李先華 符志偉 王游
南山區(qū)人民醫(yī)院改擴建項目總占地面積約8.7萬m2,二期基坑分布在場地的西側,面積4.32萬m2。西南側感染樓設2層地下室,開挖深度10.5m,除此之外的其它部分均為三層地下室,基坑開挖深度15.5m~17.0m?;娱_挖為項目的重點施工內(nèi)容,提高基坑施工質(zhì)量能夠給后續(xù)工作的高效開展創(chuàng)設堅實的基礎。
基坑開挖深度大,綜合考慮現(xiàn)場地質(zhì)、水文、周邊建(構)筑物分布等方面的情況,從安全性、經(jīng)濟效益性等方面展開對比分析,將基坑等級設為一級,并結合類似工程經(jīng)驗,提出基坑的支護方案,主要有四種,即樁錨、樁撐、雙排樁+錨索、樁+預留土臺+拋撐。
1.基坑東南側:臨近國際診療中心,該部分采取直接挖通的方法。
2.基坑東側:緊鄰已處于使用狀態(tài)的住院樓,對基坑支護的穩(wěn)定性提出較高的要求,采用雙排樁+預留土臺+拋撐順做挖土臺支護結構。
3.基坑南側及北側:單排樁+預留土臺+拋撐順做挖土臺支護結構。
4.基坑西南側:此部分的開挖深度達到10.5m,采取的是單排樁+單層內(nèi)支撐相結合的方案。
5.基坑西北側:此部分開挖深度更大,達到15.5m,采取單排樁+雙層內(nèi)支撐相結合的方案。
6.基坑西側中部:開挖深度與基坑西北側一致,根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)情況,采用雙排樁+單排錨索相結合的方案。
7.坑中坑:土釘墻支護。
8.東側預留土臺拋撐,該部分施工選用的是ф609δ16雙拼鋼管。
9.南北側預留土臺拋撐,該部分施工選用的是鋼筋砼拋撐。
10.南側管溝,采取鋼板樁+工字鋼內(nèi)撐相結合的方案,也可使用攪拌樁微型樁+工字鋼內(nèi)支撐的方案。
樁撐:場地平整→施工控制點測放,支護結構放線→咬合樁施工→(外側管溝攪拌樁和微型樁施工→管溝開挖、埋設和回填)→立柱樁及工程樁施工→咬合樁冠梁、第一層內(nèi)支撐施工→坡頂排水溝施工→第一層土方開挖→第二層內(nèi)支撐施工┈→土方開挖至坑底→坑底墊層及排水溝施工。雙排樁+錨索:場地平整→施工控制點測放,支護結構放線→咬合樁及支護樁施工→樁頂冠梁、坡頂排水溝施工→第一層土方開挖→第一層錨索施工→第二層土方開挖→第三層土方開挖→土方開挖至坑底→坑底墊層及排水溝施工。
預留土臺+拋撐施工:場地平整→施工控制點測放,支護結構放線→咬合樁施工→(外側管溝攪拌樁和微型樁施工→管溝開挖、埋設和回填)→咬合樁冠梁、坡頂排水溝施工→立柱樁施工→第一層土方開挖2m→第二層土方開挖2.5m→(工程樁施工)→四周按剖面預留土臺開挖基坑中間部位土方→基坑中間部分土方按要求挖到坑底→醫(yī)院主體地下室施工→上層拋撐施工→挖除預留土臺地下二層土方→下層拋撐施工→挖除預留土臺地下三層土方→坑底墊層及排水溝施工→進行裙樓地下室施工。
1.支護樁及立柱樁
(1)前排樁采用鋼筋混凝土樁和素混凝土樁,兩者間隔布置;后排樁采用的是φ1.2m、φ1.5m的灌注樁。
(2)咬合樁葷樁和立柱樁施工所用材料均為C30混凝土,素樁則采用C20混凝土,設置厚度為50mm的主筋保護層,通過機械連接的方式使各主筋穩(wěn)定結合,以維持穩(wěn)定,樁內(nèi)鋼筋深入冠梁和支撐梁。
(3)樁體施工采取的是均勻配筋的方法,縱筋通長設置。
(4)主筋間距、鋼筋籠直徑、鋼筋籠長度的允許偏差分別為±15mm、±50mm、±100mm。
(5)孔底沉渣量過大時易影響成樁質(zhì)量,在支護樁施工中其厚度不可超過100mm,立柱樁施工中則不宜超過50mm。
(6)全面勘察現(xiàn)場,掌握現(xiàn)狀管線的分布情況,在咬合樁施工前采取改遷、防護等相關措施,以免造成干擾。
2.角撐、連桿、冠梁、腰梁、導槽、車道板等構件
(1)混凝土強度等級為C35,按照35mm的厚度控制標準設置主筋保護層。
(2)加強主筋連接,宜采取機械連接的方法,確保穩(wěn)定。
(3)以構造要求為準,在支撐系統(tǒng)支座和節(jié)點處施工時,適當加密鋼筋和箍筋,起到加強的效果。
(4)嚴格控制偏差,例如:標高、水平軸線偏差均不可超過30mm,立柱垂直度<h/300。
(5)以設計方案為準,按流程組織內(nèi)支撐體系的安裝作業(yè),出于安全層面的考慮,全程均遵循先撐后挖的原則。
(6)分層依次開挖,隨施工進程的推進,到達支撐設計標高區(qū)段時,設置腰梁支撐。
3.預應力錨索
(1)以設計要求為準,在鉆孔前測放孔位,做好標記,以便給鉆孔施工提供參考基準。
(2)鉆孔時雙套管跟進,孔徑150mm,傾斜度偏差不超過3%,在砂層中成孔,待完成一次注漿作業(yè)后,方可將套管拔出。
(3)合理下料,制作錨筋,根據(jù)張拉設備的工作特性控制外露張拉長度。
(4)加強對錨桿自由段的防護,于該處均勻刷涂黃油,再套上塑料波紋軟管,穩(wěn)定綁扎,確保其具有穩(wěn)定性。
(5)注漿材料制備中,水泥為42.5R普硅水泥,按0.40~0.5的水灰比配制,分兩個階段完成注漿作業(yè),第一次常壓注漿(0.8MPa),待漿液初凝后,組織第二次注漿,此階段采取高壓注漿的方法,注漿壓力至少需達到2.5MPa,并加強對用量的控制,每1m注漿量為50kg。
4.土方開挖技術要求
(1)基坑開挖工作量較大,為保證施工質(zhì)量,遵循先撐后挖的原則,分層、分段逐步完成。
(2)土方開挖期間及時設置內(nèi)支撐,密切關注支撐的混凝土強度,待實測值達到設計值的80%后,方可組織土方開挖作業(yè),若提前開挖則容易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。
(3)土方開挖工作落實到位后,及時對基坑采取封閉措施,盡可能縮短坑底暴露時間。
(4)嚴格控制開挖量,避免超挖。
5.樁面掛網(wǎng)噴射混凝土
(1)鋪掛φ10鋼筋網(wǎng)100×100,安裝到位后用射釘或螺栓固定,確保其能夠穩(wěn)定在樁上,網(wǎng)片搭接量至少達到200mm。(2)混凝土強度等級C20,噴射厚度100mm。
(3)按照水泥:中砂:級配碎石=1:2:2.5的標準制備混凝土,在選用級配碎石時,要求其粒徑不超過15mm。
6.土釘及噴射砼
(1)土釘施工遵循的是分層的原則,待施工48h后且無異常狀況時,方可開挖下一層土方。
(2)以機械開挖的方式為主,人工輔助修坡,確保成型坡面具有平整性。
(3)配套鋼花管土釘和鋼筋土釘,為充分發(fā)揮出此類裝置的應用優(yōu)勢,要求抗拔力達到8kN/m。
(4)加強對土釘孔的檢測與控制,孔位和孔深的偏差均不可超過100mm。
(5)面層厚度100mm,施工所用混凝土的強度等級為C20,水灰比0.4~0.45,且需緊密掛設φ10鋼筋網(wǎng)。
7.雙管旋噴樁
(1)根據(jù)現(xiàn)場情況合理控制旋噴樁的施工時間,在相鄰支護樁成樁3d后,方可組織成樁作業(yè)。
(2)施工期間,按照200kg/m的標準控制水泥用量,以P.0.42.5R普通硅酸鹽水泥為宜,水灰比1.0。
(3)注漿施工過程中,注漿管的提升速度以0.1m/min為宜,在采取分段提升的方法時,要求搭接長度至少達到100mm,否則易影響樁體的完整性。
8.鋼板樁
(1)板樁選型方面,以拉森Ⅲ型或IV型鋼板樁為宜,長度6m~16m。
(2)分段開挖管溝,確保各段的施工質(zhì)量。
(3)施工前做詳細的檢查,掌握地下管線的敷設情況,采取協(xié)調(diào)措施,在確保無誤后方可施工。
(4)鋼板樁施工期間存在較明顯的震動和噪音,為減小對周邊環(huán)境的影響,一方面應合理選擇施工時間,另一方面則需盡可能縮短施工時間。
在出現(xiàn)如下情況后,需及時與甲方、設計及監(jiān)理單位取得聯(lián)系,并就具體問題展開探討:(1)坡頂、地面存在裂縫;(2)坡頂?shù)奈灰瞥鲱A警值;(3)連續(xù)2d的變形速率達到4mm/d以上;(4)連續(xù)3d的應力增幅達到5%。
綜上所述,在施工環(huán)境的制約作用下,施工單位采取多種支護方案,將其分別應用于深基坑支護工作中,通過各類支護結構的協(xié)同作用,可取得較佳的應用效果。施工全程無安全事故,且未發(fā)生塌方、滑坡等質(zhì)量問題,實際施工質(zhì)量達到預期目標。