范文一:深基坑围护结构浅谈
深基坑围护结构浅谈
摘要:本文对深基坑明挖工法采用的围护结构形式进行研究,对各种围护结构的适用条件、工程造价等因素进行分析,对明挖深基坑围护结构选择给出建议。
Abstract:This paper,the deep foundation pit excavation method used in enclosure structure research,by analyzing all kinds of retaining structure of the applicable conditions,engineering cost and other factors,on the excavation of deep foundation pit bracing structure selection recommendations.
关键词:深基坑 明挖工法 围护结构
Key word: deep foundation pit; excavation method; retaining structure
1 前言
目前,随着轨道交通、人防地下工程及大型地下室的发展,深基坑工程越来越多的出现。深基坑明挖法施工具有难度小,施工工期短,施工质量易于保证,土建造价最低等特点。
采用明挖法施工时,为控制基坑开挖引起的地表沉降,保证施工安全,需进行基坑支护,基坑支护应综合考虑周围环境条件、工程地质和水文地质情况、基坑特点、施工技术以及工程造价等诸多因素,因地制宜,选择技术安全可靠、经济合理的支护型式。设计基坑支护结构时,应依据基坑安全等级所要求的地面及围护结构的变形允许值设计相应的支护系统,强度、刚度和止水性俱佳的多撑体系,控制基坑的变形,确保临近建筑物和重要管线的正常使用。
2 围护结构形式
目前基坑常用的围护结构型式有放坡、土钉墙、钢板桩、工字钢桩、超流态桩、钻孔咬合桩、SMW桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等多种型式,下面对各围护结构型式特点及适用条件进行分析:
(1)超流态桩
超流态桩,就是先用螺旋钻机成孔,再注入超流态混凝土,后压入钢筋笼成桩,是近年在沈阳发展起来的一种新的基坑支护技术,其基坑开挖深度在10m左右。超流态桩的优点:施工进度快;造价低;在沈阳工程实例多,施工技术经验成熟,施工简便;适用于深度<>
(2)钻孔咬合桩
钻孔咬合桩是应用液压、摇动式全套管灌注桩机施工,干式成孔,相邻桩身
范文二:论述深基坑围护结构设计与施工流程
论述深基坑围护结构设计与施工流程
建材发展导向2010年07月园林,建筑,规划与结构设计 论述深基坑围护结构设计与施工流程
黄伟东
摘要:本文结合具体工程实例,分析了工程的地质情况和特点,详细地介绍了大面
积深基坑围护结构的设计及施工,得出了该基坑
围护工程达到了设计预期效果的结论,可供同类工程参考借鉴. 关键词:深基坑;结构设计;施工流程
1工程概况
某工程总建筑面积38290m2,地下1层,地上27层,框架核 心简体结构,地下室部分属人防工程,建筑面积4880m2,平面形 状呈多边形,基坑开挖深度分别为6.1Om,7.70m和9.50m,基坑 周边长度约为305m.
2地质情况与特点
施工场地内的地基土属滨海平原地貌类型,地形基本平坦. (1)工程设计,施工有关的地下水属于潜水型,主要补给来 源为大气降水等.场地内地下水对混凝土基础不具有腐蚀性. (2)本工程基坑处于第?层杂填土,普遍较厚.不良地质:基 坑开挖范围内有透水性很好的?及?抛层粉土分布,基坑开 挖时易在水头差作用下产生流砂和管涌现象.
(3)经初步调查基坑周边无水,电力,通讯及煤气等地下管 线.基坑西南侧长寿路边有一处变电所.北侧距离主干道仅 2.Om远.
3基坑围护设计
由于本工程地下室周边情况复杂,无空余场地,平面呈多边 形,面积较大,经多方研究讨论出初步方案,再请专业设计院设 计,专家审定,最后形成具体方案如下.,
工程西南侧因场地稍大,故先卸去1.5m厚的土,再用水泥 土搅拌桩重力坝,围护体顶部设置200mm现浇钢筋混凝土压顶 板.北侧,东侧距公共通道边线较近,围护墙体采用双排钻孔灌 注桩套打于水泥土搅拌桩为止水帷幕的形式,钻孔灌注桩直径 900ram,桩顶标高一1.85m,桩底标高一18.30m.根据基坑的平面形 状,支撑采用水平角撑加斜撑的形式,支撑采用2H700x300双 拼型钢作为主体支撑受力杆件,承受坑外土体的侧压力. 基坑内侧沿围护墙体布置水泥土搅拌桩重力墩式加固体, 加固体平面尺寸一般为4200mm~4200mm,墩式加固体中心距 15m左右.在集水井或电梯井等局部落深的部位,其周围采用 水泥搅拌桩挡土,深坑底采用压密注浆封底.
4围护结构支撑体系的施工
4.1围护结构的施工顺序'
场地平整放线,探明障碍物,并根据需要妥善处理一施工止 水搅拌桩及钻孔灌注桩,压顶一施工立柱桩及坑内加固体一坑 内预降水一预留围护周边土体,分层开挖地下土方至设计标高, 先施工地下室中心岛基础底板及混凝土支墩一安装水平钢支撑 和斜支撑,并预加项力一在围护结构,止水结构及加固体达到设 计要求后分层开挖周边剩余土方至设计标高一施工二次基础底 板并设置底板与围护结构问的传力带一拆除钢支撑,继续施工 主体结构.
4.2水泥土搅拌桩与压密注浆的施工
(1)施工前进行试成桩,确定水泥掺合比,泵送时间,搅拌机 提升速度和复搅深度,以满足设计要求.搅拌桩施工采用二次搅 拌工艺,喷浆搅拌时钻头提升(下沉)速度不宜大于0.5m/rain,钻 头每转一周的提升(下沉)量以1.01.5cm,确保有效桩长范围内 桩体强度的均匀性.
(2)水泥土搅拌桩预搅下沉时不得采用冲水下沉,以免影响 搅拌桩桩身强度.经过人工填土和粉土层时,设挡控制提升速度
和水泥用量.制备好的浆液不得离析,不得停置时间过长,超过 2h的浆液应降低等级使用.
(3)水泥土搅拌桩应采用连续搭接的施工方法,相邻搅拌桩 要求错位咬合,搭接长度0.2m,且应连续施工,相邻桩施工间隔 不得超过12h.
(4)水泥土搅拌桩的养护期不得少于28d,坑内加固土体无 侧限抗压强度uu?1.OMPa时方可开挖基坑.施工时根据土方开 挖的时间要求,掺入适量的外加剂以利于提高早期强度. (5)施工桩身垂直度偏差不大于1/100,且尽量不出现向坑 内倾斜的情况,桩位偏差不大于50mm.
(6)搅拌桩水泥采用普通硅酸盐水泥,浆液水灰比采用0.45 0.50.
(7)重力坝及土体加固的水泥重量掺合比采用为:a=l5%;套 打钻孔灌注桩的水泥重量掺合比采用为:aw:8%. (8)压密注浆孔间距1000,注浆材料可采用普通硅酸盐水 泥,水灰比0.50.6,单个注浆孔浆液扩散半径不小于700ram,注 浆压力为0.2,0.4MPa.
(9)加固体与围护体紧密结合.
(10)水泥土搅拌桩重力式挡土墙如图1所示.
O彻
麓毫膏,?
图1水泥土搅拌桩重力式挡土墙示意图
4.3钻孔灌注桩施工
(1)钻孔桩施工前,先探明和清除桩位处的地下障碍物. (2)成孔不允许有缩径,坍孔,孔斜现象.有效桩径确保设计 ?153?
园林,建筑,规划与结构设计建材发展导向2010年07月 桩径,若发生,应及时进行处理.
(3)钻孔桩垂直度不大于1/2000,并尽可能不向坑内偏移.
(4)成孔时护壁泥浆比重宜控制在1.101.20,若出现塌孔 现象时,可再加大比重,但清孔后的泥浆比重应不大于1.15,以 保证桩的质量
(5)清孔后的孔底沉渣不得大于200ram.
(6)钻孔灌注桩混凝土强度等级C30(水下),在浇筑水下混 凝土时应严格按照规范施工,混凝土的充盈系数不小于1.0,但 不宜大于1.3.桩顶凿除至设计标高后,混凝土的强度必须满足 设计要求.
4.4钢支撑与顶圈梁
(1)待地下室中心岛基础底板及支墩混凝土的强度达到设 计标号后再进行钢支撑安装.
(2)钢支撑设置后及时施加预顶力,每道支撑的预顶力50t. 地下先期中心岛施工的底板上预设钢支撑支墩,每个支墩承受 270t(标准值)撑力.
(3)钢支撑材料型号为HT00x300x14x14,2H700x300双拼 型钢为格构式杆件,型钢的中心问距为800ram.所有主体支撑 受力杆件均由H700x300的型钢联系梁连成一体.型钢加强板 连接件采用12ram的钢板.支撑焊条采用507号焊条. (4)由设计单位复核其强度.为确保该底板能提供足够支墩 反力,后期施工的底板与水泥土搅拌桩之间设置传力带. (5)顶圈梁及压顶板采用现浇钢筋混凝土结构,混凝土强度 等级为C30,钻孔桩顶伸入圈梁内50ram,桩顶钢筋与圈粱钢筋 焊接.项圈梁受力钢筋采用焊接连接形成整体以保证连接处的 受拉强度.
(6)后期土方开挖与支撑设置密切配合,施工前做好充分准 备,保证开挖不碰到钢支撑.分层开挖边坡土方,减少围护变形, 严禁超挖.
(7)待后期周边基础底板混凝土强度达到要求,并经设计同 意后,方可挑格拆除钢支撑.
4.5土方开挖与降水
(1)基坑开挖前两周进行坑内预降水,降水深度为坑底以下 0.5,1.Om;降水过程中严密监测坑外地下水的变化情况,坑内降 水不应影响坑外的地下水,坑内外设置观察井. (2)土方开挖时基坑周围10m以内超载宜控制在20kPa以 内.
(3)开挖分区,分层,分段进行,分段长度尽可能短,相邻土 方高差不大于2.Om基坑底以上300mm厚土方采用人工开挖, 土方挖至设计标高后及时浇筑垫层.
(4)基坑底疏水沟不靠边设置:开挖中严格控制超挖量. (5)挖土时机械和车辆进出通道近坑边位置采取局部加固 措施.
(6)机械不直接作用于支撑上,若要在支撑上行走,将土体 填高,高出支撑面300mm,再铺设路基箱后,方可行走. 5施工监测
本工程监测包括对环境的监测和工程土体的监测,由专业 测绘院监测,及时预报施工中出现的问题,做到信息化施工,以 ?
154?
指导施工,监测内容包括:
(1)围护墙体变形监测(测斜):
(2)围护墙顶位移,沉降监测:
(3)基坑内外地下水位变化观测:
(4)基坑外地面道路沉降观测(形成断面):
(5)基坑周围建筑物及管线等变形监测:
(6)实际监测结果见表1.
表1实际监测结果
监测项目累计位移变化备注
煤气,上水等管线变形观测一21.6mm
周围建筑物变形观测+7.Omm最终监测日期
:2004.8.20基坑外地下水位监测一
330ram
支撑轴力监测一8kN形象进度
:顶板浇筑完成围护结构倾斜监测
25.5mm
6施工效果
由于设计,桩基,降水,土方,土建,监测等多方通力合作,工 程从2004年3月基坑围护桩结束,到2004年7月基础底板混 凝土结束,钢支撑拆除,2004年8月地下室结构全部完成,整个 工程地下部分施工未出现大小质量安全事故,基坑围护稳定,基 坑周边未出现裂缝,下沉,倾斜现象,侧向位移在30ram以内,达 到了设计预期效果.
本工程采用基坑围护与先施工中心岛混凝土,另加斜撑相 结合,综合支护方法,节约了大量的内支撑费用,但给土建施工, 土方开挖,施工缝的处理以及钢筋接头,防水增加了较大的难度 和费用,也影响了整个地下室施工进度.
7结语
(1)土方施工与支撑施工等紧密结合在一起,土方开挖坚持 分层,分部,对称和先撑后挖,撑挖结合等.支撑与挖土互为依 存,互为前提,即挖土为支撑创造空间,支撑为挖土提供依据,所 以挖土的控制是形成方案的主线条,必须注意挖土的深度控制, 区域控制和高效率的翻土.
(2)在地下室施工过程中,把设计,施工(土方,支撑,降水, 主体结构等),监测等结合在一起,严密组织,科学管理,确保了 基坑的安全,质量,取得了较好的效益.
(3)在整个施工过程中和基坑监测单位保持密切联系,做到 信息化施工,并采取了必要的应急预案和应急措施. (4)由于钢支撑的影响,地下室分成二次,即形成了"筑岛
法"施工,一定程度上影响了工期.故建议此类围护结构方案应 是业主,设计,施工共同研究,兼顾围护效果和施工的方便诸方 面,使之更趋合理.
参考文献
【1]赵宁刚,李朋.软土地基深基坑支护的模糊综合评判优选模型叨.山西 建筑,2007,33(5):103,104.
[2]余子华,俞洪良软土地基深基坑围护方案的技术经济分析【J].深基础 工程实践与研究,2004(1):18,20.
(作者单位:茂名市建筑集团有限公司)
范文三:深基坑围护结构突发流砂应急预案
深基坑围护结构突发流砂应急预案
为快速、有效的处臵深基坑围护结构突发流砂的事故~防止事态扩大、避免人员伤亡~最大限度地减小对环境的影响~减少经济损失~特制定本预案。
一、组织机构及职责
1、项目部成立突发事故现场指挥小组~负责指挥和协调突发事故的应急救援工作。
组 长:刘艳滨
副组长:宋晓波 王选祥 黄旭东 武玉军
成 员:王 辉 王甫东 刘甲文 刘祥勇 茆玉峰
及各分包单位项目负责人
2、具体职责及分工
刘艳滨:现场总指挥~全面组织和协调应急救援工作。
宋晓波:协助进行现场指挥~负责抢险方案的组织落实。
王选祥:协助进行现场指挥~组织制定抢险技术方案。
黄旭东:协助进行现场指挥~负责组织后勤保障、协调新闻媒体及公关工作。
武玉军:指挥抢险队~负责抢险方案的具体落实。
王 辉:编制抢险技术方案~负责组织现场的监测工作。
王甫东:协调和调集抢险设备、物资。协助编制抢险方案。
茆玉蜂:联系医院~运送伤员及其他后勤保障工作。
1
刘甲文:负责抢险资金的落实和安排。
职 能 部 门
常
项 总技综设计安
务 副
目 编工术合备划全
风险管理要素 副 经
经 号 程质办物财环
经 理
理 师 量公资务保
理
部 室 部 部 部
? 1 管理职责 ? ? ? ? ? ? ? ?
? 2 风险管理保证体系 ? ? ? ? ? ? ? ?
? 3 采购 ? ? ? ? ? ? ? ?
? 4 分包方控制 ? ? ? ? ? ? ? ?
? 5 施工现场的风险控制 ? ? ? ? ? ? ? ?
? 6 检查、检验和标识 ? ? ? ? ? ? ?
? 7 事故隐患的控制 ? ? ? ? ? ? ? ?
? 8 纠正与预防措施 ? ? ? ? ? ? ?
? 9 教育和培训 ? ? ? ? ? ? ? ?
? 10 风险管理记录 ? ? ? ? ? ? ? ?
? 11 风险管理体系审核 ? ? ? ? ? ? ? ?
注:?--主管领导 ?--主管部门(人) ?--相关部门(人) 二、事故报告
事故一旦发生~现场作业人员在第一时间迅速报告现场安全员或总包施工员~安全员和总包施工员立即报告项目经理~项目经理接到报告后~立即,12小时内,报上级安全质量部。上级安全质量部立即报告董事长、总经理~发生重伤、死亡的突发事件,同时在发生事故后的第一时间,12小时内,向项目公司现场项目经理报告
2
和总监理工程师报告~同时向项目公司质安部、监理及当地劳动、监察、工会等组织报告。一般或轻伤事故在24小时内报上级安全质量部。,详见附件2事故上报及处臵程序图,
报告内容包括发生的时间、地点、伤亡或损失程度、发生单位、简要经过、采取的应急措施等。
三、应急措施
1、事故发生后~指挥领导小组的所有成员~必须在第一时间赶赴现场~投入抢险指挥。施工现场的所有人员~都必须加入抢险队~接受统一指挥~投入抢险工作。
2、立即停止开挖施工~以防渗漏情况进一步发展。对现场情况进行初步的分析判断~根据现场情况采取堵漏措施~防止事态扩大~并组织抢险队~做好抢险准备。
针对渗漏水的清、浊,水量大、小等不同情况采取相应的如下堵漏措施:
,1, 地下墙接缝有轻微渗漏流砂
可采取直接对漏点进行堵漏:用凿锤凿除漏点处砼直至漏点深处?在凿除的坑洞内埋入高强塑料胶管~胶管埋入地下墙内约10,15cm~胶管露出地下墙约30,50cm?用双快水泥封堵坑洞并抹平?待双快水泥达到一定的强度后在胶管内注浆~压浆材料采用水溶性聚胺溶液,是一种高粘度的堵漏材料,直至不再渗漏位臵。
,2, 当发生较大流砂时
如接缝经过反复处理仍然渗漏或有流砂现象发生时~及时对漏
3
点进行正面封堵~常规可先用棉被封堵~然后用基坑土进行回填覆压。并在槽壁接缝外侧进行双液注浆或注入聚氨脂溶液进行封堵。
? 发生间歇性流砂~通过回填土流砂停止时~马上采取在漏点外侧双液注浆的措施封堵地下墙接缝外侧的漏点。
? 发生连续性流砂~不管回填土后是否还有渗漏现象~必须要先在接缝外侧注入聚氨脂溶液~完成止水后再双液注浆进一步封堵接缝外侧的漏点~保证继续开挖的安全。
? 外侧聚氨脂和双液注浆施工完成并将漏点彻底封堵后~开始逐步开挖~每开挖1m~必须用16mm厚度钢板封堵地下墙接缝处漏点范围~钢板两侧和地下墙钢筋烧焊牢固~钢板和地下墙之间的空隙先预埋高强塑胶管~再用双块水泥灌缝~随后压浆封堵。
,3,当流砂严重~各种封堵措施效果不好时~采取降低地下水位措施。同时排除基坑积水~防止水浸泡基坑后~土体的强度大幅降低~导致更严重的后果发生。
,4,当流砂严重且封堵无效时~必须对基坑采取回填措施。
3、同时根据周边环境情况~对周围的道路、管线、房屋进行沉降监测~必要时增设监测点~加大监测频率,2小时一次~对重点监测项目则为1小时一次~根据实际需要而定,~并及时将监测数据提供给突发事故现场指挥小组~确保数据及时、准确、真实。
4、请相关管线单位的管线监护人员到场~制定稳妥的管线保护方案~必须时采取管线下注浆等措施~确保管线安全。
5、人员救治
4
事故发生如遇有人员受伤~应首先对人员进行救治~如清除伤员口鼻杂物~以防窒息~对外伤要进行简易包扎~对呼吸心跳停止的伤员予以人工呼吸等心脏复苏救治。同时尽快与120急救中心取得联系~并派人至路口接应。
各分包单位项目负责人~负责组织人力、物力~落实抢险方案及技术措施。
6、由项目党工委书记负责接待和安排新闻媒体~并根据实际情况~及时向周边居民发布安民告示。
四、应急救援的人、财、物储备
1、成立抢险队~由武玉军任队长~成员30人左右。事故发生后~现场其他工程,分包,作业人员均做为抢险队的临时补充~必要时还可从集团二号线、八号线项目就近抽调人力增援。
并与隧道公司等上海本地单位保持联系~必要时请求支援。
2、应急救援物资、器材储备
旧棉被10床,砂袋200袋,水泥40吨,编织袋1000只,双快水泥5吨,聚胺酯1吨。其它材料事先预定采购点、随时组织~在基坑开挖期间24小时保持联系。注浆设备及打井设备由专业施工队伍提供~在基坑开挖前签订协议~由专业施工队伍在抢险过程中承担注浆及降水井等任务~后附联系电话。
3、医药器材储备
消毒用品~急救用品,绷带、无菌敷料,及各种常用小夹板、担架、止血带。
5
4、资金准备
在基坑开挖阶段~项目帐户资金至少要划出50万元做为突发事故应急救援的专项资金~同时要保持一定的现金比例。事故发生后~财务人员要携带足够现金赶赴现场~以便及时购臵抢险材料和给抢险人员发放加班工资。
五、事故调查
在涌砂得到有效控制后~项目技术和安全部门要遵照“四不放过”的原则~对事故原因进行分析~并制定相应的纠正措施~认真填写事故报告表、事故调查报告~并及时上报集团公司和业主。
六、相关单位、人员通讯地址及联系电话
1、常用救助电话
医院急救中心 120
火警电话 119
2、相关医院电话
仁济医院 东方路1630号 58752345
东方医院 浦东南路551号 38804518
浦南医院 浦东南路2400号 58892700 ,备高压氧仓,
公利医院 苗圃路219号 58858730 ,备高压氧仓,
3、项目有关人员电话
项目经理 刘艳滨 13816889191
项目副经理 宋晓波 13816883131
项目总工程师 王选祥 13801887012
6
党工委副书记 黄旭东 13818803907 现场部经理 武玉军 13917359352 技术质量部长 王 辉 28571246
安全环保部长 王甫东 13818803905 综合办公室 峁玉峰 13764686733 财务部长 刘甲文 13801887015 项目值班室 68367990—809
4、管线和交警单位联系电话
市东电力 王 城 58398341 13003125378 通讯管线 田永其 64370871 13061602727 天然气管线 陈宝华 68947370 13002132137 上水管线 陈家玲 68870845 13301896182 电信电缆 陈文亭 50611359 13816672825 浦东公路所 顾志军 58981872 13331897980 三林城管署 蒋 工 68314813
交警三大队 陈 忠 13386288260 5、其他物资联系电话
上海瑞德混凝土材料有限公司 李荣全 13601686028 上海浦莲预拌混凝土公司 吴德龙 13601967423 上海启春贸易公司,水泥, 张奎东 13381797188 上海宇巍金属材料有限公司 傅林荣 13301961799 上海巨盟金属材料有限公司 汤益和 13585508889
7
上海锦洋化工有限公司,水玻璃, 57667666 上海精岑化工有限公司,水玻璃, 13482371775 上海隧道工程公司,聚胺脂, 13701603615 上海隧道股份有限公司(注浆及聚氨脂)
上海世建工程公司(注浆及聚氨脂)
上海广联降水公司,降水井施工,
附件:1、项目交通位臵图
2、事故上报及处臵流程图
3、项目风险管理规划
中铁十七局集团公司
上海轨道交通七号线12C标项目经理部
二OO六年二月二十一日
8
范文四:深基坑围护结构设计及施工技术
深基坑围护结构设计及施工技术
[摘要]本文介绍了沙洲街道社区服务中心工程深基坑围护结构设计及施工技术,该工程深基坑面积大,深度深,周边施工环境复杂,施工难度大。
[关键词]:深基坑组合支撑土方开挖基坑监测
1.工程概况
沙洲街道社区服务中心工程总建筑面积59526.71m2,由主楼、裙楼、附楼三幢建筑组成,基坑开挖深度为10.15m,基坑周边长度约为421.37m,基坑面积约为9956.43m2。
2.工程地质、周边环境情况
(1)场地地下水属潜水型,整个覆盖层均为含水层。
(2)基坑主要位于②~2淤泥质粉质粘土层。
(3)基坑周边环境复杂,管线较多,有大直径自来水管和地铁车道,车站。
3.基坑围护设计
本工程基坑土质情况较差,周边环境复杂,经多方研究讨论,并请专家论证,最后形成具体方案如下:
(1)Ф1100@1300钻孔灌注桩加两层钢筋混凝土内支撑作为支护结构;
(2)基坑四周采用单排三轴深搅桩作为止水帷幕;
(3)基坑东侧4.2m范围和南侧8m范围内满布三轴深搅坑内加固桩;
(4)基坑内布设22口降水井,33口减压井,基坑外布置22口观测井兼作回灌井。
4.基坑围护体系的施工
4.1三轴深搅桩施工
本基坑支护工程基坑四周采用三轴深搅桩作为止水帷幕,三轴深搅采用三轴深层搅拌桩叶片直径650,桩中心间距900mm,套接一孔施工,使用32.5级普通硅酸盐水泥,其设计掺入量为20%,水灰比为1.0~1.2,设计要求28天无侧限抗压强度大于1.0MPa。
范文五:深基坑围护结构的设计与施工_霍启成
深基坑围护结构的设计与施工
霍启成 王贞才 樊建兵 桑兆华 周泳龙
中建二局第一建筑工程有限公司上海分公司 上海 200125
【摘要】随着高层商业综合体项目的快速发展,超深基坑的支护设计与施工对保证工程安全来说是至关重要的。结合
杭B-02项目工程的深基坑围护结构的设计与施工案例,介绍了深基坑综合设计与施工中的重点、难点,通过合理控制施工过程,保证了深基坑施工的顺利完工,为相关工程积累了经验。【关键词】深基坑 围护结构设计 支撑梁 基坑监测【中图分类号】TU753.8 【文献标识码】B 【DOI】10.14144/j.cnki.jzsg.2015.03.018
Design and Construction of Deep Foundation Pit Excavation Support Structure
Huo Qicheng Wang Zhencai Fan Jianbing Sang Zhaohua Zhou Yonglong
Shanghai Branch of The First Construction Engineering Company Ltd.of China Construction Second Engineering Bureau
Shanghai 200125
1 工程背景
1.1 工程概况
杭B-02项目工程位于浙江省杭州市拱墅区大关路以北,紫荆路以南。本工程地下车库为框架剪力墙结构;建筑面积为38 692 m2,地上18 层,地下3 层,基坑深度从-15.15 m到-19.25 m不等。本工程±0.00 m相当于绝对高程5.25 m。
1.2 水文地质条件
本场地地勘深度范围内的浅地下水类型主要为第四系孔隙潜水。孔隙潜水主要赋存于浅部粉质黏土和含砂(砾)粉质黏土中,具弱渗透性,其中潜水含水层厚度在5~12 m,故暂不考虑降水,基坑底部设明沟排水。
土层分布为:①杂填土,②黏质粉土,③1淤泥质粉质黏土,③2淤泥质粉质黏土,④粉质黏土,⑤粉质黏土,⑥粉质黏土,⑦粉质黏土,⑧1粉质黏土混粉砂,⑩1强风化钙质砂岩,⑩2中等风化钙质砂岩。
根据施工需要,将第1次土方开挖的区域分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区;挖土顺序为:Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ区。需分层开挖,每层开挖深度不超过15 m;Ⅰ区开挖时,应自东往西开挖,对Ⅰ区东南角问题围护桩集中位置,应根据监测情况随时采取砂包反压措施。
图1 土方开挖流程
4 基坑围护结构
2 主要施工难点
本工程为多层地下室,基坑深、地下水位高,又因前期施工单位施工不完整,导致现场围护支撑体系存在一些问题[1-3]。
4.1 围护结构设计
基坑西侧和北侧围护桩采用φ1 200 mm的钻孔灌注桩结合三轴水泥土搅拌桩3φ850 mm@600 mm,基坑东侧和北侧采用φ1 200 mm的钻孔灌注桩结合φ700 mm C25素混凝土嵌桩。基坑内采用3 道内支撑。
针对目前现场情况,设计单位制定了一系列详细的加固措施,具体如下:
1)全面彻查主筋未锚入压顶梁的钻孔灌注桩数量,局部加大压顶梁截面,确保压顶梁完全包裹钻孔灌注围护桩,即钻孔灌注围护桩主筋应全部锚入压顶梁内。加固措施为:能满足锚固长度要求的围护桩主筋可直接加以利用;主筋露出长度虽不满足锚固长度,但大于单面焊10d
3 施工总部署及施工顺序
为施工方便,并减少土体开挖对周边的影响,本工程分3 个区域进行施工,如图1所示。
作者简介:霍启成(1978—),男,大专,助理工程师。通信地址:上海市浦东南路3456号江天大厦17楼(200125)。收稿日期:2014-07-08
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或双面焊5d长度时,须焊接与主筋同直径、同强度钢筋,焊接后的钢筋应满足锚固长度要求,从压顶梁底部割断或主筋露出长度短,不满足前两者要求时,应在钻孔灌注桩顶部植入与主筋同直径、同强度钢筋,植筋强度不得低于同直径钢筋受拉强度要求;原压顶梁在露筋桩一侧尺寸加大,确保露筋锚入在内。
2)第2道支撑南侧和东侧增加厚200 mm钢筋混凝土板带,相邻围护桩偏位大于200 mm时,在凸出的围护桩位置加设支撑小梁。
3)在-12.65 m标高位置加设局部第3道支撑,由于围护桩偏位严重,第3道支撑的围檩制作要求同第2道支撑围檩,确保填实围檩与围护桩之间的空隙。
4)鉴于钻孔灌注围护桩严重偏位,素混凝土嵌桩基本均与钻孔桩呈相切或脱离状态,未达到原围护设计的相割搭接要求,止水帷幕作用大大削弱。围护桩表面应设置
水位500 mm/d。遇有围护桩及止水帷幕表面有孔洞、漏水或任何紧急情况,立即按照实际情况采取相应应急措施。
2)抽水到第2道支撑梁底后,以第2道支撑梁为基础,沿基坑南侧和东侧内边搭设双排脚手架(搭设参数:横距0.9 m,纵距1.5 m,步距1.8 m,距离围护桩300 mm,并隔1 跨设置1 道抛撑),作为基坑立面加固施工的操作平台。操作平台搭设的同时,开始流水作业,进行围护桩立面的加固,包括植筋喷射混凝土和植筋浇筑混凝土加固。
3)二次抽水开始后,进行基坑南侧和东侧第2道支撑梁新增板带的施工。针对第2道支撑梁下方土体高度不一且土质较差的情况,应先对淤泥土表面进行相应处理,再搭设钢管支撑架体。
4)第2道支撑梁新增板带施工的同时,对相邻场地的被动区留土土体边打入钢板桩进行边坡处理。
5)抽水完毕后,并待新增第2道支撑混凝土板、压顶梁加固和烂桩修补的混凝土强度等级达到80%后,分区域分层开挖至第3道支撑底标高(-13.45 m),且仅开挖施工基坑西南侧需要增加第3道支撑梁的位置,每层挖土深度不得超过1.5 m,严禁超挖。挖土的同时,开始穿插施工 第3道钢筋混凝土支撑梁和其对应的第2道支撑围檩下方的钢牛腿。如图2所示。
φ6.5 mm@200 mm×200 mm钢筋网,并喷射厚90 mm C20混凝土。钢筋网应通过植筋方式和围护桩相连,钢筋网上下两端应锚入压顶梁或围檩中不小于300 mm。已施工完成的压顶梁和围檩位置,应采用植筋方式,确保钢筋网的锚固。局部凹凸特别大的部位,应在相邻围护桩之间设置拉结筋φ25 mm,拉结筋竖向间距200 mm,两端与围护桩钢筋焊接,并支模浇捣填实围护桩之间的空隙[4,5]。
5)基坑南侧和东侧加设钢格构斜向换撑,换撑一端和第2道支撑围檩相连接,一端与底板钢筋混凝土牛腿相连接。
6)在基坑东侧和南侧薄弱部位应增设测斜孔,加强监测。
7)未修补的烂桩,将桩内裹泥清除干净,直至新鲜的混凝土界面,且将界面处凿毛,再重新支模浇筑混凝土。修补烂桩前,根据烂桩部位选择在坑内采取反压措施,确保烂桩修补施工的安全。
8)根据现场实际情况,对围护桩立面表面加固细化如下:围护桩相对偏位300 mm以内,采用喷射混凝土; 若相邻围护桩之间孔隙深度超过300 mm,增加φ12 mm @200 mm单层双向植筋;围护桩相对偏位300 mm以上,贴围护桩增设C25混凝土墙结构,配筋改为φ12 mm@200 mm双层双向并锚入压顶梁,拉结筋φ12 mm@400 mm梅花状植筋。
9)抽水至基坑底部后,对后浇带和被动区留土区域之间的土体边坡采用钢板桩加固处理,保证被动区留土的土体稳定性。
图2 围檩的牛腿示意
6)第3道钢筋混凝土支撑梁浇筑完成后,分区域分层依次进行跳挖至底板垫层底标高(-15.15 m)或筏板底标高(-16.25 m)。一个区域开挖至底板垫层底标高后,宜在6 h内完成该区域底板垫层和传力带的混凝土浇筑,不得超过12 h。
7)第3次土方开挖时,分区域依次使用液压破碎机对承台和筏板等位置的混凝土垫层进行破除,再进行土方开挖,开挖至指定标高后,宜在6 h内完成该区域垫层的混凝土浇筑,不得超过12 h。
8)进行桩基检测和底板施工。底板施工时安装钢格构斜向换撑预埋件。
9)待基础底板和传力带施工完成并达到设计强度时,南侧采取砂包反压措施后,拆除部分第3道支撑。
10)施工底板钢格构斜向换撑,同时施工基坑南侧保留的第2道支撑竖向支承措施。待钢格构斜向换撑施工完成
4.2 基坑围护施工与措施
1)基坑抽水至第2道支撑底,每天控制抽水深度在500~600 mm之间,确保每天1 次基坑位移监测和基坑外周边地下水位监测。监测控制值为:水平位移1 mm/d,地下
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后,拆除第2道支撑,施工地下2层楼板及传力带。
11)施工地下1层楼板及传力带,待地下1层楼板及传力带达到设计强度后,拆除第1道支撑。施工地下室顶板结构,土方回填。
解决了本工程围护结构上遗留的毛病,并完成了深基坑施工;保证了工程质量与进度要求,为后期地下室结构施工打下了结实的基础,为相关工程积累了经验[6-8]。
◇◇ 参考文献 ◇◇
4.3 基坑监测
根据工程现场实际情况,基坑周围不存在地下管网,故本工程基坑工程施工时,对于基坑监测的主要内容包括:测斜、水位和轴力。
基坑监测从基坑抽水开始,监测频率为1 次/d,以后的监测频率依照实际情况而定。
监测控制值为:
1)围护结构侧土体连续3 d水平位移增加值达到 1 mm/d;
2)第1道支撑轴力:11 000 kN;3)第2道支撑轴力:13 000 kN;4)坑外水位一天变化达500 mm。
挖土至坑底和支撑拆除期间应增加监测次数。如遇位移、沉降及其变化速率较大时,则应增加监测频次。
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5 结语
通过落实以上合理的施工部署及施工技术措施,成功
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西建筑,2009(20):123-125.
(上接第297页)
本工程设置了全面、系统的监测体系并保证实施。其中,监测频率方面,基坑进行开挖施工时,监测频率为每天 1 次;当基坑顶板浇筑结束,监测频率调整为半月1 次,直到回填土结束,监测停止。监测报警指标以总变化量和变化速率2 个量控制,累计变化量的报警指标一般不宜超过设计限值。监测报警值及实测值统计如表1所示。
表1 监测报警值表
项目名称
报警值
日变化量累计变化量
监测值
日变化量
累计变化量
5 结语
本项目研究了邻近地铁建筑深基坑工程的设计、施工及监测技术,通过分区域支护体系优化、先深后浅分段开挖的基坑施工部署创新、系统有效的基坑全方位监测,确保了地处武汉中心城区中南建设厅在建楼工程的顺利建造。在该技术的指导下,武汉地铁2号线中南路保护区域的超深基坑得以在业主要求的工期时间节点内顺利完成土方开挖及地下室结构施工工作,为创新深基坑设计施工理念、维护“大武汉”城市形象建设等提供了有力支撑[4-6]。
◇◇ 参考文献 ◇◇
周边建筑物
±3 mm+10~-30 mm0.80~-1.72 mm-7.48~16.54 mm
沉降建设厅测斜±3 mm支撑轴力(应力)冠梁沉降立柱沉降冠梁位移
/±3 mm±3 mm±3 mm
±40 mm设计值的80%±20 mm±30 mm±30 mm
0.64~-0.87 mm1.17~11.45 mm
/
5.10%~31.93%
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0.02~-1.02 mm-2.13~-5.87 mm1.00~0.00 mm12.00~3.00 mm
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经系统化监测,本支护体系及施工部署条件下,各项监测指标均远低于警戒值,基坑安全系数较大,本支护设计体系完全满足地铁周边复杂条件下的基坑施工需求。
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