杭州三方建設(shè)有限公司 浙江杭州 310000
摘要:隨著我國社會的發(fā)展,人們的生活水平得到了很大的改善,對生活和工作的環(huán)境也有了更高的要求。在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中,深基坑的建設(shè)是重要的影響因素之一,影響到整個建筑的質(zhì)量、安全以及進(jìn)度等;并且經(jīng)常會面臨深基坑的技術(shù)瓶頸,其中支護(hù)技術(shù)是解決深基坑問題的關(guān)鍵。本文主要是結(jié)合筆者在工作中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),分別從鋼筋混凝土支撐、基坑開挖施工幾個視角,探討了深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用,以供參考。
關(guān)鍵詞:工程概況;深基坑;支護(hù)施工
一、案例工程基本概況
某城市建筑工程項(xiàng)目為26層高的商品房,該工程地面高程、建基面高程分別為+2.0 m、-16.34 m,其基坑開挖的長度、寬度、深度分別為150.54 m、35.49 m、17.4 m,初步確定采用地下連續(xù)墻加鋼管支撐的支護(hù)模式,其中連續(xù)墻厚度800 mm。并利用鋼管,結(jié)合開挖的具體深度,設(shè)置若干數(shù)量的鋼管內(nèi)支撐。工程施工前,通過現(xiàn)場勘測,確定了工程的地質(zhì)條件和周邊環(huán)境情況。
1.工程地質(zhì)條件
經(jīng)現(xiàn)場勘測,確定該工程從上到下分為三層地層,分別為:河流相沖積層,由粘性土層和砂層組成,其中前者分布在工程的左邊位置,分布范圍廣而散,后者以中細(xì)砂為主,分布在工程河床的表層,狀態(tài)松散。另外,還含有石英砂、粗砂、礫砂,具有較大的層厚。
2.基坑周邊環(huán)境
經(jīng)現(xiàn)場勘測,確定工程基坑?xùn)|側(cè)和西側(cè)分別為規(guī)劃建設(shè)中的市政道路和廠房區(qū),以致兩邊基坑開挖難度需要兼顧的外部環(huán)境因素較多。再加上原來的鋼管支撐方案以機(jī)械化施工為主,其剛度水平、豎向間距、水平間距等,只能滿足垂直出土的要求,而且需要耗費(fèi)更多的施工時間。由此可以確定,工程的支撐方案需要進(jìn)一步調(diào)整。除此之外,工程基坑的坑底存在地下承壓水,但原來的基坑支撐方案并未過多考慮地下水因素。因此,原方案中的減壓井和強(qiáng)排水內(nèi)容,無法滿足最高水頭達(dá)到22 m 承壓水層的基坑支護(hù)需求,甚至?xí)霈F(xiàn)基坑浮托的問題,并在很大程度上影響基坑開挖施工和坑底的混凝土澆筑施工。
二、案例工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用建議
工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)是在制定鋼筋混凝土支撐方案的基礎(chǔ)上,對連續(xù)墻的強(qiáng)度進(jìn)行分析,以及計算支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和支撐配筋,最后合理布置鋼筋混凝土支撐。筆者根據(jù)案例工程深基坑施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件和周邊環(huán)境,提出了以下幾方面關(guān)于深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用建議。
1.支撐方案的制定
案例工程深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度水平比較低,而且高密度的結(jié)構(gòu)間距影響機(jī)械設(shè)備功能的發(fā)揮。因此在重新制定支撐方案的時候,要進(jìn)一步增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度水平。并適當(dāng)拉開支撐之間的距離,以騰出更多施工空間。其中,方案需要滿足以下兩方面的基本要求。
(1)便于開挖
為了保證支護(hù)結(jié)構(gòu)不會影響基坑的正常開挖,方案當(dāng)中所擬定的支撐方案可分為2 道支撐,并采用開挖與支撐施工交替進(jìn)行的方式。從地面直接開挖到第1 道支撐的位置,在距離開挖面6.5 m 的位置,設(shè)置用于施工的臨時性道路,以及架設(shè)第1 道支撐。然后繼續(xù)開挖到第2 道支撐的位置,布置高程6.5 m 的第二道支撐。其中第1 道支撐和第2 道支撐的間距,至少為4.5 m,以便挖掘機(jī)和土方車輛等作業(yè),以及在施工便道兩側(cè)布置減壓井。保證通道的正常排水,起到減少基坑壓力的作用。
(2)控制成本
在滿足深基坑基本支護(hù)需求的基礎(chǔ)上,支撐方案應(yīng)該在工程成本承受的范圍內(nèi)。既要保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化,還要考慮支撐結(jié)構(gòu)的制作成本。因此,筆者建議采用鋼筋混凝土支撐方案。通過對地下連續(xù)墻彎矩的計算,確定支撐的配筋強(qiáng)度和位移要求。結(jié)合工程需求,方案選擇了4 道截面尺寸為600×600 mm 的內(nèi)支撐。并在保持支撐4.5 m 豎向間距的基礎(chǔ)上,利用鉆孔灌注樁作為支撐的中間立柱。
2.連續(xù)墻強(qiáng)度分析
連續(xù)墻的強(qiáng)度主要體現(xiàn)在極限彎矩方面,需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的尺寸和配筋的情況。根據(jù)墻厚、單位單獨(dú)、墻材料、鋼筋強(qiáng)度,計算出各墻段的允許極限彎矩。案例建筑工程的連續(xù)墻厚度為0.8 m、單位寬度為1 m、鋼筋強(qiáng)度310 Mpa,采用C25 混凝土。其高程分為非加密區(qū)和加密區(qū),兩個區(qū)域高程的擋土側(cè)和開挖側(cè)配筋情況各不相同。工程通過計算,確定高程0.0~4.0 m 的允許正彎矩值為5.01×102,高程-4.0~-22.0 m 的允許正彎矩值為1.576×103,高程-22.0 m 墻底的允許正彎矩值為1.576×103。
3.布置鋼筋混凝土支撐
鋼筋混凝土支撐的布置,目的是為了便于深基坑土方的開挖,以及創(chuàng)造控制連續(xù)墻強(qiáng)度的有利條件。案例工程深基坑鋼筋混凝土支撐的布置,根據(jù)支撐方案和連續(xù)墻強(qiáng)度分析結(jié)果,一方面是充分利用已有的中軸線支撐柱,設(shè)置準(zhǔn)確的支撐作用點(diǎn)。筆者認(rèn)為,可以在橫向支撐的兩端位置,加設(shè)“八”字型的小支撐體,其中支撐體水平方向的投影長度與豎直方向的投影長度皆為3.5 m。另一方面,在基坑開挖到16 m 深之后,保證基坑的最大位移量在50 mm 以內(nèi)。工程鋼筋混凝土支撐的布置結(jié)果,大致如下。
(1)高程0-056.6~0-048.13 m 設(shè)置一道支撐,支撐標(biāo)高-2.0 m、截面800×600 mm、水平間距12 m。
(2)高程0-048.13~0-032 m 設(shè)置兩道支撐,第一道支撐的標(biāo)高-2.0 m、截面800×600 mm、水平間距12 m,第二道支撐標(biāo)高-6.5 m、截面800×800 mm、水平間距12 m。
(3)高程0-32~0+022.9 m 設(shè)置三道支撐,第一道支撐的標(biāo)高-2.0 m、截面800×600 mm、水平間距12 m,第二道支撐標(biāo)高-6.5 m、截面800×800 mm、水平間距12 m,第三道支撐標(biāo)高-9.5 m、截面800×800 mm、水平間距12 m。
(4)高程0+41.9~0+77.6 m 布置三道支撐,第一道支撐的標(biāo)高-2.0 m、截面800×600 mm、水平間距12 m,第二道支撐標(biāo)高-6.5 m、截面800×800 mm、水平間距12 m,第三道支撐標(biāo)高-9.0 m、截面800×800 mm、水平間距12 m。
(5)高程0+022.9~0+041.9 m 布置四道支撐,第一道支撐的標(biāo)高-2.0 m、截面800×600 mm、水平間距11.4 m,第二道支撐標(biāo)高-6.5 m、截面800×800 mm、水平間距11.4 m,第三道支撐標(biāo)高-10.0 m、截面800×800 mm、水平間距11.4 m,第四道支撐標(biāo)高-13.0 m、截面800×600 mm、水平間距11.4 m。
三、結(jié)語
綜上所述,建筑工程深基坑支護(hù)施工是解決深基坑工程坍塌、位移、滑坡等事故的關(guān)鍵技術(shù)。筆者認(rèn)為,工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)是在制定鋼筋混凝土支撐方案的基礎(chǔ)上,對連續(xù)墻的強(qiáng)度進(jìn)行分析,以及計算支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和支撐配筋,最后合理布置鋼筋混凝土支撐。文章通過對案例工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用研究,基本理順了深基坑支護(hù)工程的施工思路,在理論和實(shí)踐層面上均有一定的參考借鑒意義,但仍然需要在施工實(shí)踐中予以進(jìn)一步補(bǔ)充和完善。
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