摘 要:結(jié)合實際工程,在分析了工程所處環(huán)境以及地質(zhì)水文情況下,不同區(qū)域采取了不同的支護結(jié)構(gòu)體系,選定了合理的土方開挖方案,并介紹了不同支護結(jié)構(gòu)的開挖過程以及主要要點,可供相關專業(yè)技術人員參考。
關鍵詞:復雜支護形式、SMW樁、樁錨、鋼筋混凝土支撐、土方開挖、施工技術
中圖分類號:TV551.4 文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,隨著城市化進程的不斷發(fā)展,城市土地不斷升值,城市建筑也逐漸向密集型建筑發(fā)展,為有效利用好土地,提高建筑容積率,施工場地面積也在不斷減小。特別位于城中地段,建筑物與紅線臨近,而周邊環(huán)境復雜,促使各種地下支撐圍護方法各顯神通。因此,復雜深基坑支護結(jié)構(gòu)的土方開挖將是越來越多的工程中施工難點。
1 工程概況
本工程地位于兩市政道路交叉口,工程由地下車庫和地上3幢樓高層(1#、2#、3#樓)單體和1棟三層商業(yè)樓組成,總建筑面積約50606 m2。其中1#、2#、3#樓地下2層;地下車一層,其中包含樓座地下室總建筑面積為7006m2;底板開挖標高-7.500m,承臺部位開挖標高-7.850m和-8.000m,局部電梯井部位開挖標高-10.750m,土方開挖量約為20萬m3。
2場地巖土工程條件
本工程平整后場地標高-0.6m,地質(zhì)勘察最大深度為70米,所揭露土系均第四系松散堆積層,按地層年代、成因劃分9個地質(zhì)層,本工程開挖的土質(zhì)層為不均勻的粉質(zhì)粘土,土質(zhì)可塑性差、透水性極小。
2.2水文情況
本工程勘察期間,初見地下水位標高0.1-0.6m,靜止水位標高為1.3-0.5m左右。本工程淺層地下水屬潛水-微承壓水型,受大氣降水補給,排泄方式主要是蒸發(fā)。受雨季影響水位降有0.5-1m的變幅。
圖1 圍護結(jié)構(gòu)布置圖
3基坑周邊環(huán)境條件及采用支護形式
本工程地位于市政道路交叉路口,周邊情況復雜,基坑支護主要形式為SMW樁和樁錨,整體采用帽梁連系。局部特殊環(huán)境采用鋼筋混凝土支撐、拉森樁鋼、土釘墻施工。
基坑北面8m緊鄰市政道路,采用支護形式為SMW樁和樁錨;基坑南側(cè)3m緊鄰該項目的一期廣場工程,采用支護形式為SMW樁和樁錨;基坑西面距離2m為業(yè)主單位二層辦公室樓, 采用支護形式為SMW樁和樁錨,局部坡道部位采用土釘墻;基坑東南角緊鄰35KVA二層框架配電站,采用支護形式為拉森鋼板樁;基坑東北角緊鄰施工臨建用房,采用支護形式為鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)。
地下圍護結(jié)構(gòu)布置圖如圖1所示。
4 土方開挖方案的選定
針對場地狹小、支護結(jié)構(gòu)復雜、地質(zhì)條件差、地下水位高,周邊環(huán)境復雜的居不利因素,采取分層開挖,分段開挖的施工順序。整體開挖順序由西向東推進,最后開挖支撐結(jié)構(gòu)部位。分層開挖結(jié)合樁錨分步施工,第一層開挖至樁錨第一道標高處,第二層開挖至第二道標高處,第三層全部開挖至設計坑底標高。
土方開挖方案確定前,邀請建設單位、設計單位及地勘單位一起考察現(xiàn)場,分析問題,并對深基坑開挖方案及降水方案找專家進行方案的安全論證,具備條件后進行開挖。
4.1基坑降水
根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)主要為滲透系數(shù)小的粉質(zhì)粘土,因此降水應至少在土方開挖前20天進行,采用大口井降水,井距經(jīng)過計算要求不大于10m布置,同時圍護結(jié)構(gòu)外周邊每20m打一顆降壓井,采用大口沙管井進行井點降水,大口井深度在滿足低于坑底標高(電梯井部位大口井深度按其坑底標高計算)以下1.5m的要求的同時,盡量考慮井深設計標高到達滲透性好的地層。
4.2開挖路線
根據(jù)道路交通及現(xiàn)場大門位置確定開挖路線,先開挖SMW樁圍護內(nèi)無特殊支護的第一層土方,沿圍護結(jié)構(gòu)一周開始開挖至第一道樁錨標高處,同時由西向東推進,要求開挖中預留中心土方作為坑內(nèi)土方運輸?shù)闹饕R時道路。同上開挖圍護一周內(nèi)的第二層土方,開挖至第二道樁錨的標高處,待第二步樁錨施工完畢并張拉達到設計強度后,全部開挖剩余土方。
對于有混凝土支撐的支撐結(jié)構(gòu)下的土方最后開挖,由支撐外向內(nèi)、分層分段開挖。
4.3開挖方式
因樁錨施工的工藝時間要求,不能一次開挖至基底標高,為保證土方開挖的連續(xù),現(xiàn)場開挖方式采島式開挖,即由基坑邊向基坑中心預留部分土方方向開挖。基坑周邊分層開挖,邊挖邊修坡,保證中心島輸運土方道路土方穩(wěn)定。
4.4主要圍護結(jié)構(gòu)形式部位施工質(zhì)量控制重點及土方開挖要點
4.4.1 SMW樁施工質(zhì)量控制重點及土方開挖要點
。1)SMW樁施工工控制要點:1)水泥材料及注入漿料速度,保證水泥土的配比及強度;2)三軸攪拌的時間控制,確保水泥與土的均勻攪拌;3)三軸攪拌樁的深度和垂直度控制;插入工字鋼的垂直度控制。
。2)SMW樁部位開挖要點:1)機械開挖土方松動SMW樁壁土體,保證側(cè)壁30cm土方采用人工開挖;2)土方開挖注意標高控制,保證各道樁錨標高控制;3)土方開挖部分注意保護降水井,機械坑內(nèi)施工,可放鋼板提供作業(yè)面;4)SMW樁上嚴禁大型挖掘機停留,需要通過必須墊道通過;5)開挖過程中的基坑內(nèi)部及頂部的位移監(jiān)測。
4.4.2 拉森樁部位施工質(zhì)量控制重點及土方開挖要點
拉森樁部位施工質(zhì)量控制重點主要是控制好拉森樁垂直度、咬合緊密度以及轉(zhuǎn)角處拉森樁的嚴密性。土方開挖時要做好以下要求:1)拉森樁根部嚴禁超挖;2)拉森樁間隙內(nèi)的土方采用人工掏挖;3)開挖中防止機械碰撞頂部懸挑帽梁;4) 開挖過程中的基坑內(nèi)部及頂部的位移監(jiān)測。
4.4.3樁錨部位施工質(zhì)量控制重點及土方開挖要點
樁錨部位施工質(zhì)量控制重點主要是:1)樁錨深度、角度及注漿壓力控制;2)樁錨張拉時間、強度及應力控制;3)樁錨部位止水封堵的質(zhì)量控制。
土方開挖要點控制:1)開挖中豎向剩余30cm土方人工開挖;2)開挖中防止機械碰撞樁錨連系水平鋼撐;3)開挖中監(jiān)控樁錨孔部位的滲水檢查;4) 開挖過程中的基坑內(nèi)部及頂部的位移監(jiān)測。
4.4.4 支撐部位施工質(zhì)量控制重點及土方開挖要點
鋼筋混凝土支撐部位施工質(zhì)量控制重點:1)鋼筋混凝土支撐鋼筋工程質(zhì)量控制及與格構(gòu)柱支撐部位支座的錨固;2)鋼筋混凝土支撐部位與帽梁鋼筋錨固及搭接;3)格構(gòu)柱樁頭部位混凝土剔鑿至堅實基層。
鋼筋混凝土支撐部位土方開挖要點:1) 鋼筋混凝土支撐部位土方采用對稱開挖,減小土方的側(cè)向力;2)土方開挖嚴禁機械上鋼筋混凝土支撐;3)鋼筋混凝土支撐內(nèi)部應力監(jiān)測。
5 基坑監(jiān)測
結(jié)合復雜的基坑支護形式及土質(zhì)條件,土方開挖能順利實施最重要的是對基坑支護工程監(jiān)測:1)基坑位移監(jiān)測;2) 鋼筋混凝土支撐內(nèi)力監(jiān)測;3)圍護樁、土體深層水平位移監(jiān)測(測斜);4)基坑及周邊建筑物沉降觀測;5) 地下水位及坑外水位監(jiān)測。
6 結(jié)語
(1)通過對深基坑復雜支撐圍護結(jié)構(gòu)的土方開挖施工的提前策劃,讓整個土方開挖施工后基坑的整體穩(wěn)定性在可控的范圍內(nèi)。
。2)通過對地下圍護結(jié)構(gòu)開挖的保護措施,杜絕了基坑圍護結(jié)構(gòu)的質(zhì)量事故。
(3)通過對基坑的監(jiān)測與檢查,采取了應對坑壁滲水等情況,讓基坑內(nèi)保持了良好的施工作業(yè)面,同時也保證了基坑內(nèi)的安全。
。4)通過對坑內(nèi)組織排水及應對雨季特殊條件下的施工,保證了土方施工及基礎施工的順利實施。
參考文獻:
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