(十四冶建設(shè)集團(tuán)云南機(jī)械化工程有限公司,云南,昆明,650000)
【摘要】在深基坑支護(hù)工程中,由于設(shè)計(jì)不合理,或施工不當(dāng),或自然災(zāi)害等原因,經(jīng)常發(fā)生基坑垮坍、建筑物及路面塌陷或開(kāi)裂、基底隆起等等工程事故,直接影響施工進(jìn)度和工程造價(jià),甚至危及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。文章結(jié)合工程施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及某具體工程實(shí)例, 根據(jù)工程特有情況選擇針對(duì)性的深基坑支護(hù)施工技術(shù)方案,同時(shí)提出了施工措施。
【關(guān)鍵詞】支護(hù)工程;施工技術(shù);深基坑;監(jiān)測(cè);效果
0 引言
隨著經(jīng)濟(jì)與建筑業(yè)的快速發(fā)展,促使了諸如高層建筑、隧道、地下建筑的大幅出現(xiàn)。為了充分利用建筑地下空間,深基坑工程得到了廣泛應(yīng)用,這促使了深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。雖然深基坑工程支護(hù)技術(shù)已經(jīng)取得了較多成功經(jīng)驗(yàn),但對(duì)于不同土質(zhì)的工程性質(zhì)及具體工程實(shí)踐應(yīng)用的深基坑支護(hù)問(wèn)題仍是巖土工程所關(guān)注的問(wèn)題。本文將結(jié)合某具體工程實(shí)例,根據(jù)工程特有情況選擇針對(duì)性的深基坑支護(hù)技術(shù)方案,同時(shí)提出一些具有工程應(yīng)用價(jià)值的建議措施。
1 工程概況
某工程主樓為20層高層住宅,含有2層地下室,基坑深度為10.2m;西側(cè)裙樓4層,地下室2層;南側(cè)裙樓4層,地下室2層?;幽蟼?cè)緊鄰原職工之家大樓,南側(cè)西段有一座高層塔樓,塔樓有一層半地下室,深約7m,南裙樓基坑距塔樓16.38m,西裙樓基坑距塔樓13.4m,南側(cè)有污水管和雨水管,相距5~8m;基坑北側(cè)有一座4層樓,基礎(chǔ)埋深約3.0m,距基坑13.7m,并有地下電力線(距基坑7m),污水管(相距6.5m);基坑?xùn)|側(cè)距真武廟路3.5m,并有通訊電纜(相距6.5m);基坑兩側(cè)有污水管、熱力管、雨水管,相距3.0~4.5m,地下水深度4m。依據(jù)地勘報(bào)告本工程場(chǎng)地主要土層分布情況為:地層表層為雜填土層,其下為第四系沖積形成的粉質(zhì)黏土層、砂類土。
2 基坑支護(hù)方案對(duì)比
目前常見(jiàn)的基坑支護(hù)型式主要有:排樁支護(hù),樁撐、樁錨、排樁懸臂;地下連續(xù)墻支護(hù),地連墻+支撐;水泥土擋墻;鋼板樁形式的有型鋼樁橫擋板支護(hù),鋼板樁支護(hù);土釘墻(噴錨支護(hù));逆作拱墻;放坡;基坑內(nèi)支撐?;娱_(kāi)挖期間,地下水控制也屬于基坑支護(hù)的一部分,地下水控制方法可分為集水明排、降水、截水和回灌等型式單獨(dú)或組合使用。
由于本工程場(chǎng)地狹小,周邊環(huán)境復(fù)雜,中標(biāo)承諾工期短(共計(jì)848d),開(kāi)工日期正值冬季,土方及墊層能否在春節(jié)前施工完,將影響春節(jié)后的工程進(jìn)度,若采取常規(guī)的放坡開(kāi)挖,由于基坑深,場(chǎng)地小,基坑的穩(wěn)定安全性將受到影響,且放坡開(kāi)挖后將超過(guò)施工紅線,因此此方案被排除;若采用護(hù)坡樁施工,則基坑開(kāi)挖時(shí)間將推后,春節(jié)總體控制計(jì)劃將受到影響,且按此方案存在土方回填和費(fèi)用較高的特點(diǎn);經(jīng)過(guò)各種方案的認(rèn)真討論,結(jié)合工程的實(shí)際情況,本工程基坑支護(hù)采用內(nèi)撐式圍護(hù)體系,采用一道局部二道水平支撐結(jié)構(gòu)。地下室二層外圍部分支護(hù)采用SMW工法圍護(hù),水泥攪拌樁 600,樁中心間距為450mm,H鋼(400mm×400mm)間距為1000mm;地下室一層與二層交接處采用重力式擋土墻,水泥攪拌樁 600,樁中心間距為450mm;地下一層采用采用拉森鋼板樁支護(hù)。內(nèi)支撐體系由 609鋼管與H400mm×400mm型鋼組成。立柱采用350mm×350mmH型鋼,立柱長(zhǎng)度為12m,局部為10m。
3 基坑支護(hù)施工
3.1 拉森鋼板樁和H鋼板樁施工工藝
在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)放出拉森鋼板樁的位置,撒出灰線,在此位置先進(jìn)行打樁位置1m深度內(nèi)雜填土的清障工作。安裝導(dǎo)架,然后安裝單層雙面導(dǎo)架,圍檁樁的間距應(yīng)為2.5~3.5m,雙面圍檁樁的間距應(yīng)比板樁厚8~15mm,導(dǎo)架的位置不能與鋼板樁相碰,圍檁樁不能隨著拉森鋼板樁下沉而或變形,導(dǎo)梁的位置和標(biāo)高應(yīng)用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀來(lái)控制。打鋼板樁時(shí),要沿著預(yù)先放樣的位置進(jìn)行,確保支護(hù)結(jié)構(gòu)位置的準(zhǔn)確和足夠的樁長(zhǎng)。開(kāi)始打前幾根鋼板樁后,應(yīng)隨時(shí)檢查其平面位置是否正確,樁身是否垂直、正確,起吊時(shí)用線錘錘直,如發(fā)現(xiàn)傾斜,應(yīng)立即糾正或拔起重打。拉森鋼板樁、H鋼樁,開(kāi)始沉樁時(shí)宜用自重下沉,待樁身有足夠穩(wěn)定后采用振動(dòng)下沉。拉森鋼板:打第1根時(shí),吊機(jī)準(zhǔn)確就位吊起鋼板樁,對(duì)準(zhǔn)放樣軸線,用線錘測(cè)量垂直度后,開(kāi)始入土打入,第1根確保垂直,然后依次扣住,水平位置對(duì)準(zhǔn)灰線依次施工。樁機(jī)移位后重復(fù)打第1根樁程序直至施工結(jié)束。
先挖掉土方露出攪拌樁或拉森鋼板樁500mm,然后H鋼板對(duì)準(zhǔn)樁內(nèi)側(cè),用線錘測(cè)直后打入,間距1m1根。樁機(jī)移位后重復(fù)施工。打樁順序根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,從8A軸開(kāi)始,自北向南,到M軸結(jié)束。
3.2 水泥攪拌樁施工工藝
樁機(jī)移位到指定樁位對(duì)中,當(dāng)?shù)孛嫫鸱黄綍r(shí),調(diào)整基座使攪拌軸保持垂直。漿液配置時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比和水泥摻入量,水灰比為0.5~0.6。將準(zhǔn)備好的水泥漿經(jīng)過(guò)篩過(guò)濾后才能送漿。在施工過(guò)程中要特別注意施工允許偏差:樁位≤20mm,垂直度≤0.5%,且當(dāng)攪拌頭下沉到設(shè)計(jì)深度時(shí)再次檢查并調(diào)整機(jī)械的垂直度。
鉆進(jìn)攪拌,啟動(dòng)樁機(jī)攪拌頭向下旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)至持力層,到底標(biāo)高后應(yīng)原位攪拌噴漿數(shù)秒。注意提升攪拌噴漿,攪拌頭自樁端反轉(zhuǎn)勻速提升攪拌,并繼續(xù)噴入水混漿液直至地面。復(fù)攪重復(fù)上述步驟一次,但不向土體中噴送水混漿。試樁完畢應(yīng)清理攪拌液片土包裹的土地及噴漿口,樁機(jī)移至另一樁位施工。施工前要明確控制點(diǎn)、軸線、標(biāo)高、并做好記錄,經(jīng)監(jiān)理簽字驗(yàn)收。嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行攪拌料漿,所使用的水泥須無(wú)受潮,無(wú)結(jié)塊。嚴(yán)格控制水灰比,水泥供漿經(jīng)連續(xù)不斷。
3.3 內(nèi)支撐及圍檁的施工工藝
首先根據(jù)支撐布置圖在基坑四周鋼板樁上口定出軸線位置,在鋼板樁內(nèi)壁用墨線彈出圍檁軸線、標(biāo)高。由圍檁標(biāo)高彈線,在鋼板樁上焊檁托架,安裝圍檁,圍檁采用H400型鋼,再安裝水平支撐,采用 609鋼管及H400角撐;在圍檁與樁之間用C30混凝土填滿,鋼支撐要施工加預(yù)緊力400kN。
4 施工要點(diǎn)
4.1 在打鋼板樁的過(guò)程中,應(yīng)隨即檢查其平面位置是否正確,樁身是否垂直,如發(fā)現(xiàn)傾斜(不論是前后傾斜或左右傾斜)就立即糾正或拔起重打。鋼板樁采用振動(dòng)等方法下沉。開(kāi)始沉樁時(shí)宜用自重下沉,待樁身有足夠穩(wěn)定后再采用振動(dòng)下沉。
4.2 嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行攪拌料漿,所使用的水泥須無(wú)受潮,無(wú)結(jié)塊。嚴(yán)格控制水灰比,水泥供漿連續(xù)不斷。
4.3 水泥漿從拌漿機(jī)倒入貯漿桶前經(jīng)過(guò)過(guò)濾,以防堵塞管道和噴漿口,貯漿桶內(nèi)的水泥漿應(yīng)經(jīng)常攪動(dòng)以防沉淀引起濃度不勻,須保證各樁機(jī)連續(xù)供漿,若有異常,應(yīng)立即向機(jī)長(zhǎng)報(bào)告。并妥善處理。
4.4 若發(fā)生噴漿中斷,須從地面開(kāi)始重新噴漿攪拌,若遇地下障礙物時(shí)應(yīng)排除后再施工。隨時(shí)觀察有無(wú)漏漿,冒漿、涌出等異?,F(xiàn)象,并妥善處理,如實(shí)記錄。
4.5 支撐體系的施工必須嚴(yán)格遵守分層開(kāi)挖,先支撐后開(kāi)挖的原則。支承層和地下室底板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可拆除支撐系統(tǒng)。
5 基坑監(jiān)測(cè)
支護(hù)監(jiān)測(cè)是支護(hù)設(shè)計(jì)中的重要組成部分。通過(guò)監(jiān)測(cè)手段可隨時(shí)掌握基坑周邊環(huán)境的變化及支護(hù)土體的穩(wěn)定狀態(tài)、安全程度和支護(hù)效果,為設(shè)計(jì)和施工提供信息。通過(guò)信息反饋體系,可及時(shí)修改支護(hù)參數(shù),改善基坑支護(hù)施工工藝。
5.1 監(jiān)測(cè)基坑邊壁的位移,繪制位移時(shí)程曲線,分析變形速率和位移量,確定其對(duì)邊坡穩(wěn)定、對(duì)地面建筑物和地下管線的影響程度。監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置待開(kāi)挖3m(兩排錨桿)后確定監(jiān)測(cè)結(jié)果。
5.2 監(jiān)測(cè)基坑周?chē)鷺欠康某两?,繪制沉降時(shí)程曲線,分析沉降過(guò)程趨勢(shì)和各測(cè)點(diǎn)的不均勻沉降量,確定其對(duì)樓房的影響程度。
6 工程實(shí)踐效果
本基坑支護(hù)順利竣工,實(shí)踐證明針對(duì)本基坑特點(diǎn)所采取的支護(hù)方案以及施工措施可以縮短工期,土方開(kāi)挖與邊坡支護(hù)同步進(jìn)行,基坑開(kāi)挖到基底墊層澆筑完成只用了45d。有效解決了場(chǎng)地狹小給施工帶來(lái)的不利影響,并保證了相鄰建筑的安全,基坑四周建筑物和地下各種管線安全無(wú)恙。支護(hù)效果良好,基坑支護(hù)完成后,根據(jù)對(duì)基坑邊壁幾何尺寸進(jìn)行的測(cè)定,邊壁完全符合地下室墻體外墻模的要求,另根據(jù)基坑邊壁位移的時(shí)程曲線分析,基坑邊壁位移收斂,最大位移量為22mm。
7 結(jié)束語(yǔ)
本文結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及某具體工程實(shí)例,根據(jù)工程特有情況選擇針對(duì)性的深基坑支護(hù)技術(shù)方案,同時(shí)提出一些具有工程應(yīng)用價(jià)值的建議措施。工程實(shí)踐表明,針對(duì)本基坑特點(diǎn)所采取的支護(hù)方案以及施工措施可以縮短工期,有效解決了場(chǎng)地狹小給施工帶來(lái)的不利影響,同時(shí)支護(hù)效果良好,可為同類工程提供參考借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1]李曉芳.深基坑支護(hù)施工技術(shù)的研究與應(yīng)用[D].天津:天津大學(xué)建筑工程學(xué)院,2008.
[2]陳萬(wàn)立.深基坑在我國(guó)發(fā)展的現(xiàn)狀及主要支護(hù)方式[J].工程與建設(shè),2009,23
[3]李筱斌.鄭州會(huì)展賓館深基坑支護(hù)方案優(yōu)化研究[D].西安:西安科技大學(xué)土木工程學(xué)院,2008.