林渝皓,郭榮才,蔣勇波
(中建二局第三建筑工程有限公司,北京 100070)
深基坑工程屬于高層建筑地下室、地鐵車站、地下車庫(kù)建設(shè)的重要組成部分,對(duì)邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)與施工方面的要求較高[1]。若深基坑邊坡存在失穩(wěn)隱患,會(huì)對(duì)構(gòu)筑物造成嚴(yán)重的破壞,造成巨大的直接經(jīng)濟(jì)損失,甚至造成人員傷亡[2]?,F(xiàn)階段,常用的深基坑邊坡支護(hù)施工技術(shù)多數(shù)以文獻(xiàn)[3]、文獻(xiàn)[4] 提出的技術(shù)為主,具有良好的施工效果。但是,在面對(duì)一些大型建筑深基坑工程時(shí),常規(guī)的支護(hù)施工技術(shù)仍然存在一定的不足,主要體現(xiàn)在施工效率較低,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性較差,基坑存在不同程度的沉降與變形問(wèn)題。為了改善這些問(wèn)題,本文以某大型公共建筑深基坑工程為例,針對(duì)其復(fù)雜的環(huán)境條件與龐大的工程規(guī)模開(kāi)展了邊坡支護(hù)施工技術(shù)的研究。
本文選用4~8mm 厚度的鋼板制作護(hù)筒,將其埋設(shè)在深基坑內(nèi),為后續(xù)的鋼筋籠安裝奠定基礎(chǔ)。護(hù)筒的埋設(shè)深度應(yīng)當(dāng)超過(guò)1.5m,埋設(shè)高度應(yīng)當(dāng)超出地面0.2m 及以上??刂谱o(hù)筒的中心豎直線與后續(xù)支護(hù)的雙排樁中心線重合,埋設(shè)傾斜度不能超過(guò)0.5%,平面允許誤差不能超過(guò)20mm,將其準(zhǔn)確、穩(wěn)定地埋設(shè)在深基坑內(nèi)。埋設(shè)完畢后,使用黏土填實(shí)護(hù)筒外側(cè)。
完成護(hù)筒埋設(shè)后,綁扎鋼筋,制作并安裝鋼筋籠,為后續(xù)灌注樁支護(hù)施工奠定基礎(chǔ)。在進(jìn)入施工場(chǎng)地前,按照鋼筋直徑及批號(hào),分批檢驗(yàn)質(zhì)量,合格后方可下料使用。采用冷拉方法調(diào)直鋼筋,控制冷拉率不超過(guò)4%。根據(jù)實(shí)際邊坡支護(hù)施工設(shè)計(jì)要求及工況,加工鋼筋的形狀與尺寸。采用綁扎搭接的連接方法,在綁扎位置放置砂漿墊塊,保證受力鋼筋的保護(hù)層厚度。鋼筋綁扎位置允許偏差,如表1 所示。
表1 鋼筋綁扎位置允許偏差 (單位:mm)
按照上述綁扎步驟,依次進(jìn)行,制作成鋼筋籠。采用雙吊點(diǎn)吊放鋼筋籠至深基坑埋設(shè)的護(hù)筒中,分節(jié)下放。全部下放入鉆孔后,找正固定,使鋼筋籠居中,進(jìn)行主筋焊接[5]。在此基礎(chǔ)上,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師對(duì)鋼筋籠安裝質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收無(wú)誤后,進(jìn)入下一支護(hù)施工工序。
鋼筋籠制作及安裝結(jié)束后,開(kāi)展雙排樁支護(hù)施工。由于大型公共建筑深基坑工程施工規(guī)模龐大,本文選用類似于懸臂結(jié)構(gòu)的雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)。此種雙排樁具有整體剛度大、抗側(cè)向位移較好的優(yōu)勢(shì),在深基坑支護(hù)施工中,不用增設(shè)內(nèi)支撐,施工流程較為便捷[5]。雙排樁結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示。
圖1 雙排樁結(jié)構(gòu)示意圖
本文選用的雙排樁由2 根平行的單樁、連系梁、圈梁共同組成。按照?qǐng)D2 所示的矩形布置結(jié)構(gòu),分別將前排樁、后排樁埋入深基坑基層的錨固段中,通過(guò)2 根平行單樁的擠壓作用,擠壓樁間土,使雙排樁結(jié)構(gòu)保持整體穩(wěn)定性,起到較好的邊坡支護(hù)作用。
圖2 雙排樁矩形布置結(jié)構(gòu)示意圖
為了對(duì)本文設(shè)計(jì)的大型公共建筑深基坑邊坡支護(hù)施工技術(shù)的有效性及施工效果作出客觀分析,以某大型公共建筑深基坑工程為例,開(kāi)展了如下實(shí)例應(yīng)用分析。
某大型公共建筑深基坑施工涉及工程范圍為8A-1#和8A-3#地塊,施工場(chǎng)地較為寬闊?;娱_(kāi)挖面積6.8 萬(wàn)m2,坑底標(biāo)高-5.48m,坑頂標(biāo)高8.2~16.3m,開(kāi)挖深度13.8~21.6m,支護(hù)設(shè)計(jì)總周長(zhǎng)1 025.7m,安全等級(jí)一級(jí)。
為更好地開(kāi)展支護(hù)施工提供支持,對(duì)深基坑工程施工場(chǎng)地的巖土層分布進(jìn)行分析,如表2 所示。
表2 深基坑工程施工場(chǎng)地巖土層分布
在掌握深基坑工程施工場(chǎng)地巖土分布后,對(duì)工程所在地區(qū)的年平均降雨量均布情況做出分析[6]。
可知,該地區(qū)降雨主要集中在6~9 月,其余月份降雨量較少,氣候較干燥。年平均降雨量均布情況能夠?yàn)檫吰轮ёo(hù)施工提供一定的參考價(jià)值,避免深基坑后續(xù)使用中出現(xiàn)降排水異常問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,按照上述本文設(shè)計(jì)的邊坡支護(hù)施工技術(shù)流程檢驗(yàn)施工效果是否可行[7]。
深基坑邊坡支護(hù)施工完畢后,隨機(jī)在坡面上布設(shè)6 組監(jiān)測(cè)點(diǎn),分別標(biāo)號(hào)為PMJC-01#、PMJC-02#、PMJC-03#、PMJC-04#、PMJC-05#、PMJC-06#。在監(jiān)測(cè)點(diǎn)周邊位置布設(shè)全站儀與水準(zhǔn)儀,連續(xù)采集深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移信息數(shù)據(jù),掌握深基坑邊坡的變形情況。為了使試驗(yàn)結(jié)果更加具有說(shuō)服性,設(shè)置了2 個(gè)對(duì)照組,通過(guò)對(duì)比分析的方式,檢驗(yàn)施工效果[8]。其中,對(duì)照組1 是文獻(xiàn)[3] 提出的支護(hù)施工技術(shù)、對(duì)照組2 是文獻(xiàn)[5] 提出的支護(hù)施工技術(shù),實(shí)驗(yàn)組為本文設(shè)計(jì)的支護(hù)施工技術(shù)。設(shè)定監(jiān)測(cè)周期為90d,分別測(cè)定3 種技術(shù)應(yīng)用后,各組監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在邊坡位置的水平位移平均值,對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 深基坑邊坡水平位移監(jiān)測(cè)值對(duì)比結(jié)果(單位:mm)
6 組監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在深基坑邊坡位置的水平位移監(jiān)測(cè)值均小于對(duì)照組1 與對(duì)照組2,最大水平位移監(jiān)測(cè)值不超過(guò)0.52mm,而對(duì)照組1、對(duì)照組2 基坑邊坡水平位移監(jiān)測(cè)值最小為3.59mm、4.67mm[9]。由對(duì)比結(jié)果可知,本文提出的邊坡支護(hù)施工技術(shù)具有更高的可行性,能夠保障邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固,不易出現(xiàn)失穩(wěn)情況。
深基坑邊坡支護(hù)施工的質(zhì)量與效果對(duì)建筑地下室、地鐵車站、地下車庫(kù)建設(shè)具有重要意義。為了提高邊坡支護(hù)施工技術(shù)水平,本文以某大型公共建筑深基坑工程為例,開(kāi)展了支護(hù)施工技術(shù)的全方位深入研究。通過(guò)施工對(duì)比結(jié)果可知,應(yīng)用本文提出的支護(hù)施工技術(shù)后,深基坑邊坡水平位移監(jiān)測(cè)值較小,邊坡穩(wěn)固性較強(qiáng),為類似工程提供參考。