胡亮清
摘要:隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展,在建筑施工過程中,能否對(duì)基坑進(jìn)行合理開挖,會(huì)對(duì)整個(gè)建筑工程的實(shí)施形成深遠(yuǎn)的影響,尤其是復(fù)雜環(huán)境下深基坑工程。本文就復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑工程施工技術(shù)進(jìn)行了探討,結(jié)合具體的工程實(shí)例,從設(shè)計(jì)保護(hù)和施工保護(hù)兩個(gè)方面提出了一些措施,以期能為類似的深基坑工程施工提供參考借鑒。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜環(huán)境;深基坑工程;施工技術(shù);保護(hù)措施
隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn),城市用地越來越緊張,因而出現(xiàn)了大量的大、高、深工程,這些工程的建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境或多或少會(huì)產(chǎn)生影響,帶來了新的矛盾。而深基坑施工是建設(shè)工程中經(jīng)常進(jìn)行的項(xiàng)目,但是在周邊環(huán)境復(fù)雜的情況下,深基坑的施工容易引起一系列的問題,如建筑物的沉降、對(duì)管線的破壞,因此,深基坑施工時(shí),一定要精心策劃,對(duì)施工過程進(jìn)行科學(xué)有效的管理,保護(hù)好周邊環(huán)境。
1工程概況
某建筑工程,地下2層,挖深10.7m,地上10層,高度40m。地上部分為鋼筋混凝土勁性結(jié)構(gòu),建筑面積約71356.2m2,其中地上建筑面積約41253.2m2,地下建筑面積約29563.7m2。
2 設(shè)計(jì)保護(hù)措施
2.1 設(shè)計(jì)對(duì)西側(cè)保護(hù)建筑及乍浦路橋保護(hù)措施
2.1.1 “分區(qū)順作”方案
將基坑整體基坑分為Ⅰ-1區(qū)、Ⅰ-2區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)和Ⅳ區(qū)這幾個(gè)區(qū)域分別順作實(shí)施。首先施工Ⅰ-1區(qū),在Ⅰ-1區(qū)進(jìn)行到一定程度后同步進(jìn)行面積較小的Ⅳ區(qū),2個(gè)區(qū)域可同步完成地下結(jié)構(gòu)。在Ⅰ-1區(qū)地下結(jié)構(gòu)完成后再開挖施工Ⅰ-2區(qū),在Ⅰ-2區(qū)進(jìn)行到一定程度后同步進(jìn)行面積較小的Ⅱ區(qū),2個(gè)區(qū)域可同步完成地下結(jié)構(gòu)。最后再施工Ⅲ區(qū)基坑。分區(qū)方案縮短了基坑開挖暴露范圍、減小了同時(shí)開挖的基坑面積,這種施工方法在敏感環(huán)境基坑施工中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),可以降低基坑整體開挖實(shí)施過程中大范圍卸土對(duì)周邊環(huán)境的影響。
2.1.2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)保護(hù)方案
(a)地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)。采用地下連續(xù)墻作為基坑周邊圍護(hù)結(jié)構(gòu),墻體剛度大、整體性好、止水效果好,有利于歷史保護(hù)建筑的保護(hù)。方案中根據(jù)開挖深度及與歷史保護(hù)建筑關(guān)系,在基坑周邊采用厚1000mm地下連續(xù)墻,可以有效地控制歷史保護(hù)建筑可能受到的變形影響。西側(cè)地下連續(xù)墻在設(shè)計(jì)時(shí)考慮建筑物的附加荷載,通過計(jì)算確定其基底插入深度,確保穩(wěn)定性要求。
(b)槽壁加固與旋噴樁止水。為防止地下連續(xù)墻在成槽施工中出現(xiàn)塌孔而對(duì)鄰近的歷史保護(hù)建筑造成影響,在基坑北側(cè)、西側(cè)及清障區(qū)域的地下連續(xù)墻兩側(cè)設(shè)置水泥土攪拌樁作為槽壁加固體。同時(shí),為確保槽段接縫止水效果并減小坑內(nèi)承壓水降壓降水對(duì)坑外水頭的影響,在基坑外側(cè)周邊的地下連續(xù)墻接縫處均設(shè)置旋噴樁止水。
(c)防水構(gòu)造。普遍區(qū)域的地下連續(xù)墻采用疊合墻,內(nèi)側(cè)設(shè)置混凝土內(nèi)襯墻,防水采用膨潤土防水毯方式,減少接頭滲漏的可能性,確保地下連續(xù)墻的止水性。
(d)隔離樁設(shè)計(jì)。在歷史保護(hù)建筑某公寓與西側(cè)地下連續(xù)墻之間設(shè)置隔離樁,地下連續(xù)墻與隔離樁間設(shè)置填充注漿管。隔離樁采用Φ700mm@1000mm鉆孔灌注排樁,灌注樁頂?shù)讟?biāo)高為-1.15~-31.20m,隔離樁與地下連續(xù)墻距離約3m。隔離樁與地下連續(xù)墻間擬設(shè)置1排預(yù)埋跟蹤注漿管,注漿管頂?shù)讟?biāo)高為-0.30~-27.20m,基坑開挖過程中根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果來填充注漿。
(e)水平支撐設(shè)計(jì)。在I-1區(qū)、I-2區(qū)支撐體系布置形式中設(shè)置4道鋼筋混凝土支撐。選擇剛度較大的十字正交對(duì)撐體系,能有利于控制周邊的圍護(hù)墻體變形、保證墻體穩(wěn)定,同時(shí)在第2道~第4道支撐采用高標(biāo)號(hào)混凝土,可減少養(yǎng)護(hù)時(shí)間,盡早形成支撐強(qiáng)度。
2.2 設(shè)計(jì)對(duì)地鐵隧道保護(hù)措施
2.2.1 支撐要求
Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)基坑豎向設(shè)置4道臨時(shí)支撐,第1道為鋼筋混凝土支撐,第2道~第4道支撐為鋼管支撐,布置采用對(duì)撐、角撐的形式。支撐中心標(biāo)高分別為:-1.80m、-5.50m、-9.20m、-12.90m。其中鋼支撐采用自動(dòng)軸力補(bǔ)償系統(tǒng)
2.2.2 地下連續(xù)墻剛性接頭
本工程圍護(hù)采用地下連續(xù)墻形式,有厚1000mm地下連續(xù)墻115幅,墻底標(biāo)高-35.2~-52.1m。地下連續(xù)墻采用圓形鎖口管柔性接頭及十字鋼板剛性接頭2種形式,A、B、C、G、J型地下連續(xù)墻采用圓形鎖口管柔性接頭,地鐵側(cè)D、E、F、H型地下連續(xù)墻采用十字鋼板剛性接頭,除G、J型地下連續(xù)墻外均需進(jìn)行墻趾注漿。
3 施工保護(hù)措施
3.1 施工針對(duì)地鐵保護(hù)措施
3.1.1 Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)基坑分區(qū)施工
總體施工順序?yàn)槭紫仁┕あ?1區(qū)和Ⅳ區(qū);當(dāng)Ⅰ-1區(qū)和Ⅳ區(qū)完成±0.00m板之后開始施工Ⅱ區(qū)和Ⅰ-2區(qū);待Ⅱ區(qū)和Ⅰ-2區(qū)完成±0.00m板之后施工Ⅲ區(qū)。
Ⅰ-1區(qū)和Ⅰ-2區(qū)每層土開挖標(biāo)高:場地自然地坪標(biāo)高為-0.3m,第1層土為-2.3m,第2層土為-8.4m,第3層土為-13.8m,第4層土為-17.7m,第5層土為-21.2m。Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)每層土開挖標(biāo)高:場地自然地坪為-0.3m,第1層土為-2.3m,第2層土為-5.81m,第3層土為-9.51m,第4層土為-13.21m,第5層土為-16.8m。
3.1.2 槽壁加固施工保護(hù)措施
(a)在進(jìn)行地鐵側(cè)的槽壁加固施工前,先在遠(yuǎn)離該些區(qū)域的基坑內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn),每組三軸水泥土攪拌樁外均設(shè)置測(cè)斜管1組,測(cè)斜管深35m,共設(shè)置2組。測(cè)斜管與水泥土攪拌樁的凈距為3m,考慮到地鐵側(cè)離本工程基坑最近處約為9.85m,另設(shè)1組水泥土攪拌樁,測(cè)斜管與水泥土攪拌樁的凈距為9.85m,通過試驗(yàn)?zāi)M真實(shí)情況下水泥土攪拌樁槽壁加固對(duì)地鐵的影響,直至確定合理的施工參數(shù)后方可進(jìn)行地鐵一側(cè)的水泥土攪拌樁槽壁加固的施工
3.1.3 地下連續(xù)墻施工保護(hù)措施
由于地下連續(xù)墻較深,臨近保護(hù)建筑側(cè)地下連續(xù)墻最深為49.85m,地鐵側(cè)地下連續(xù)墻成槽不流水施工,待先期槽段完成混凝土澆筑后,方進(jìn)行下一幅槽段的成槽。1d完成1幅地下連續(xù)墻,“做一跳四”,單幅地下連續(xù)墻施工時(shí)間控制在20~24h內(nèi)(從成槽至混凝土澆筑完成)。在地下連續(xù)墻澆筑混凝土前,10輛混凝土攪拌車必須就位等待,且必須保證其后10輛攪拌車通過拌站協(xié)調(diào)于2h后就位。