也產(chǎn)生裂縫，附近道路下沉，鄰近房屋出現(xiàn)豎向裂縫，不久，排樁倒塌，連接圈梁折斷，樁后土方滑移入基坑內(nèi)，基坑支護(hù)破壞。 2，原因分析懸臂樁的埋深嵌固只有懸臂長的1/31/2，嵌固不足，嵌因深度未通過計算確定；其次是水管下水道、化糞池漏水，使土的物理參數(shù)改變，還有的工程，一場大雨造成排樁倒塌，使土的r、及c值發(fā)生變化，促使基坑工程坍塌。 3防治措施 懸臂樁的嵌固深度必須通過計算確定，計算應(yīng)考慮土的物理參數(shù)因素，按本節(jié)附錄中的公式計算。不按土的物理參數(shù)

2、的具體情況計算確定的嵌固深度，或按經(jīng)驗確定的嵌固深度必將產(chǎn)生重大事故。612 錘擊式懸臂樁(預(yù)制樁、錘擊沉管樁)位移太大，有的樁上部折斷 1現(xiàn)象在軟土淤泥質(zhì)土地區(qū)工程樁采用450mm×450mm錘擊預(yù)制樁或采用500錘擊沉管樁(配筋818)，為施工方便，將支護(hù)樁采用與工程樁相同的配筋與樁徑，用錘擊樁為擋土樁。基坑開挖土方時并將土方堆積在坑旁邊，基坑開挖后發(fā)現(xiàn)樁位移，最大位移達(dá)115m，有的樁在地面下35m處折斷。 2原因分析(1) (1)    懸臂式擋土樁的直徑按規(guī)范規(guī)定不得小于600(配筋不得小于20)。與工程樁不同，懸臂式擋土樁主要承受水平力，同時

3、在坑邊堆土，促使增大側(cè)壁水平壓力，因而有的樁在抗彎不足情況下折斷。 (2)在軟土淤泥質(zhì)土中已經(jīng)錘擊密布工程樁(34d)，錘擊數(shù)又多，地基土中靜孔隙水壓力急劇上升，且無法很快消散，地基中產(chǎn)生強(qiáng)烈擠土作用，工程樁也會產(chǎn)生大的位移，支護(hù)擋土樁又系外排樁，因而位移很大。 3防治措施(1) (1)    支護(hù)擋土樁應(yīng)用600或大于600的灌注樁，不用錘擊450mm×450mm的預(yù)制樁，或500的錘擊沉管樁，因其抗彎性能不足。 (2)基坑挖土應(yīng)隨挖隨運，不得堆在坑旁，以免增加支護(hù)樁的水平壓力。 613鋼板樁滲漏 鋼板樁是由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，將單塊鋼板樁互相

4、連接就形成鋼板樁墻，在基坑工程中用以擋水和擋土。 我國常用的拉森式鋼板樁，如圖6-2所示。 在軟土地區(qū)基坑深在5m以上時，必須采用拉結(jié)方式，懸臂式樁只能用于5m以下(按規(guī)范規(guī)定)。 鋼板樁施工，先安裝圍檁，分片將鋼板樁打入土中，筑成封閉式圍圈，然后在圈內(nèi)挖土。圍檁及鋼板樁施工立面如圖6-3所示。 1現(xiàn)象 基坑挖土過半時，發(fā)現(xiàn)鋼板樁滲漏，主要在接縫處和轉(zhuǎn)角處，有的地方還涌砂。 2原因分析(1)鋼板樁舊樁較多，使用前禾進(jìn)行矯正修理或檢修不徹底，鎖口處咬合不好，以致接縫處易漏水。轉(zhuǎn)角處為實現(xiàn)封閉合攏，應(yīng)有特殊型式的轉(zhuǎn)角樁，這種轉(zhuǎn)角樁要經(jīng)過切斷焊接工序，可能會產(chǎn)生變形   

5、0;           (2)打設(shè)鋼板樁時，兩塊板樁的鎖口可能插對不嚴(yán)密，不符合要求。 (3)樁的垂直度不符合要求，導(dǎo)致鎖口漏水。 3預(yù)防措施(1) (1)    舊鋼板樁在打設(shè)前需進(jìn)行整修矯正。矯正要在平臺上進(jìn)行，對彎曲變形的鋼板樁可用油壓千斤頂頂壓或火烘等方法矯正。 (2)作好圍擦支架，以保證鋼板樁垂直打入和打入后的鋼板樁墻面平直。 (3)防止鋼板樁鎖口中心線位移，可在打樁進(jìn)行方向的鋼板樁鎖口處設(shè)卡板，阻止板樁位移。 (4)為保證鋼板樁垂直用2臺經(jīng)緯

6、儀從兩個方向控制錘擊人土。(5)由于鋼板樁打入時傾斜，且鎖口接合部有空隙，封閉合攏比較困難。解決的辦法一是用異形板樁(此法較困難)；二是采用軸線封閉法，此法較為方便。4治理方法采用水玻璃水泥漿以閥管雙液灌漿系統(tǒng)施工堵漏。 614 鋼板樁傾側(cè)，墓坑底土隆起，地面裂縫 l現(xiàn)象采用拉森鋼板樁，開挖土方的挖土機(jī)及運土車設(shè)在地面鋼板樁側(cè)，開挖不久即發(fā)現(xiàn)鋼板樁頂側(cè)傾，坑底土隆起，地面裂縫并下沉。其中有1例整排樁呈弧形推向坑內(nèi)方向，中間最大偏移3m，地面呈弧形，裂縫寬20cm，地面下沉約1m。 2原因分析 (1)這些鋼板樁施工都在軟土地區(qū)，設(shè)計的嵌固深度不夠，因而樁后地面下沉，坑底土隆起是管涌現(xiàn)象。 (2)

7、挖土作業(yè)時挖土機(jī)及運土車在鋼板樁側(cè)，增加土的地面荷載，導(dǎo)致樁頂側(cè)移。(3)從上述1例作實測分析認(rèn)為：土體已形成兩個圓弧滑裂面，一個是深約56m的圓弧滑裂面，使地面形成直徑為18m的弧形滑裂圈；另一個是圓心向坑外移，深約10m的圓弧形滑裂面，在地面上形成直徑為30m的弧形滑裂圈，隨著兩次圓弧滑動，使鋼板樁同時位移和傾斜，當(dāng)鋼板樁拔出觀察時，樁未彎曲，樁尖最大推移量約525cm。實測說明鋼板樁沒有滿足以圓弧形滑動的嵌固深度，而且整體穩(wěn)定性不合格。 3防治措施 (1)鋼板樁嵌固深度必須由計算確定，詳見本節(jié)附錄。(2)挖土機(jī)、運土車不得在基坑邊作業(yè)，如必須施工，則應(yīng)將該項荷載增加計算入設(shè)計小，以增加樁

8、的嵌固深度。 (3)鋼板樁設(shè)計時尚須考慮地基整體穩(wěn)定。 615 連拱式灌注樁大樁倒塌、折斷 連拱式灌注樁是排樁支護(hù)的一種發(fā)展，它是由大樁和小樁共同組成一個組合拱截面的組合截面樁，如圖6-4所示。            圖中大樁間距L為30005000mm，拱矢高f為1/41/2L，大樁直徑大于1000，小樁直徑約300mm左右。連拱式灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作原理是將垂直于拱截面的水、土壓力產(chǎn)生的彎拉力，轉(zhuǎn)化為沿拱軸截面方向的軸壓力，因而沿拱軸的小樁可做成素混凝土，讓其受壓，而作為拱腳的大樁

9、仍應(yīng)是鋼筋混凝土樁承受彎拉力，如此可以承受較大的懸臂并節(jié)約較多(約47)的資金。1 1  現(xiàn)象 在基坑挖土將到設(shè)計標(biāo)高時，支護(hù)拱圈突然倒塌，拱腳大樁折斷。 2原因分析設(shè)計方案錯誤地認(rèn)為大小樁組成拱截面，可以個加鋼筋全部讓素混凝土來承受。但該技術(shù)僅系小樁承受拱軸方向傳末的壓力，大樁仍需用鋼筋混凝土承受拉、彎力。該工程的樁折斷、支護(hù)倒塌完全由于大樁中沒有鋼筋，承受不了彎矩所致。 3，防治措施 (1)采用連拱式灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，月仍應(yīng)看作豎向為一懸臂式結(jié)構(gòu)，其豎向長度、嵌固深度、最大彎矩、整體穩(wěn)定、位移等的計算與一般懸臂支護(hù)結(jié)構(gòu)相同。水平向則取一構(gòu)造單元，如圖6-4中的一個L間距為計算單元，

10、并將小圓樁組成不規(guī)則截面換算成相同截面積的等厚度連續(xù)板拱截面來計算。因大樁承受彎矩、位移、穩(wěn)定性的需要，故必須配置鋼筋。 (2)為了避免質(zhì)量事故再發(fā)生，建議采用連拱式灌注樁設(shè)計時可參考南京民用建筑設(shè)計院陳德文連拱式基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計一文中的計算方法，該文刊于宇航出版社1994年出版的高層建筑地下結(jié)構(gòu)及基坑支護(hù)一書中。616 地下連續(xù)墻接頭漏水涌砂 地下連續(xù)墻具有抗?jié)B、擋土和承重功能，它是基坑工程中最佳支護(hù)結(jié)構(gòu)之一。由于施工工藝按槽段施工的要求，必須有接頭節(jié)點，各種形式的接頭在實踐中產(chǎn)生，最重要的是要求接頭節(jié)點抗?jié)B性能好，地下連續(xù)墻整體性能好。最初施工采用的接頭是圓管接頭，如  

11、;                圖6-5所示，后改用鋼板接頭，如圖6-6所示?，F(xiàn)將這兩種接頭發(fā)生的質(zhì)量問題、原因及改進(jìn)措施述之如后。地下連續(xù)墻的一般質(zhì)量通病詳見本手冊第10章地下連續(xù)墻工程。 1，現(xiàn)象基坑開挖過程發(fā)現(xiàn)不同槽段接頭、不同高度處滲水，光是渾濁泥漿水，然后大量中砂、細(xì)砂涌進(jìn)坑內(nèi)，接頭地面(墻頂面)下陷，逐漸向深度及廣度擴(kuò)展，坑內(nèi)堆積泥砂和積水。 2原因分析圓形接頭管接頭在圓管抽出后，形成半圓接頭，如65(e)所示，接頭管以鋼

12、管作成，拔山后形成光滑圓弧面，易與邊槽段混凝土接觸面形成縫通道，導(dǎo)致漏水，在基坑挖土后，地下連續(xù)墻的墻背受土壓力、水壓力的作用，管接頭易形成活鉸，而位墻體位移，整體性能差，還易使接頭縫漏水。因此接頭管接頭雖施工簡易，但整體性能和防滲性能差的缺點不易克服。經(jīng)改為鋼板接頭如圖6-6(g)，拔出U形接頭管后的封頭鋼板4的面層必須將泥砂清理干凈，否則在鄰槽段施工后，兩槽段之間有夾泥，隨著基坑開挖，在墻背水、土壓力作用下，泥被沖散而形成水流通道，這就是鋼板接頭漏水涌砂的主要原因。其次由于這種鋼板接頭要求嚴(yán)格，鋼筋籠長度、槽深(一般20m左右)的偏差，當(dāng)混凝土澆完拔出接頭箱、U形接頭(圖6-6f、g)時，

13、會將夾泥帶砂包留在槽邊，當(dāng)?shù)诙鄱斡脹_擊鉆頭施工時，很難消除槽邊的泥和砂包，這就造成了槽段間夾泥及砂包。在基坑開挖時造成槽段間的泥砂通道，因而漏水、涌砂。 3預(yù)防措施 (1)封頭鋼板上的泥砂必須清理干凈。(2)槽段挖深及鋼筋籠前作長度的垂直誤差須在規(guī)定以內(nèi)，注意起吊接頭箱及U形接頭，避免泥砂留在槽段縫處。 4治理辦法(1) (1)    已經(jīng)出現(xiàn)的滲水涌砂部分可采取快速堵漏方法用水玻璃水泥堵漏。在滲水涌砂較嚴(yán)重部分，應(yīng)在墻后用高壓注漿方法在一定寬、深部范圍內(nèi)注漿。 (2)改進(jìn)接頭管、接頭箱方法。上海金茂大廈地上88層地下3層，地下連續(xù)墻深、36m，槽段接頭采用凹凸

14、形楔形接頭，該接頭使平面外抗剪能力有較大提高，滲流途徑長，折點多，抗?jié)B性能好，施工難度較小，操作較易保證質(zhì)量。但必須保證接頭清洗效果，設(shè)計制作楔形刷反復(fù)洗刷楔形接頭，不讓泥土砂粒留在楔形接頭上，如圖6-7所示。接頭箱用油壓千斤頂及油泵，在混凝土初凝后逐漸頂拔出。改進(jìn)的槽段接頭，成功地提高了抗?jié)B能力，加強(qiáng)了墻的抗剪強(qiáng)度。 附錄 排樁支護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)排樁支護(hù)施工質(zhì)量標(biāo)難參見第9章附錄“鋼筋混凝土預(yù)制樁與鋼樁施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”。附錄 地下連續(xù)墑質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)參見第10章附錄“地下連續(xù)墻質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法”。附錄 關(guān)于排樁、地下連續(xù)境的水平荷載、水平抗力及樁、墻嵌固深度的計算 (摘自建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)

15、程JGJ120-99) 1支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值eajk可按下列規(guī)定計算(參照附圖6-1)。 (1)對于碎石土及砂土 1)當(dāng)計算點在地下水位以上時： eajk=ajkKai-2cikKa 2)當(dāng)計算點位于地下水位以下時： eajk=ajkKai-2cikKa+(zj-hwa)-(mj-hwa)waKaiw式中 Ka第i層的主動土壓力系數(shù)，按Ka=tan2(45o-ik/2)計算i層土壓力系數(shù)； ajk作用于深度zj處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)； cik三軸試驗確定的第i層土因結(jié)不排水(快)剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)； zj計算點深度(m)； mj計算參數(shù)，當(dāng)zjh時，取zj，當(dāng)zjh時，取h；

16、hwa基坑外側(cè)水位深度(m)； wa計算系數(shù)，當(dāng)hwah時取l，當(dāng)hwah時，取零； w水的重度(kN/m3。 (2)對于粉土及粘性土 eajk =ajkKai-2cikK 當(dāng)按以上規(guī)定計算的基坑開挖面以上水平荷載標(biāo)淮值小于零時，應(yīng)取零。 2基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值ajk計算： ajk =rk+0k+1k (1)計算點深度zj處自重應(yīng)力rk 1)計算點位于基坑開挖面以上時： rk =mjzj        式中 mj深度zj以上土的加權(quán)平均天然重度 (kN/m3)。 2)計算點位于基坑開挖面以下時： rk =minh

17、式中 min開挖面以下土的加權(quán)平均天然重度(kN/m3)。 (2)當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)地面滿布附加荷載q0 時(見附圖6-2)，基坑外側(cè)任意深度附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值0k可按下式確定： 0k = q0式中 q0地面均布荷載(kN /m2)。 (3)當(dāng)距支護(hù)結(jié)構(gòu)b1外側(cè)，地表作用有寬度b0的條形附加荷載q1時，見附圖6-3，基坑外側(cè)深度CD范圍內(nèi)的附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值1k按下列式確定： 1k= q1 b0 / b0 +2b 見附圖6-3所示。 (4)上述基坑外側(cè)附加荷載作用于地表以下一定深度時，將計算點深度相應(yīng)下移，其豎向應(yīng)力也可按上述規(guī)定確定。 3水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值計算： 參照附圖6-4水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值計算圖。

18、                  (1)對砂土及碎石土，基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值： epjk=pjkKpi+2cikKpi+(zj-hwp)(1-Kpi)w式中 pjk作用于基坑底面以下深度zj處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)； Kpi第i層土的被動土壓力系數(shù)。 (2)對粉土及粘性土，基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值： epjk =pjkKpi+2cjkKpi (3)作用于基坑底面以下深度zj處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 pjk=mjzj式中 mj深度zj以上土的加權(quán)平均天 然重度(Kn/m3)。 (4)第i層土的被動土壓力系數(shù)： Kpi=tan2(45o+ik/2) 4懸臂式排樁、地下連續(xù)墻嵌固深度計算參照附圖6-5所示。 嵌因深度設(shè)計值hd按下列規(guī)定確定：