地下一层钢格构内撑排桩基坑支护结构设计与施工

地下一层钢格构内撑排桩基坑支护结构设计与施工地下一层基坑深度一般 46m，在这个深度范围内如何进行支护设计，使之既能满足市区基坑施工安全要求，又能最大限度的降低造价和方便施工，是一个比较值得探讨的问题。本文详细介绍一种钢格构内撑与钢筋混凝土灌注桩组合的基坑支护做法，该结构施工简便、安全，内撑可大部分回收，对于类似工程有一定参考价值。1、工况介绍基坑深度 4.24.6m；基坑距离6F 住宅楼 20m，场地表层杂填土较厚，基坑安全等级二级。地质条件如下：4m 厚杂填土；2m 厚粉质粘土，c16.00，13.13；4.5m 厚粉质粘土 c10.00，22.93；1.8m 厚粉土 c8.00，27.00；2.1m 厚粉质粘土 c16.00，14.94。2、基坑支护结构选型及一般施工要求本基坑采用的支护方案为钻孔灌注桩支护，部分地段加一道钢支撑。基坑采用双排双轴搅拌桩止水围幕止水（局部加高旋喷桩）、坑内大口井降水。要求基坑周边超载不得大于20kPa。搅拌桩、灌注桩施工前应视现场具体情况采取翻槽、换填等措施，以保证桩的施工质量。变形预警值：（1）冠梁顶水平位移悬臂部位40mm、支撑部位 20mm；（2）周边建筑沉降 20mm；（3）周边地表沉降 30mm、裂缝宽度 15mm；（4）地下水位下降 1.0m。3、钻孔灌注桩及水泥搅拌桩钻孔灌注桩 600800，有效桩长 8.5m，C30 混凝土。双轴水泥搅拌桩，700900，桩顶地表下1.0m，有效桩长9.0m。水泥采用P.S32.5矿渣硅酸盐水泥，掺入比20%，水灰比0.45-0.5。高压旋喷桩，600800，桩顶地表下 1.0m，有效桩长 9.0m，水泥 P.S32.5矿渣硅酸盐水泥，掺入比35%。灌注桩轴线距离拟建结构边轴线2.15m2.3m，最小为 1.4m，灌注桩轴线距搅拌桩轴线距离为950mm，两排搅拌桩之间轴距为 500mm。在建筑物阴角部位由于场地宽度不足，不能打设双排水泥搅拌桩，该部位止水围幕改为高压旋喷桩，旋喷桩在灌注桩桩间打设，间距800。内排灌注桩与地下室底板边缘距离为500mm，顶部距离自然地坪为1m，灌注桩与搅拌桩净距300mm，两排水泥土拌合桩止水围幕宽度共计1.2m，轴横距为500mm，横向相互咬合为200mm。搅拌桩比灌注桩深 0.4m。灌注桩悬臂长度为 3.1m，嵌固长度 5.4m，顶部进入冠梁 50mm，冠梁低于自然地坪 0.5m，冠梁高度 0.6m，冠梁宽度 1.5m，灌注桩及内侧止水帷幕伸入冠梁。基础底板结构完成后，在基础与支护桩之间用不小于C20 素混凝土填嵌严密，强度达到80%以后，方可拆除支撑。支护结构的灌注桩由于主要受水平剪力和弯矩作用而并不承重，所以要通长配筋，直径600mm 灌注桩保护层为 50mm，螺旋箍筋间距 150mm，采用 8mm 一级钢筋，纵向受力主筋为 8 根 20mm 三级钢筋。纵向受力钢筋锚入冠梁结构长度为600mm，加强箍桩顶设置两道，沿桩长每2m 设置一道，采用直径 14mm 的二级钢筋煨弯制作。4、竖托桩支撑竖托桩桩长 12m，螺旋配箍 8200；加劲箍 2m 一道，直径 14，二级钢筋煨弯成圆，桩顶2道；受力主筋8 根直径 18mm 三级钢筋，保护层厚度50mm，桩径 700mm。钢格构柱插入灌注桩1.9m，角钢两侧用直径 22mm 的二级钢筋与钢筋笼焊接牢固。钢格构柱为400400 钢格构柱，四角为L12512512 角钢，四边缀板采用矩形35030012 厚钢板，与角钢满焊，焊缝高度8mm，钢板焊接间距为400，最后伸入灌注桩一块钢板，钢板为200mm 高，低于桩顶 100mm。该部位基础底板需要做防水处理，具体做法为在埋入底板的四根角钢上部设置橡胶膨胀条，钢柱截断后浇筑微膨胀混凝土150mm 厚，每边宽于钢柱 200mm，在后浇膨胀混凝土中部预埋橡胶膨胀条。5、冠梁冠梁截面尺寸：1500mm600mm，冠梁上皮标高低于室外地坪0.5m，混凝土强度等级C30。冠梁配筋为上下侧构造配筋 3 根直径 14mm 三级钢筋，基坑内外侧受力主筋为 8 根直径 25mm 三级钢筋，冠梁为对称配筋，六肢箍 8200。冠梁转角处加腋，加腋高度 500mm，加腋部位箍筋加密至间距 100mm，箍筋加密区为 2000mm。加腋斜向钢筋为直径 25mm 三级钢筋，间距 200mm 均匀配置，锚入冠梁应大于 35d 即 700mm 长。6、内撑支撑 500500 钢格构，支撑上皮标高为-1.9m。竖托桩，上部采用钢格构，下部采用钻孔灌注桩。内支撑采用角撑形式，每个角撑为两道斜撑斜撑，由钢格构焊接成 45桁架结构，截面边长 0.5m，角撑沿横纵轴边长 8.8m，两道平行斜撑间距也是 8.8m。在外侧斜撑中点设竖向立柱，托柱位置参考建筑边轴线距离定位。水平内撑为 500500 钢格构支撑，四角为L18018018 角钢，四边缀板采用矩形45030010厚钢板，与角钢满焊，焊缝高度8mm，钢板焊接间距为 500。端板为 55055010mm 厚钢板。钢支撑与冠梁的连接方法为在冠梁上设置牛腿，牛腿为 45等腰三角形，底边长度 1m。连接面预埋 60060010mm 钢板，埋件锚固钢筋为8 根直径 20mm 二级钢筋，锚固长度 400mm，满焊焊缝高度10mm，距离板边 80mm，间距 220mm。牛腿附加配筋为 4 根直径 20mm 二级折线钢筋，伸至冠梁支座对边锚固，平直部分长度为 200mm，3 道直径 10 毫米二级拉结钢筋。内撑节点部位采用 80055010 和 115055010 钢板满焊。节点加劲板为内接边长40040016 钢板倒边长 32mm45斜角，间距 200。节点锐角加腋 250250 倒边长 43mm45斜角7、降排水降水井：无砂混凝土井，成井直径800，井管 500，井深 9.0m，间距 18m。观测井：成井要求同降水井，井深6m，设于止水帷幕外，与基坑内四边降水井对应位置。降水井采用无砂混凝土尽管、滤料采用 68mm 等粒径中粗砂或无粉碎石屑。要求至少提前 20 天开始降水，并将地下水位降至坑底以下不小于0.5m。坑内采用纵横向盲沟排水、盲沟深度 400300mm，随挖随用碎石回填。