南山鋁業(yè)鑄造井深基坑支護(hù)方案分析論證

范華猛

(中國(guó)十九冶武漢分公司, 湖北武漢 430000)

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南山鋁業(yè)鑄造井深基坑支護(hù)方案分析論證

范華猛

(中國(guó)十九冶武漢分公司, 湖北武漢 430000)

【摘要】鑄造井工程深基坑施工支護(hù)方案：傳統(tǒng)的鋼筋混凝土樁四周群圍支護(hù)方案與大開(kāi)挖鋼筋混凝土擋墻逆作法支護(hù)方案的選用分析論證。

【關(guān)鍵詞】鑄造井;深基坑;樁群圍;擋土墻;支護(hù);逆作法

隨著中國(guó)高鐵、航空產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，所需鋁合金新型材料也急劇增加，因此，鋁業(yè)鑄造井的施工建設(shè)呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的趨勢(shì)，要求工期最短、施工方案費(fèi)用最低，并且施工技術(shù)的要求也越來(lái)越高。

為了解決工期、費(fèi)用、安全、質(zhì)量施工的矛盾，本文采用一種新型的“大開(kāi)挖鋼筋混凝土擋墻逆作法支護(hù)方案”挑戰(zhàn)“傳統(tǒng)的鋼筋混凝土樁四周群圍支護(hù)方案”，并為之進(jìn)行分析論證，為鋁業(yè)鑄造井工程的安全施工、快捷施工、高質(zhì)量、降低方案成本費(fèi)用做出極大的貢獻(xiàn)。

1工程概況

1.1工程概述

南山鋁業(yè)航材園中厚板扁錠熔鑄及硬合金圓錠熔鑄項(xiàng)目：15～100 t半連續(xù)鑄造機(jī)井工程(簡(jiǎn)稱(chēng)：鑄造井工程)，共10項(xiàng)。其設(shè)計(jì)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)形式為：深基坑內(nèi)，地下坑井鋼筋混凝土筒體方井結(jié)構(gòu)+坑井下成孔埋鋼套管結(jié)構(gòu)(表1)。

表1　設(shè)計(jì)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)形式　m

10項(xiàng)鑄造井工程全位于熔鑄車(chē)間內(nèi)，柱基礎(chǔ)及廠(chǎng)房已經(jīng)形成并回填完成，全部毗鄰貼近廠(chǎng)房柱基礎(chǔ) (1～3個(gè)、基底標(biāo)高▽-5.5～▽-7.0)， 其相互間凈距離僅為2～3 m；

鑄造井工程：基底埋深▽-12～▽-16.5 m,底部斷面尺子平均約7 m×8 m,井底板厚約2～2.7 m、井壁厚0.6～0.8 m；

1.2工程地質(zhì)條件

依據(jù)提供的《巖土工程勘察報(bào)告(詳細(xì)勘察)》，擬建鑄造井坐落在第④層全風(fēng)化玄武巖(fak=230 kPa)或第⑤層強(qiáng)風(fēng)化玄武巖(fak=350 kPa)或第⑥層中風(fēng)化玄武巖(fak=1100 kPa)或第⑦層粉質(zhì)黏土(fak=280 kPa)或第⑧層含卵粗砂(fak=300 kPa)；

地處海邊，地下水位高約▽-4.5，極豐富。

2傳統(tǒng)的深基坑鋼筋混凝土樁四周群圍支護(hù)方案

鑄造井工程“深基坑鋼筋混凝土樁四周群圍支護(hù)方案”，是一種傳統(tǒng)的施工方案，是一種利用樁基工程對(duì)開(kāi)挖的基坑四周土方進(jìn)行先行加固支護(hù)，以確保四周建構(gòu)筑物的安全，然后在基坑邊緣上方安裝塔吊作為垂直運(yùn)輸，將挖機(jī)吊入圍護(hù)坑內(nèi)進(jìn)行土方作業(yè)，在坑內(nèi)進(jìn)行鑄造井結(jié)構(gòu)施工的方案技術(shù)。

施工工藝如下：施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線(xiàn)→鋼筋混凝土樁四周群圍基坑支護(hù)→塔吊安裝→圍護(hù)基坑內(nèi)土石方施工→基坑內(nèi)鑄造井套管安裝→基坑內(nèi)鑄造井結(jié)構(gòu)施工。

施工實(shí)例照片見(jiàn)圖1、圖2。

圖1　施工實(shí)例照片一

圖2　施工實(shí)例照片二

3深基坑大開(kāi)挖鋼筋混凝土擋墻逆作法支護(hù)方案

鑄造井“深基坑大開(kāi)挖鋼筋混凝土擋墻逆作法支護(hù)方案”，是對(duì)傳統(tǒng)施工方案“深基坑鋼筋混凝土樁四周群圍支護(hù)方案”的大膽挑戰(zhàn)和突破性的創(chuàng)新改進(jìn)，是一種集大開(kāi)挖技術(shù)、逆作法施工技術(shù)、鋼筋混凝土擋墻懸掛及錨桿拉結(jié)技術(shù)的綜合性技術(shù)方案。

施工工藝如下：施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線(xiàn)→基坑土方分層大開(kāi)挖→擋墻懸掛頂板施工→擋墻錨桿分層施工→鋼筋混凝土擋墻分層施工→坑內(nèi)鑄造井套管施工→鑄造井結(jié)構(gòu)施工。

施工實(shí)例照片見(jiàn)圖3、圖4。

圖3　施工實(shí)例照片三

圖4　施工實(shí)例照片四

4經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析比較

4.1傳統(tǒng)的鋼筋混凝土樁φ800～φ1 000四周群圍支護(hù)施工方案費(fèi)用

底部斷面尺寸平均約7 m×8 m,加上施工工作面,基坑凈空尺寸平均約10 m×10 m,按1 m 1根樁布置,每個(gè)基坑共需布置40根樁基。

4.1.1樁基圍護(hù)施工方案費(fèi)用

10個(gè)基坑×(每個(gè)基坑40根樁×單樁長(zhǎng)25 m×每1 m 1 500元)=1 500萬(wàn)元。

4.1.2垂直運(yùn)輸塔吊的費(fèi)用

平均工期8個(gè)月×每月租費(fèi)用3萬(wàn)元=24萬(wàn)元

4.1.3圍護(hù)坑內(nèi)用挖掘機(jī)費(fèi)用

30天×(10小時(shí)×400元)=12萬(wàn)元

合計(jì)總的施工方案費(fèi)用為1 536萬(wàn)元。

4.2大開(kāi)挖鋼筋混凝土擋墻逆作法支護(hù)方案費(fèi)用

4.2.1混凝土擋土墻施工費(fèi)用

柱基支護(hù)鋼筋混凝土擋墻長(zhǎng)度為：8 m～30 m，按平均20 m計(jì)。

10個(gè)基坑×(每個(gè)坑：20 m長(zhǎng)×0.5 m寬×高10 m×每1 m31 000元)=100萬(wàn)元；

4.2.2錨桿費(fèi)用: 10個(gè)基坑×(每個(gè)基坑5萬(wàn)元)=50萬(wàn)元。4.2.3多挖土方量費(fèi)用

底部基坑凈空尺寸平均按10 m×10 m計(jì)，深度按平均15 m計(jì)，放坡系數(shù)按1：0.75計(jì),多挖土方(10 m×10 m+32.5 m×32.5 m)/2×15 m-10 m×10 m×15 m=7172 m3。其費(fèi)用：10×7172 m3×20元/m3≈150萬(wàn)元

合計(jì)總的施工方案費(fèi)用為300萬(wàn)元。

4．3經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析比較：

“大開(kāi)挖鋼筋混凝土擋墻逆作法支護(hù)方案”比“傳統(tǒng)的鋼筋混凝土樁φ800～φ1 000四周群圍支護(hù)施工方案”節(jié)省施工方案費(fèi)用投資1 236萬(wàn)元。節(jié)省4/5。

5工期指標(biāo)分析比較

(1)“傳統(tǒng)的鋼筋混凝土樁φ800～φ1 000四周群圍支護(hù)施工方案”,其施工常規(guī)工期：7～9個(gè)月。

(2)“大開(kāi)挖鋼筋混凝土擋墻逆作法支護(hù)方案”,其施工實(shí)際工期4～6個(gè)月。

(3)工期指標(biāo)分析比較：節(jié)省施工工期3個(gè)月，節(jié)省1/3。

6結(jié)束語(yǔ)

南山鋁業(yè)航材園中厚板扁錠熔鑄及硬合金圓錠熔鑄項(xiàng)目：15 t～100 t半連續(xù)鑄造機(jī)井工程，通過(guò)對(duì)鑄造井工程深基坑施工支護(hù)方案“傳統(tǒng)的鋼筋混凝土樁四周群圍支護(hù)方案”與“大開(kāi)挖鋼筋混凝土擋墻逆作法支護(hù)方案”通過(guò)分析比較論證后，最終選擇了“大開(kāi)挖鋼筋混凝土擋墻逆作法支護(hù)方案”。

從2013年11月份開(kāi)工至2014年12月份，順利完成了10個(gè)鑄造井工程的施工。驗(yàn)證了前期方案的分析論證是完全正確的，其經(jīng)濟(jì)、工期指標(biāo)分析是吻合的。

采用創(chuàng)新的“大開(kāi)挖鋼筋混凝土擋墻逆作法支護(hù)方案”挑戰(zhàn)了“傳統(tǒng)的鋼筋混凝土樁四周群圍支護(hù)方案”，并為之進(jìn)行了分析、論證、實(shí)施，為鋁業(yè)鑄造井工程的安全施工、快捷施工、高質(zhì)量、降低方案成本費(fèi)用做出了極大的貢獻(xiàn)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]南山鋁業(yè)航材園中厚板熔鑄項(xiàng)目：15 t～100 t半連續(xù)鑄造機(jī)井工程施工方案[R].

[2]GB 50330-2013 建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[3]JGJ 120-2012 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[4]GB 50497-2009 建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

[作者簡(jiǎn)介]范華猛(1967～)，男，本科,高級(jí)工程師，主要從事冶金、市政施工研究。

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU723.31

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

[定稿日期]2015-08-20