摘 要:隨著社會的發(fā)展,城市建筑施工空間越來越小,施工難度也會增大不少。本文以實際工程為例,介紹了繁雜路段下某基坑的支護類型,針對不同支護結構采取不同的土方開挖方式,對于類似工程具有較強的現(xiàn)實指導意義,可為廣大施工技術人員參考。
關鍵詞:復雜路段;深基坑;復合基坑支護;土方開挖
1 工程概況
本工程由三棟(1#、2#、3#樓)高層建筑組成,總占地面積為52138m2,工程設有地下室兩層,地下室底板標高為7.6m,承臺標高為8.1m,電梯井底部標高為10.8m,工程占地面積大,基坑土方量也非常大,總開挖土方為21萬m3。此外,工程所在地處于城市中心,周圍環(huán)境復雜,這給施工帶來了諸多不便。
工程所在地經(jīng)平整場地后整體標高為0.5m,通過地質(zhì)勘測,工程場地內(nèi)60m內(nèi)土系為第四系松散堆積層,具體可分為九個不同地質(zhì)層,工程開挖土質(zhì)為粉質(zhì)粘土,具有透水性差、可塑性差等特點。
地質(zhì)勘察報告顯示,該工程所在地地下水位標高在0.2~0.5m范圍內(nèi),靜止水位為1.2~0.4m之間,地下水為潛水-微承壓水型,主要靠降水補給,受雨季影響地下水位有0.4~0.9m的變幅差異。
2 基坑支護形式的選取
本工程處于兩城市道路交匯處,周邊建筑較多,經(jīng)研究決定,基坑支護類型基本采用SMW樁和樁錨形式,并采用帽梁進行連接,基坑局部位置需要采用拉森樁鋼、土釘墻、鋼筋混凝土支撐。具體情況如下所示:基坑的北面9m處即是市政道路,為此選用了SMW樁和樁錨支護形式;基坑的南面4m既有該項目的前期工程,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構。
地下圍護結構布置圖如圖1所示。
3 土方開挖方案的選定
針對場地狹小、支護結構復雜、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,最后開挖支撐結構部位。分層開挖結合樁錨分步施工,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。
3.1 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20d進行,采用大口井降水,井距經(jīng)過計算要求不大于10m布置,同時圍護結構外周邊每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。
3.2 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,沿圍護結構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構下的土方最后開挖,由支撐外向內(nèi)、分層分段開挖。
3.3 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?;又苓叿謱娱_挖,邊挖邊修坡,保證中心島輸運土方道路土方穩(wěn)定。
3.4 主要圍護結構形式部位施工質(zhì)量控制重點及土方開挖要點
3.4.1 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;④SMW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。
3.4.2 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。
3.4.3 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。
3.4.4 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。
4 基坑監(jiān)測
結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。
5 結束語
(1)通過對深基坑復雜支撐圍護結構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)通過對地下圍護結構開挖的保護措施,杜絕了基坑圍護結構的質(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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[2]周晨.某SMW工法圍護樁—環(huán)形支撐深基坑施工方案[J].長沙鐵道學院學報,2009,(04).
作者簡介:王仁陸(1983-),男,漢族,江蘇人,本科,土木工程專業(yè),助理工程師,從事房地產(chǎn)開發(fā)管理工作。