【摘 要】本文結(jié)合某會展中心深基坑工程案例,介紹了深基坑支護(hù)技術(shù)在該工程中的具體應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】深基坑 施工技術(shù)
1.工程背景
1.1工程概況
某會展中心的主樓設(shè)計(jì)為32層,地下室平面為正方形形式,底板外緣邊長37.5m。緊鄰主樓的分布數(shù)棟2-4層的裙房建筑,主樓東側(cè)為4-6層裙房。裙房設(shè)計(jì)中未設(shè)置地下室,所以在基坑處理工程中僅需對主樓做基坑支護(hù)即可。 在設(shè)計(jì)中對于基坑的基本數(shù)據(jù)勘測為:主樓室外現(xiàn)場地需相對標(biāo)高-1.3m、-7.2m,底板厚2.3m,下設(shè)0.3m墊層,基坑底面-9.5m,H=9.5-1.3=8.2m。
1.2基坑支護(hù)方案
根據(jù)該工程地質(zhì)條件、工程環(huán)境、基坑挖深和工程經(jīng)驗(yàn),選擇使用了鋼筋混凝土灌注樁。對選定的方案作了兩個(gè)對比方案,最終選擇了圓環(huán)支護(hù)方案。
設(shè)計(jì)采用Φ800直徑鋼筋混凝土灌注樁在頂部作帽梁并加設(shè)四道對撐(Φ700鋼管支撐)和四道角撐,環(huán)梁支護(hù)若環(huán)梁全部位于底板以外(直徑50.6m),對基坑挖土和基礎(chǔ)施工無任何影響,但占用紅線較多,挖土量增大;采用直徑44m的圓環(huán)梁支撐,四角部位環(huán)梁位于基礎(chǔ)底板上方,對基坑土方開挖和基礎(chǔ)施工稍有不利,但影響很小,最后選定了直徑44m的環(huán)梁支撐方案。
2.基坑支護(hù)方案
基坑為高層建筑和道路,采用鉆孔咬合樁加四道錨索支撐,角點(diǎn)處增加角撐。基坑北側(cè)距深圳地鐵1號線約18m,距會展中心5號出口7m,地鐵1號線開挖深度約15.8m,并且存在一條埋深達(dá)9m的電纜溝,結(jié)合本側(cè)距地鐵有一段距離的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)考慮做鉆孔咬合樁加五道錨索的支撐體系。
3.基坑支護(hù)工藝技術(shù)探討
工程采用鉆孔灌注樁圍護(hù)墻,其樁位偏差和樁身垂直度偏差、樁孔成孔的質(zhì)量、鋼筋籠的加工質(zhì)量和下放位置、混凝土的強(qiáng)度等級、防滲帷幕水泥土攪拌樁的施工質(zhì)量、支撐和圍擦的施工質(zhì)量和形成時(shí)間等均影響這種支護(hù)體系的強(qiáng)度、穩(wěn)定、變形和抗?jié)B能力。
3.1為配合土方開挖工程施工,將整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)劃分為4個(gè)施工階段,該工程支護(hù)環(huán)梁、帽梁施工如下:1段上帽梁-2段上帽梁-3段上帽梁-4段上帽梁;1段支撐區(qū)土方開挖至-2.9m-1段環(huán)梁-2段支撐區(qū)土方開挖至-2.9m-2段環(huán)梁;3段支撐區(qū)土方開挖至-2.9m-3段環(huán)梁-4段支撐區(qū)土方開挖至-2.90m-4段環(huán)梁。根據(jù)不同的位置,環(huán)梁側(cè)模采用不同的支模方法:在角部現(xiàn)澆板區(qū)采用厚磚胎模,其他區(qū)域采用鋼模板。底部均鋪50mm土石硝。無論采用何種模板均保證截面尺寸正確、側(cè)面頂面混凝土外觀感質(zhì)量優(yōu)良。支護(hù)結(jié)構(gòu)所需鋼筋的加工場地和機(jī)械設(shè)備安排。在正對大門的場地中央土方最后開挖區(qū)域采用鋼管圍出一塊40×40m2的場地作為支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼筋加工場地,布置對焊機(jī)1臺、切斷機(jī)2臺、彎曲機(jī)1臺。材料和半成品必須對方整齊。環(huán)梁混凝土澆注共分4個(gè)施工段,每個(gè)施工段內(nèi)不留施工縫。環(huán)梁、帽梁等水平支撐系統(tǒng)采用商品混凝土,帽梁混凝土必須達(dá)到強(qiáng)度的70%以上方可進(jìn)行下一步土方開挖。
3.2基坑降排水技術(shù)
3.2.1根據(jù)設(shè)計(jì),在基坑內(nèi)將井點(diǎn)位置實(shí)地放樣,并作出保護(hù)裝置。因工期緊,井點(diǎn)成孔與井點(diǎn)管埋設(shè)幾乎與支護(hù)同步施工重要。
3.2.2采用鋼護(hù)筒,護(hù)筒高2200mm,埋入地下1850mm,露出地面350mm,護(hù)筒外以粘土填實(shí),上制一個(gè)300mm×200mm的滲漿孔。
3.2.3本工程采用就地造漿,旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔,孔徑Φ600mm,井深為設(shè)計(jì)井深加0.5m。應(yīng)及時(shí)排放注入清水。
3.2.4當(dāng)井口鉆至要求深度時(shí),空轉(zhuǎn)鉆頭,并連續(xù)向孔內(nèi)注入泥漿,以沖洗井內(nèi)鉆碴,直至井內(nèi)排出的泥漿比重基本近似于泥漿的比重,即可邊旋轉(zhuǎn)邊逐根拆除鉆桿。
3.2.5、在井口上端立一個(gè)八字形三角架,以吊繩逐節(jié)下落濾管及井管。井管外包鍍鋅鐵絲網(wǎng),井管接口處采用內(nèi)插竹條連接并以鐵絲捆扎牢固,下落時(shí)使井管居于井孔中間。
3.2.6井管、濾管安裝就位后,立即向井管與孔壁間的空隙內(nèi)回填砂礫濾料,采用粗砂摻小園礫石?;靥顣r(shí)要保證粗濾料靠近井管、濾管一側(cè)堆填.以免擠歪井管,應(yīng)人工以鐵揪向井管周圍對稱投料。
3.2.7為排除井孔內(nèi)濾料中的泥漿和破壞因鉆孔時(shí)附著在井壁上的泥皮及滲入土層中的泥漿,達(dá)到恢復(fù)土層原來的結(jié)構(gòu)態(tài),使地下水暢通地經(jīng)濾料流入濾管內(nèi)以水泵抽走,進(jìn)行二次洗井。
3.2.8在井內(nèi)安設(shè)潛水泵,可用繩吊入濾水層部位。潛水電機(jī)、電纜及接頭應(yīng)有可靠絕緣,并設(shè)保護(hù)開關(guān)控制。設(shè)置深水井時(shí),電動機(jī)的機(jī)座應(yīng)安放平穩(wěn)牢固,為防止逆轉(zhuǎn),應(yīng)有阻逆裝置,防止轉(zhuǎn)動軸解體。上述工作完畢后,即可進(jìn)行試抽水。
3.2.9土方開挖后視場地情況,沿基坑四周及必要部位設(shè)置斷面為300x40mm的排水溝,排向坑邊的降水井。根據(jù)支護(hù)設(shè)計(jì)要求,上帽梁兼做擋水臺、室外場地硬化時(shí)的馬路按坡。
3.3土方開挖施工前應(yīng)確定基坑開挖線、軸線定位點(diǎn)、水準(zhǔn)基點(diǎn)、變形觀測點(diǎn)等,并在設(shè)置后加以妥善安排。邊坡開挖應(yīng)分段分階進(jìn)行,分段長度不大于20m,分階高度不大于1.8m。噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可開挖下層土方及支護(hù)施工?;颖陂_挖后應(yīng)立即掛網(wǎng)噴射混凝土,防止粘土層崩塌。
4.基坑支護(hù)施工技術(shù)
為確?;幼冃尾怀^容許范圍,須控制每道工序質(zhì)量,即支護(hù)樁成樁階段、土方開挖和內(nèi)支撐施工階段、內(nèi)支撐拆除階段。
基坑開挖和內(nèi)支撐梁施工交替進(jìn)行,內(nèi)支撐主梁的截面為1.0m×1.2m,連系梁為0.6m×0.8m,內(nèi)支撐柱直徑為1m,共68根。
4.1內(nèi)支撐柱采用鋼筋混凝土柱和部分鋼柱,用人工挖孔的 方法 在土方開挖前做好。
4.2內(nèi)支撐梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),施工分三道四榀進(jìn)行,與土方開挖配合施工,挖一層施工一層。
4.3錨索施工:基坑北側(cè)五排錨索,基坑南側(cè)四排錨索,配合土方開挖分層施工。
5.基坑結(jié)構(gòu)與支護(hù)監(jiān)測
5.1基坑支護(hù)監(jiān)測內(nèi)容
5.1.1主供水管?;颖边吘嘀ёo(hù)20m貫穿1m直徑主供水管,根據(jù)該地區(qū)土質(zhì)條件較差的特點(diǎn),基坑挖土?xí)r,支護(hù)部位監(jiān)測時(shí)該位置如變化較大,應(yīng)停止挖土,回填支護(hù)邊坡,穩(wěn)定位移,坑外采用卸載及注漿加固處理,保證主供水管不變形位移,確保供水管正常使用。
5.1.2靜壓樁與支護(hù)交叉施工安排。因工期緊,需要靜壓樁與支護(hù)交叉施工,考慮靜壓樁土應(yīng)力釋放的影響,交叉施工安排為靜壓樁施工二分之一時(shí),在已施工的靜壓樁區(qū)域施工深攪樁;施工順序兩邊推進(jìn),根據(jù)靜壓樁施工進(jìn)度,安排深攪樁的進(jìn)度,然后根據(jù)分段的強(qiáng)度進(jìn)行正常支護(hù)施工。
5.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測。
5.2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)完整性及強(qiáng)度監(jiān)測。以灌注樁為支擋結(jié)構(gòu)時(shí),可用低應(yīng)變動測法對樁身縮頸、離析、夾泥、斷裂等缺陷程度和缺陷部位以及樁身強(qiáng)度進(jìn)行檢測。以旋噴樁、水泥攪拌樁為支擋結(jié)構(gòu)時(shí),可用低應(yīng)變法或輕便觸探法檢測樁身強(qiáng)度和均勻性。
5.2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測?;娱_挖初期,可每隔2-3天監(jiān)測一次,隨著開挖過程進(jìn)行,可適當(dāng)增加觀測次數(shù),以1天觀測一次為宜。當(dāng)位移較大時(shí),每天觀測1-2次。圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移是圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形最直觀的體現(xiàn),是深基坑監(jiān)測工作中最重要的一個(gè)監(jiān)測項(xiàng)目。
6.結(jié)束語
在基坑的施工管理中,應(yīng)盡量減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的暴露時(shí)間,對于控制基坑水平位移是相當(dāng)有意義的。在本工程的施工管理中實(shí)現(xiàn)了開挖土方和支撐系統(tǒng)的協(xié)調(diào),嚴(yán)格按照“平衡、對稱、分塊分層、限時(shí)”的原則進(jìn)行,并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整開挖速率,說明整個(gè)基坑工程支護(hù)是成功的。為以后類似工程提供了范例。