張 慶
(太原市市政工程總公司,山西 太原 030002)
太原市市政綜合樓工程,位于太原市西礦街,樓座東西長67.05m,南北寬為15.6m,樓座地下1層,地上12層。樓座北面為與綜合樓地下一層連通的地下車庫。本工程結構形式為框架-剪力墻結構?;酌娣e1 508.37m2,總建筑面積12 700m2,其中,地上建筑面積為10 549m2,地下建筑面積為2 150m2。
1.2.1 基坑概況
地下室基坑長約70.6m,寬約17.8m,基坑開挖較深,大面積開挖深度為6.5m,自然地面絕對標高為834.000m。
1.2.2 周邊環(huán)境
本工程的東西兩側對基坑的影響較大;基坑東側為一軟化水車間,距基坑開挖上口線約50 cm,基坑西側圍墻距軸線約1.5~3.2之間。
1.2.3 維護結構設計要求
(1)本工程擬采用單一的土釘墻維護結構。基坑上部采用單一土釘墻,基坑邊坡按1∶0.35放坡,共設置兩排土釘,土釘長6~9m,間距800mm,可有效地防止基坑的隆起和滑移。
此種結構形式基坑邊壁按一定比例放坡,可有效減少土壓力,增加土體的自穩(wěn)時間,具有較好的穩(wěn)定性和整體性。
1.2.4 施工要求
(1)人工配合機械開挖,按設計坡度進行放坡開挖。
(2)土釘設置。根據(jù)土層情況的不同,在土釘?shù)脑O置上考慮采用兩種方案:一是采用螺紋25的鋼筋作為土釘直接進行邊坡支護;另一種采用錨管式土釘,鋼管為MG48×2.5,管頭部封閉,管身設置注漿孔。土釘下傾角10°、15°,豎向間距1m,水平間距800。注漿采用純水泥漿,注漿壓力保持在0.5~0.7MPa,水泥漿水灰比為0.5。
(3)混凝土面層。鋼筋網Φ6@200雙向,骨架鋼筋為Φ12橫向連接;采用C20噴射混凝土,混凝土面層厚100mm,配合比為水泥∶石子∶砂=1∶2∶2(重量比),石子粒徑5~10mm。
(4)應按有關規(guī)范(規(guī)程)施工,確保維護安全。施工時可根據(jù)地層土質情況,在確保結構安全前提下調整設計。
基坑土釘維護工程施工計劃工期5天,工程質量應確保維護工程結構可靠,基坑邊線與底標高應符合設計要求和規(guī)范規(guī)定,預留工作面應滿足土建工程施工需要。
綜合樓工程無周邊建筑。本工程基坑開挖最大深度6.5m,根據(jù)場地巖土工程條件,綜合基坑周邊環(huán)境,安全等級確定為Ⅱ級。根據(jù)地質勘測,地基土現(xiàn)依層序分述如下:
第①層:人工填土。根據(jù)巖性組成的不同可分為兩層,雜填土和素填土。第②層:粉質黏土夾礫砂。粉質黏土與礫砂互層,局部夾有卵石。第③層:粉質黏土。本層由南向北含沙量逐漸增大。
經勘察查明,地下水類型為潛水,以大氣降水入滲補給及側向徑流補給為主,勘察期間實測穩(wěn)定水位埋深在現(xiàn)地面下7.20~8.20m。
本綜合樓地下水在干濕交替條件下對混凝土結構及混凝土結構中的鋼筋具有弱腐蝕性;在常去浸水條件下對混凝土及鋼筋均具有微腐蝕性。
根據(jù)工程計劃安排,確保在規(guī)定時間內完成下列各項施工準備工作,以便順利開工。
(1)組織準備:①成立項目經理部,建立項目管理機構;②選擇技術骨干,組織勞務隊及時進場。
(2)技術準備:①根據(jù)施工圖、地質報告、合同,在開工前完成施工組織設計的編制工作;②認真進行圖紙會審,與業(yè)主履行必要的圍護平面圖的審核手續(xù),項目總工組織技術人員、施工人員進行技術交底;③進行必要的材料試驗。
(3)現(xiàn)場準備:①平整作業(yè)場地和臨設場地,接通電源、水源。②排水系統(tǒng)設置:基坑東西兩側支護范圍內的地表應加以修整,構筑排水土溝。③設置測量控制點,測定支護邊線與樁位??刂泣c不受施工影響。④摸清施工障礙物,尤其要摸清地下施工障礙物,以便采取措施,防止發(fā)生施工事故。
(4)物資準備:①落實并組織施工機具進場;②組織貨源,按施工進度要求及時進料。
本工程應按以下順序組織施工:①按平面圖放線;②開挖土釘作業(yè)面;③支模,噴射C25混凝土;④設置土釘;⑤鋪設鋼筋網;⑥設置排水系統(tǒng)。
(1)開挖順序:工作面開挖應遵循下列原則:①分層分段開挖;②先開挖工作面。
(2)分層開挖:①土方開挖應與設置土釘相協(xié)調,按設計規(guī)定的分層開挖深度和設置土釘?shù)氖┕ろ樞蚍侄芜M行。②為確保工程質量,上層作業(yè)面的土釘與混凝土面層未完成不得進行下一層深度的基坑開挖,最后一層土釘完工并初凝至質量驗收合格后方可進行開挖。土方開挖到基底標高時,報請監(jiān)理、甲方等單位進行釬探、驗槽等程序后進行墊層施工,盡量減少基底土體的暴露時間。③修坡邊:采取手段開挖,嚴禁邊坡超挖或松動邊壁土體?;舆叡诶苗P鍬人工切削修坡,保證邊壁平整并符合設計規(guī)定的坡度。④邊坡土體暴露時間不得超過規(guī)定時限。
為方便施工,保證基坑安全,應采用臨時排水措施排除地表水和基坑作業(yè)面積水。排水措施包括地表排水、支護內部排水,以及基坑排水。
(1)地表排水:在基坑外邊設置排水土溝,使雨水往基坑外流入排水溝內排走。
(2)支護內部排水:在支護面層背部應插入長度為40~60 cm,直徑不小于4cm的排水管,以便將噴射混凝土面層后的積水排走。
(3)基坑排水:在土釘工作面內設置臨時排水土溝和集水坑,排水溝要離開邊壁0.5~1.0m,截面不應過大,坑內有積水時應及時抽出。
錨管土釘應按以下方法施工:
(1)孔位定位:土釘施工前,先了解地下管線的分布情況,以便在土釘施工過程中避開管線。
(2)錨管制作:①錨管按設計長度下料后,錨入端應做成錐形,并將縫隙焊死,防止錨進土層時泥水進入錨管。②錨管注漿孔按雙向每隔0.6m設施,錨管離基坑邊壁2.5m內不設注漿孔,注漿孔直徑為5~10mm。所有注漿孔面積總和不宜超過錨管口徑面積的30%。③在注漿孔處宜用鋼板焊上倒刺,規(guī)格80mm×35 mm,防止鋼管錨入時泥土堵住注漿孔。
(3)錨入錨管:使用手持式沖擊錘將錨管嵌入土體,施工時應控制其定位和傾角誤差在設計要求和規(guī)范規(guī)定的允許范圍內。錨管置入后應立即注漿并及時封閉,防止水土流失妨礙土體失穩(wěn)。
(4)錨管頭部的焊接:錨管土釘設置后,應將錨管頭部、襯墊、聯(lián)系鋼筋、鋼筋網片也能夠電焊相互焊牢,并及時噴射混凝土面層。
(1)網片制作:按設計要求制作鋼筋網片。網片采用幫扎制作,網格允許偏差為±10mm。制作網片時,相鄰兩網筋街頭應錯開0.2m以上。
(2)網片鋪設:網片應牢固地固定在邊壁上,不應出現(xiàn)晃動。網片鋪設時每邊綁扎的搭接長度應不小于20 cm。
(3)混凝土原料應符合質量要求:水泥:混凝土面層應使用設計要求的水泥,一般使用32.5級普通硅酸鹽水泥。砂料:使用中粗砂。水:使用飲用的自來水,不得使用污水或pH值小于4的酸性水。
(4)應嚴格按照混凝土配比:嚴格按1∶2.0∶2.0(水泥∶砂∶碎石重量比)配比制作混凝土。
(5)機具設置:為確保面層混凝土的鋪設質量,按以下要求選擇專用機具設備:①混凝土噴射機。②空壓機:風量12m3/min。③輸料管:有良好的耐磨性能。④供水設備:保證噴頭處的水壓力達到1.20MPa。在噴射混凝土前,應對上述機具設備及風、水、電路進行檢查并進行試運轉。
(6)噴射厚度應符合設計要求。
(7)噴射混凝土的其他要求參照《噴射混凝土技術規(guī)程》(YBJ 226—91)。
(1)可采用低壓(0.5~0.7MPa)方法注漿填孔。壓力注漿時,為防止孔口漏漿,應在孔口處設置止?jié){塞,注滿后立即封堵孔口。
(2)注漿的漿體經攪拌均勻后立即使用。開始注漿前、中途停頓或作業(yè)完畢后,必須用水沖洗管路。
為加快施工進度,盡最大可能縮短支護工程工期,確保支護結構穩(wěn)定,支護工程施工應滿足以下配合要求:
(1)工作面開挖:①土方開挖應與設置土釘相協(xié)調,按設計的土釘標高逐層開挖,每層超挖應小于0.3m,土質較差時應采用分段跳挖,分段長度以6~10m為宜。②土釘工作面寬度:根據(jù)錨管錨入作業(yè)面的要求而定。③圍護體一側開挖面坡度應嚴格按剖面圖設計的角度施工。④為確保工程質量,上層作業(yè)面的土釘與混凝土面層未完成不得進行下一層的土方開挖。
(2)土建施工單位認為必須在坑底做排水溝時,排水溝與基坑邊壁的距離不得小于0.5m,排水溝不宜過深,不得將滿鋪的墊層斷開,妨礙墊層對維護體的支擋作用。
根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況確定合理的施工方案對工程至關重要。本方案從工程實際出發(fā),提出了在容易塌方滑坡的地方對基坑進行支護,并采取了土釘支護的方案,降低了工程造價,防止了塌方的危險,保證了基坑工程的順利進展。