盧中津
摘要:隨著城市建設(shè)的發(fā)展,地下空間在各大城市中得到開(kāi)發(fā)利用,隨著這些地下空間的興建,產(chǎn)生了大量的基坑工程,而很多基坑工程位于市區(qū)。在施工過(guò)程中,往往面臨著基坑上部空間受限條件下的施工環(huán)境。本文結(jié)合花城大道東延線(xiàn)(首期)工程土建三標(biāo)段的實(shí)際,對(duì)上部空間受限條件下基坑工程的施工技術(shù)進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:上部空間受限;孔內(nèi)鋼筋籠制安;對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖;對(duì)拉錨索
一、工程概況
廣州市花城大道延長(zhǎng)線(xiàn)位于廣州市天河區(qū)珠江新城東部,其中三標(biāo)段工程位于花城大道延長(zhǎng)線(xiàn)上,下穿華南快速路,隧道分為左、右線(xiàn)設(shè)計(jì),閉口段采用左、右分離式設(shè)計(jì),開(kāi)口段采用左、右線(xiàn)整體式設(shè)計(jì),其中穿華南快速路橋底部分為閉口、左右分離式。
華南快速路橋底段基坑工程以華南快速路高架橋橋墩為分界線(xiàn)分為左右兩邊深基坑,基坑深約為10m,在地表原狀土以上約4.5m為華南快速路高架橋結(jié)構(gòu),在左右線(xiàn)基坑的中間保留土體是華南快速路高架橋的N34軸橋墩,橋墩采用的是摩擦端承樁基礎(chǔ),樁深約為15m,地表原狀土以下約20m為廣州地鐵五號(hào)線(xiàn)盾構(gòu)區(qū)間,基坑本身設(shè)置兩道混凝土支撐,施工空間十分狹窄,同時(shí)也要注意對(duì)華南快速路高架橋的保護(hù),面臨較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。
華南快速路橋底段支護(hù)工藝由原設(shè)計(jì)方案多排相切微型樁、樁頂冠梁及砼支撐、底下兩道鋼支撐變更成采用人工挖孔樁、樁頂冠梁及砼支撐、底下一道砼支撐。
二、主要施工技術(shù)
上部空間受限條件下基坑工程施工技術(shù)主要包括人工挖孔樁孔內(nèi)鋼筋籠制安、基坑土方對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖傳遞出土、預(yù)應(yīng)力對(duì)拉錨索、高壓旋噴樁對(duì)稱(chēng)施工。
1、針對(duì)上部空間受限的特定條件,采用人工挖孔樁孔內(nèi)綁扎鋼筋籠施工技術(shù)。該工藝操作簡(jiǎn)單,施工方便,可多根挖孔樁鋼筋籠同時(shí)進(jìn)行安裝,施工速度相對(duì)較快,不需要大型機(jī)械設(shè)備,降低工程造價(jià)??梢杂行У乜朔摻罨\垂直度無(wú)法得到有效保證,吊裝難度大,施工進(jìn)度慢,成本高,受施工環(huán)境影響大的缺點(diǎn)。
2、基坑土方對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖傳遞出土。一方面可以平衡基坑開(kāi)挖過(guò)程中左右線(xiàn)基坑的變形位移,減小偏壓;另一方面可以在立體空間上形成多層次的施工工作面,施工布局更加合理,在保證施工安全和質(zhì)量的前提下加快了施工進(jìn)度,同時(shí)減少基坑暴露時(shí)間,降低基坑安全風(fēng)險(xiǎn)。
3、對(duì)拉錨索壓緊土體。通過(guò)在第二道支撐處設(shè)置對(duì)拉錨索壓緊土體,可以提高整塊土體的側(cè)向剛度和N34軸橋墩抵抗水平荷載的能力,以及提高腰梁的整體穩(wěn)定性,保證基坑工程和華南快速路高架橋的安全。
4、高壓旋噴樁通過(guò)由里及外、對(duì)稱(chēng)打樁。通過(guò)合理的打樁順序,并按設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制樁底標(biāo)高、樁位、垂直度及注漿壓力等指標(biāo),提高華南快速路高架橋N34軸橋墩周邊土體的固結(jié)、止水質(zhì)量,并減小打樁施工過(guò)程對(duì)華南快速路高架橋橋墩及樁基礎(chǔ)的偏壓影響。
三、人工挖孔樁孔內(nèi)鋼筋籠制安
1、鋼筋下料:鋼筋在鋼筋加工場(chǎng)地下料,主筋采用螺紋套筒連接,主筋及箍筋按設(shè)計(jì)圖紙下料加工成型。
2、安裝五邊形鋼筋及定位箍筋
(1)作業(yè)人員順著鋼爬梯進(jìn)入樁孔內(nèi),將預(yù)先制作好的五邊形鋼筋送入孔內(nèi),固定在第一節(jié)護(hù)壁與第二節(jié)護(hù)壁凸出位置,五邊形鋼筋架與護(hù)壁牢固卡住。
(2)定位筋為Φ22的箍筋,預(yù)先用粉筆在定位箍筋上將每個(gè)主筋的位置標(biāo)明,然后將定位箍筋放入孔內(nèi),將定位箍筋安放在五邊形鋼筋上,并將定位箍筋與五邊形鋼筋用鋼絲綁扎牢固。
3、預(yù)放箍筋:安裝好定位箍筋后,將余下箍筋分組,每組數(shù)量為每節(jié)護(hù)壁對(duì)應(yīng)的鋼筋籠主筋上布置的箍筋個(gè)數(shù),將箍筋分組用繩索吊放至孔內(nèi),作業(yè)人員順著鋼爬梯進(jìn)入孔內(nèi)將吊入的每組箍筋安放在每節(jié)護(hù)壁交接處凸出位置上,再在護(hù)壁節(jié)點(diǎn)上將箍筋臨時(shí)綁扎固定住。
4、下放主筋:箍筋安放完畢后,開(kāi)始下放主筋,在孔口架立一根鋼筋,將8#槽鋼制作成的溜槽掛在孔口鋼筋上,孔口外安排兩名作業(yè)人員沿著孔口和溜槽傳遞下放主筋,將主筋逐根整根下放至孔內(nèi)。
5、主筋與第一節(jié)護(hù)壁底定位箍筋綁扎連接:孔內(nèi)一名作業(yè)人員將主筋扶正,并將主筋依次綁扎在定位箍筋上,直到主筋與定位箍筋完全綁扎牢固,主筋底離孔底距離約為10cm。
6、下放環(huán)向加強(qiáng)筋:將環(huán)向加強(qiáng)筋按等間距固定在繩索上,吊放至相應(yīng)的孔內(nèi)位置,麻繩上端固定在孔口鋼筋上。
7、鋼筋籠孔內(nèi)全綁扎:安排兩名作業(yè)人員進(jìn)入孔內(nèi),由下至上將箍筋與主筋用鋼絲綁扎牢固。垂直作業(yè)的兩名作業(yè)人員,一人負(fù)責(zé)一半圓箍筋的綁扎,避免在孔內(nèi)轉(zhuǎn)身,提高作業(yè)效率,同時(shí)采取可靠地安全措施避免發(fā)生安全事故。
8、檢查鋼筋籠:綁扎完后檢查鋼筋間距、垂直度、保護(hù)層是否符合設(shè)計(jì)要求,鋼筋連接是否牢固。
四、基坑土方對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖傳遞出土
車(chē)行隧道基坑在下穿華南快速路橋底部時(shí),為避開(kāi)華快高架橋N34軸橋墩,分為左右兩邊基坑。采用基坑土方對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖傳遞出土方式。
1、基坑開(kāi)挖總體順序:
冠梁以上土方可從中間往東西兩端開(kāi)挖出土,開(kāi)挖出樁頂及支撐位置,施工冠梁、支撐等。而冠梁以下的基坑土方開(kāi)挖工程施工順序如下:
(1)首先,第一層支撐至第二層支撐的土方,由東西兩端往中開(kāi)挖及出土;
(2)其次,從中間往兩邊開(kāi)挖第二層砼支撐位置的土方,并進(jìn)行第二層砼支撐、腰梁、對(duì)拉錨索等施工;
(3)最后,第二層支撐至基坑底的土方,從西邊與一標(biāo)交界位置開(kāi)始開(kāi)挖,縱向上采用分臺(tái)階分段后退式開(kāi)挖,臺(tái)階長(zhǎng)度宜6至10m(視具體情況調(diào)整)。
2、堅(jiān)向分層開(kāi)挖及施工順序:
(1)第一層:開(kāi)挖至第一道砼支撐冠梁底以下10cm位置標(biāo)高處(支撐等墊層厚10cm),約高程7.0m處,進(jìn)行該平面上的冠梁和砼支撐施工;
(2)第二層:在冠梁和砼支撐達(dá)到強(qiáng)度后,進(jìn)行第二層土方開(kāi)挖,第二層土方由兩側(cè)往中間開(kāi)挖,開(kāi)挖至第二道砼支撐頂以上0.5m;
(3)第三層:第三層土方由中間往兩側(cè)開(kāi)挖至第二道砼支撐底標(biāo)高位置,并按要求施工腰梁、預(yù)應(yīng)力對(duì)拉錨索和第二道砼支撐。在腰梁和第二道砼支撐達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后,在第二道砼支撐頂以上回填0.5m覆土,以便機(jī)械通行開(kāi)挖第四層土方。
(4)第四層:開(kāi)挖至設(shè)計(jì)基坑底以上30cm處,剩余的30cm土方由人工開(kāi)挖至設(shè)計(jì)基坑底。
3、縱向施工:縱向分段與主體結(jié)構(gòu)施工相配合,基坑開(kāi)挖與支護(hù)、澆筑墊層及主體結(jié)構(gòu)等工序同時(shí)交替進(jìn)行。
4、基坑采用挖掘機(jī)臺(tái)階式傳遞挖土,挖土?xí)r,沿基坑縱向上采用后退式放坡挖土。當(dāng)開(kāi)挖接近基坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),預(yù)留出30cm厚度的土,采用人工清底。
五、預(yù)應(yīng)力對(duì)拉錨索壓緊土體
該錨索施工場(chǎng)地周?chē)植加腥A南快速路橋梁橋墩及樁基礎(chǔ),施工時(shí)亦要注意對(duì)橋墩的保護(hù),因此,在對(duì)拉錨索施工時(shí),有針對(duì)性的加強(qiáng)以下措施:
1、該處鉆孔的傾角為0°,具體的按照垂直于同排橋墩連線(xiàn)來(lái)確定,開(kāi)孔時(shí)要用鉆頭來(lái)回多次對(duì)孔口進(jìn)行鉆進(jìn),導(dǎo)正開(kāi)孔的傾角和孔位,并在開(kāi)孔鉆進(jìn)前一米時(shí),用測(cè)斜儀多次量測(cè)鉆機(jī)的底盤(pán)或鉆桿,隨時(shí)調(diào)整鉆機(jī),保證在開(kāi)孔時(shí)由地層軟硬或坡面不平整引起鉆機(jī)對(duì)孔位偏移的誤差,在鉆進(jìn)中毎鉆進(jìn)3m左右時(shí)用測(cè)斜儀量測(cè)一次鉆孔孔斜,及時(shí)調(diào)整鉆孔孔斜誤差。錨孔傾角、水平角允許誤差點(diǎn)在±1°以?xún)?nèi),成孔后,鉆孔底部的偏斜尺寸不應(yīng)大于錨索長(zhǎng)度的3%。
2、對(duì)拉錨索應(yīng)注意避開(kāi)微型樁鋼筋及華快橋墩樁基礎(chǔ),錨索位置可以根據(jù)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)、監(jiān)理、甲方洽商確認(rèn)后適當(dāng)調(diào)整。
3、對(duì)拉錨索由一端往另一端依序張拉。
六、高壓施噴樁由里及外對(duì)稱(chēng)施工
1、位于橋墩周邊范圍內(nèi)的旋噴樁施工過(guò)程中,按設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制樁底標(biāo)高、樁位及垂直度。
2、N34軸中間土臺(tái)的旋噴樁施工過(guò)程中,應(yīng)左右線(xiàn)對(duì)稱(chēng),由里向外施工。中間土臺(tái)旋噴樁施工按三步驟進(jìn)行,首先是先施工土臺(tái)內(nèi)的梅花狀旋噴樁,按照先施工靠近橋墩位置的旋噴樁,依次往外施工的順序;其次是從兩邊往中間對(duì)稱(chēng)施工人工挖孔樁內(nèi)側(cè)密排旋噴樁;最后施工土臺(tái)外圍密排旋噴樁,也是從兩邊往中間對(duì)稱(chēng)施工。
3、施工過(guò)程中,按照設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制旋噴注漿的壓力,注漿壓力大小控制在20-30MPa。。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程中橋墩基礎(chǔ)及周邊土體的位移變化的監(jiān)測(cè)。
七、結(jié)束語(yǔ)
與傳統(tǒng)施工方法相比,采用本技術(shù)進(jìn)行施工,不需要投入大型機(jī)械設(shè)備,投入的勞動(dòng)力也非常少,能夠節(jié)省大筆的機(jī)械使用租賃和人力投入費(fèi)用;同時(shí)提高基坑工程整體穩(wěn)定性,降低工程施工安全風(fēng)險(xiǎn);加快施工速度,縮短工期,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著,能為今后類(lèi)似條件下的深基坑施工提供參考。
參考文獻(xiàn):
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