上海奉賢工程建設管理有限公司 上海 201401
本工程位于上海奉賢區(qū)南橋鎮(zhèn)城區(qū),由一幢新建地上15 層(局部16 層)辦公樓、地下2 層停車庫組成,采用框架剪力墻結構形式。占地面積1 792 m2,建筑面積23 495 m2,地下面積為7 385.3 m2。采用樁筏基礎,基坑面積約為4 132 m2,周長約265 m,總挖土量約為40 000 m3。普遍區(qū)域底板面標高為-9.40 m,底板厚800 mm,開挖深9.7 m;塔樓區(qū)域底板面標高為-9.40 m,底板厚1 500 mm,開挖深10.4 m?;訓|側為南橋路,下有市政管線,與基坑邊線最近距離為5.50 m;南側有2 棟3 層磚混結構的居民樓,與基坑邊線最近距離為13.00 m;西側為空地;北側為農貿市場,與基坑邊線最近距離為13.00 m。
以鉆孔灌注樁結合φ850 mm@600 mm三軸水泥土攪拌樁止水帷幕(水灰比0.55,水泥摻量13%)擋土;采用2 道鋼筋混凝土水平內支撐及加打鉆孔灌注樁內插鋼立柱的豎向支撐[1-3]。
選用φ850 mm@600 mm三軸水泥土攪拌樁作為止水帷幕。三軸攪拌樁入土深度為17.5 m,插入坑底以下7.8 m,以滿足坑內深井降水及對環(huán)境保護的要求。
1)在一般區(qū)域,采用φ850 mm@1 050 mm鉆孔灌注樁作為基坑圍護擋土結構,鉆孔樁入土深度20.5 m及21.0 m,以確保圍護體的墻底抗隆起安全系數(shù)滿足二級基坑的要求。
2)在深坑區(qū)域,采用φ950 mm@1 150 mm鉆孔灌注樁作為基坑圍護擋土結構,鉆孔樁入土深度增至25.0 m左右。
1)水平支撐?;觾仍O置2 道鋼混凝土支撐,根據(jù)基坑實際,支撐平面布置主要采用集中角撐+對撐的形式,其中,第1道圈梁截面尺寸1 100 mm×700 mm,標高-1.85 m,對撐900 mm×700 mm,第2道圈梁截面尺寸1 300 mm×800 mm,標高-6.95 m,對撐900 mm×800 mm。
2)鋼立柱樁。土方開挖期間需要設置豎向構件來承受水平支撐的豎向力,本工程中采用臨時型鋼立柱作為水平支撐系統(tǒng)的豎向支撐構件。臨時鋼立柱由等邊角鋼和綴板焊接而成,截面尺寸為480 mm×480 mm,插入φ800 mm的鉆孔灌注樁內,灌注樁長25 m。鋼立柱在穿越底板的范圍內需設置止水片。
基坑內被動區(qū)和高差大于1.5 m的區(qū)域采用φ700 mm@500 mm的雙軸水泥土攪拌樁進行加固,以控制因長邊效應可能引起的壩體附加變形量。
1)本工程周邊環(huán)境除北側相對較好外,其余邊界條件相對復雜,為了基坑開挖的安全及更好地保護周圍的建筑物、管線,故對基坑圍護、支撐、地下水位及南側樓房、東側南橋路、北側農貿市場的建筑進行全過程監(jiān)測。
2)開挖過程中降水效果將直接影響到土方開挖的安全及質量,故降水質量是施工控制的重點。
3)本工程基坑占地面積大、基坑深、現(xiàn)場施工場地狹小、周邊管線復雜、工期緊,因此,分區(qū)、分層、抽條、對稱是開挖必須執(zhí)行的原則。
1)施工前,須先進行場地平整,路基以能行走120 t履帶式樁架為準。
2)根據(jù)有關方面提供的坐標基準點,按照設計圖進行放樣定位及高程引測工作,并做好永久及臨時標志。經復核驗收簽證、確認無誤后方可進行攪拌樁施工。
3)在三軸攪拌樁施工前,采用挖機開挖導向溝,導向溝尺寸必須與專家審核的方案一致,以保證三軸攪拌樁正常施工及便于放置型鋼定位架。開挖導向溝的余土應及時處理。
(12)前瞻性考核:將步驟(1)~(8)所產生的數(shù)據(jù)按7∶3隨機分為兩部分,一部分作為訓練集用于建立判定亞組的模型,另一部分作為考核數(shù)據(jù)集用于前瞻性考核,按步驟(10)~(11)分別計算出符合率和模型判對率。
4)垂直導向溝方向放置2 根定位型鋼,長約2.5 m,再在平行導向溝方向放置2 根定位型鋼,長約9 m,H型鋼的定位采用型鋼定位卡。
5)φ850 mm三軸攪拌樁的二軸中心間距為600 mm,根據(jù)這個尺寸在平行H型鋼表面用紅漆劃線定位,以保樁距精準。
1)放樁位線:開工前,從各軸線引出樁位中心線,并加以保護樁位線及標志。
2)埋設護筒:定好樁位后,開挖圍護坑,按圖紙位置埋設護筒并回填密實;本工程護筒采用φ950 mm和φ1 050 mm,高1.2 m,埋設護筒時,其中心線與樁位中心線偏差不得大于20 mm,且護筒應高于地坪面20 cm,周圍用黏土回填夯實。
3)鉆機就位:鉆進成孔中心必須保證鉆機垂直度符合要求,鉆機就位后,底座必須用水平尺打好水平,轉盤中心與樁位中心的允許偏差應小于20 mm,垂直度小于1/150,以防開挖后樁位偏差過大。
4)正循環(huán)成孔:開孔時應遵循小水量、輕壓力、慢轉速原則,以防擴徑過大,特別是在護筒腳附近要慢速鉆進,使護筒腳有一定的黏泥皮,在鉆進過程中,最大鉆進速度不得大于1 m/min,在鉆進淤泥質黏土層時,要適當控制壓力(黏土5~25 kPa,砂土5~15 kPa)和轉速(黏土40~70 r/min,砂土40 r/min,最小泵量為50 m3/h),以防擴徑過大,且要少提動鉆具,換鉆桿時也應輕提,以防抽塌孔壁,一般在開孔及鉆進淤泥層時宜開1 擋擋速。
5)成孔泥漿的配制管理:合理地配制泥漿是成孔成敗的關鍵,在施工過程中,應嚴格按照土層條件的不同,選用不同性能的泥漿護壁。注入孔口的泥漿性能指標按施工規(guī)程要求執(zhí)行。
圖1 基坑支撐體系
2)支撐施工:第1道和第2道支撐圈梁、對撐、邊桁架、角撐、八字撐等一次形成,側模采用九夾板、鋼管扣件連接,支撐梁中間設φ16 mm對拉螺栓。
3)第2道圈梁同灌注樁連接,灌注樁鑿出1~2 根主筋同圈梁主筋焊接,設斜拉筋,鋼筋規(guī)格、坡度、焊接按設計要求。
4)各層鋼混凝土支撐的拆除及換撐。當?shù)装寮皞髁т摶炷吝_到80%設計強度時,即可拆除第2道鋼混凝土支撐。
拆除混凝土支撐時,宜先搭設滿堂鋼管腳手架,上鋪竹笆,拆除支撐可采用空壓機鑿除鋼混凝土,鑿出的碎鋼混凝土塊不得堆放在排架腳手上,應隨鑿隨吊,用卡車外運,吊運不得與上道支撐相碰。因結構立柱較長,須避開豎向結構的范圍。
在地下2層結構鋼混凝土全部完成并養(yǎng)護3~5 d后拆模,設置厚300 mm混凝土換撐板帶,再待傳力帶鋼混凝土強度達到80%后,方可拆除第1道鋼混凝土支撐,拆除工序同上。
1)根據(jù)地質特點,本次工程深井降水目的為適當疏干含水量,特別是降低薄層砂質粉土的含水量,以方便土方外運;降低地下水位,有助于基坑內土體有效固結,提高基坑穩(wěn)定性,使坑內被動區(qū)土體有一定固結,提供良好的干施工環(huán)境。
2)場地淺部地下水屬潛水類型,高水位埋深可按0.5 m、低水位埋深可按1.5 m計。為保證深井密封性,保持真空度,本工程深井采用多濾頭形式。逐層開挖,逐節(jié)拆除濾頭,并隨時采用黏土封閉井口周圍空隙,以保持下層土降水效果。
3)為了配合施工進度,加強降水效果,沿基坑周圍地面設置300 mm×300 mm的排水溝,每30 m設一沉淀收集井,排水溝內明水應及時排除,沉淀池應定期清理,保持排水暢通,防止明水回流基坑內。
4)本工程基坑開挖深度為9.7 m及10.4 m,根據(jù)深井降水施工經驗及本工程土質的特性,降水按180 m2左右布置一口井,共設28 口井,深井成孔φ700 mm,降水管φ273 mm,井管長16 m,井管的布置方法既要避開土體加固樁、工程樁、支撐,又要達到降水效果,這在施工方案中應預先明確并定位。
1)為確?;臃€(wěn)定,本工程采用分層、逐塊開挖澆筑支撐,待每道支撐平面體系全部形成后,再進行下層土方開挖。作為施工挖土依據(jù),首先抓好挖土與支撐之間的時空效應關系,與有關各方做好協(xié)調接口工作,并制定了科學的基坑開挖原則:先撐后挖、分塊分層開挖,嚴格控制開挖深度[4-6]。
2)根據(jù)支撐平面布置及上下層支撐的凈空標高設置,共分為3 個階段開挖,每個階段又分4 塊進行開挖(以后澆帶為界限),并結合第1道支撐及棧橋平臺,作為挖土及地下室結構階段的施工棧橋。
經施工監(jiān)測,整個基坑從圍護、土方開挖到地下結構出±0.00 m,各項指標均在要求范圍內,保證了周圍居民的正常生活環(huán)境,以及道路的正常通行,取得了較為顯著的社會和經濟效益。