(十四冶建設(shè)集團云南機械化工程有限公司,云南,昆明,650000)
【摘要】在深基坑支護工程中,由于設(shè)計不合理,或施工不當,或自然災害等原因,經(jīng)常發(fā)生基坑垮坍、建筑物及路面塌陷或開裂、基底隆起等等工程事故,直接影響施工進度和工程造價,甚至危及人們的生命財產(chǎn)安全。文章結(jié)合工程施工實踐經(jīng)驗以及某具體工程實例, 根據(jù)工程特有情況選擇針對性的深基坑支護施工技術(shù)方案,同時提出了施工措施。
【關(guān)鍵詞】支護工程;施工技術(shù);深基坑;監(jiān)測;效果
0 引言
隨著經(jīng)濟與建筑業(yè)的快速發(fā)展,促使了諸如高層建筑、隧道、地下建筑的大幅出現(xiàn)。為了充分利用建筑地下空間,深基坑工程得到了廣泛應用,這促使了深基坑支護技術(shù)的應用。雖然深基坑工程支護技術(shù)已經(jīng)取得了較多成功經(jīng)驗,但對于不同土質(zhì)的工程性質(zhì)及具體工程實踐應用的深基坑支護問題仍是巖土工程所關(guān)注的問題。本文將結(jié)合某具體工程實例,根據(jù)工程特有情況選擇針對性的深基坑支護技術(shù)方案,同時提出一些具有工程應用價值的建議措施。
1 工程概況
某工程主樓為20層高層住宅,含有2層地下室,基坑深度為10.2m;西側(cè)裙樓4層,地下室2層;南側(cè)裙樓4層,地下室2層。基坑南側(cè)緊鄰原職工之家大樓,南側(cè)西段有一座高層塔樓,塔樓有一層半地下室,深約7m,南裙樓基坑距塔樓16.38m,西裙樓基坑距塔樓13.4m,南側(cè)有污水管和雨水管,相距5~8m;基坑北側(cè)有一座4層樓,基礎(chǔ)埋深約3.0m,距基坑13.7m,并有地下電力線(距基坑7m),污水管(相距6.5m);基坑東側(cè)距真武廟路3.5m,并有通訊電纜(相距6.5m);基坑兩側(cè)有污水管、熱力管、雨水管,相距3.0~4.5m,地下水深度4m。依據(jù)地勘報告本工程場地主要土層分布情況為:地層表層為雜填土層,其下為第四系沖積形成的粉質(zhì)黏土層、砂類土。
2 基坑支護方案對比
目前常見的基坑支護型式主要有:排樁支護,樁撐、樁錨、排樁懸臂;地下連續(xù)墻支護,地連墻+支撐;水泥土擋墻;鋼板樁形式的有型鋼樁橫擋板支護,鋼板樁支護;土釘墻(噴錨支護);逆作拱墻;放坡;基坑內(nèi)支撐。基坑開挖期間,地下水控制也屬于基坑支護的一部分,地下水控制方法可分為集水明排、降水、截水和回灌等型式單獨或組合使用。
由于本工程場地狹小,周邊環(huán)境復雜,中標承諾工期短(共計848d),開工日期正值冬季,土方及墊層能否在春節(jié)前施工完,將影響春節(jié)后的工程進度,若采取常規(guī)的放坡開挖,由于基坑深,場地小,基坑的穩(wěn)定安全性將受到影響,且放坡開挖后將超過施工紅線,因此此方案被排除;若采用護坡樁施工,則基坑開挖時間將推后,春節(jié)總體控制計劃將受到影響,且按此方案存在土方回填和費用較高的特點;經(jīng)過各種方案的認真討論,結(jié)合工程的實際情況,本工程基坑支護采用內(nèi)撐式圍護體系,采用一道局部二道水平支撐結(jié)構(gòu)。地下室二層外圍部分支護采用SMW工法圍護,水泥攪拌樁 600,樁中心間距為450mm,H鋼(400mm×400mm)間距為1000mm;地下室一層與二層交接處采用重力式擋土墻,水泥攪拌樁 600,樁中心間距為450mm;地下一層采用采用拉森鋼板樁支護。內(nèi)支撐體系由 609鋼管與H400mm×400mm型鋼組成。立柱采用350mm×350mmH型鋼,立柱長度為12m,局部為10m。
3 基坑支護施工
3.1 拉森鋼板樁和H鋼板樁施工工藝
在施工現(xiàn)場內(nèi)放出拉森鋼板樁的位置,撒出灰線,在此位置先進行打樁位置1m深度內(nèi)雜填土的清障工作。安裝導架,然后安裝單層雙面導架,圍檁樁的間距應為2.5~3.5m,雙面圍檁樁的間距應比板樁厚8~15mm,導架的位置不能與鋼板樁相碰,圍檁樁不能隨著拉森鋼板樁下沉而或變形,導梁的位置和標高應用水準儀和經(jīng)緯儀來控制。打鋼板樁時,要沿著預先放樣的位置進行,確保支護結(jié)構(gòu)位置的準確和足夠的樁長。開始打前幾根鋼板樁后,應隨時檢查其平面位置是否正確,樁身是否垂直、正確,起吊時用線錘錘直,如發(fā)現(xiàn)傾斜,應立即糾正或拔起重打。拉森鋼板樁、H鋼樁,開始沉樁時宜用自重下沉,待樁身有足夠穩(wěn)定后采用振動下沉。拉森鋼板:打第1根時,吊機準確就位吊起鋼板樁,對準放樣軸線,用線錘測量垂直度后,開始入土打入,第1根確保垂直,然后依次扣住,水平位置對準灰線依次施工。樁機移位后重復打第1根樁程序直至施工結(jié)束。
先挖掉土方露出攪拌樁或拉森鋼板樁500mm,然后H鋼板對準樁內(nèi)側(cè),用線錘測直后打入,間距1m1根。樁機移位后重復施工。打樁順序根據(jù)現(xiàn)場實際情況,從8A軸開始,自北向南,到M軸結(jié)束。
3.2 水泥攪拌樁施工工藝
樁機移位到指定樁位對中,當?shù)孛嫫鸱黄綍r,調(diào)整基座使攪拌軸保持垂直。漿液配置時應嚴格控制水灰比和水泥摻入量,水灰比為0.5~0.6。將準備好的水泥漿經(jīng)過篩過濾后才能送漿。在施工過程中要特別注意施工允許偏差:樁位≤20mm,垂直度≤0.5%,且當攪拌頭下沉到設(shè)計深度時再次檢查并調(diào)整機械的垂直度。
鉆進攪拌,啟動樁機攪拌頭向下旋轉(zhuǎn)鉆進至持力層,到底標高后應原位攪拌噴漿數(shù)秒。注意提升攪拌噴漿,攪拌頭自樁端反轉(zhuǎn)勻速提升攪拌,并繼續(xù)噴入水混漿液直至地面。復攪重復上述步驟一次,但不向土體中噴送水混漿。試樁完畢應清理攪拌液片土包裹的土地及噴漿口,樁機移至另一樁位施工。施工前要明確控制點、軸線、標高、并做好記錄,經(jīng)監(jiān)理簽字驗收。嚴格按規(guī)定進行攪拌料漿,所使用的水泥須無受潮,無結(jié)塊。嚴格控制水灰比,水泥供漿經(jīng)連續(xù)不斷。
3.3 內(nèi)支撐及圍檁的施工工藝
首先根據(jù)支撐布置圖在基坑四周鋼板樁上口定出軸線位置,在鋼板樁內(nèi)壁用墨線彈出圍檁軸線、標高。由圍檁標高彈線,在鋼板樁上焊檁托架,安裝圍檁,圍檁采用H400型鋼,再安裝水平支撐,采用 609鋼管及H400角撐;在圍檁與樁之間用C30混凝土填滿,鋼支撐要施工加預緊力400kN。
4 施工要點
4.1 在打鋼板樁的過程中,應隨即檢查其平面位置是否正確,樁身是否垂直,如發(fā)現(xiàn)傾斜(不論是前后傾斜或左右傾斜)就立即糾正或拔起重打。鋼板樁采用振動等方法下沉。開始沉樁時宜用自重下沉,待樁身有足夠穩(wěn)定后再采用振動下沉。
4.2 嚴格按規(guī)定進行攪拌料漿,所使用的水泥須無受潮,無結(jié)塊。嚴格控制水灰比,水泥供漿連續(xù)不斷。
4.3 水泥漿從拌漿機倒入貯漿桶前經(jīng)過過濾,以防堵塞管道和噴漿口,貯漿桶內(nèi)的水泥漿應經(jīng)常攪動以防沉淀引起濃度不勻,須保證各樁機連續(xù)供漿,若有異常,應立即向機長報告。并妥善處理。
4.4 若發(fā)生噴漿中斷,須從地面開始重新噴漿攪拌,若遇地下障礙物時應排除后再施工。隨時觀察有無漏漿,冒漿、涌出等異常現(xiàn)象,并妥善處理,如實記錄。
4.5 支撐體系的施工必須嚴格遵守分層開挖,先支撐后開挖的原則。支承層和地下室底板達到設(shè)計強度后方可拆除支撐系統(tǒng)。
5 基坑監(jiān)測
支護監(jiān)測是支護設(shè)計中的重要組成部分。通過監(jiān)測手段可隨時掌握基坑周邊環(huán)境的變化及支護土體的穩(wěn)定狀態(tài)、安全程度和支護效果,為設(shè)計和施工提供信息。通過信息反饋體系,可及時修改支護參數(shù),改善基坑支護施工工藝。
5.1 監(jiān)測基坑邊壁的位移,繪制位移時程曲線,分析變形速率和位移量,確定其對邊坡穩(wěn)定、對地面建筑物和地下管線的影響程度。監(jiān)測點位置待開挖3m(兩排錨桿)后確定監(jiān)測結(jié)果。
5.2 監(jiān)測基坑周圍樓房的沉降,繪制沉降時程曲線,分析沉降過程趨勢和各測點的不均勻沉降量,確定其對樓房的影響程度。
6 工程實踐效果
本基坑支護順利竣工,實踐證明針對本基坑特點所采取的支護方案以及施工措施可以縮短工期,土方開挖與邊坡支護同步進行,基坑開挖到基底墊層澆筑完成只用了45d。有效解決了場地狹小給施工帶來的不利影響,并保證了相鄰建筑的安全,基坑四周建筑物和地下各種管線安全無恙。支護效果良好,基坑支護完成后,根據(jù)對基坑邊壁幾何尺寸進行的測定,邊壁完全符合地下室墻體外墻模的要求,另根據(jù)基坑邊壁位移的時程曲線分析,基坑邊壁位移收斂,最大位移量為22mm。
7 結(jié)束語
本文結(jié)合工程實踐經(jīng)驗以及某具體工程實例,根據(jù)工程特有情況選擇針對性的深基坑支護技術(shù)方案,同時提出一些具有工程應用價值的建議措施。工程實踐表明,針對本基坑特點所采取的支護方案以及施工措施可以縮短工期,有效解決了場地狹小給施工帶來的不利影響,同時支護效果良好,可為同類工程提供參考借鑒。
參考文獻
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