狭窄场地条件下基坑出土坡道选型对比与分析--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

狭窄场地条件下基坑出土坡道选型对比与分析

发表时间：2020/11/23 来源：《基层建设》2020年第22期作者：邱伟韵金亮李攀丁兴向海军

[导读] 摘要：随着城市圈的快速发展，城市人口的不断增加，建筑的高度越来越高，因此深基坑的施工和出土问题尤为重要。

        中国建筑第四工程局有限公司深圳 518172
        摘要：随着城市圈的快速发展，城市人口的不断增加，建筑的高度越来越高，因此深基坑的施工和出土问题尤为重要。多数基坑的出土坡道在基坑边预留，为原生土质，混凝土路面，侧面放坡挂网喷砼的土坡道。为了研究狭窄场地的的施工和出土形式，提出钢栈桥和混凝土栈桥的方案，并在施工安全性、便捷性、工期影响、费用情况、和对周围环境的影响等各个方面进行详细对比分析和建议。
        关键词：混凝土栈桥；钢栈桥；坡道对比分析
        1 工程概况
        某工程位于深圳龙岗中心区，北临龙岗世贸百货，南临西埔小学及西埔新居，东面临三馆一城，西面是德政路。本工程用地面积19686.51m²，总建筑面积199763.33m²。基坑深度为14.5～20.3m，基坑呈矩形，周长约为734.6m，采用“复合土钉墙支护，双排搅拌桩止水”、“桩锚支护，桩间采用三管旋喷桩止水”的支护形式，基坑支护安全等级为三级和一级。
        2 坡道选型
        2.1 现有坡道概况
        目前施工现场进出基坑道路为土坡坡道（见图1），坡道宽度为4米，坡道路面已硬化，侧面为裸露土面；
        现有坡道需拆除原因如下：现有坡道放坡范围已占用1栋C座部分区域，且土坡覆盖区域尚有工程桩未施工，继续使用土坡道出土将会影响施工进度，且未施工工程桩也因工作面冲突无法施工，整体施工无法满足工期要求。

        图1 现有坡道位置示意图
        2.2 西侧土坡道建造概况
        拟在德政路上开设一个施工大门，修建一个土坡道（见图2），将坡道出口朝向德政路，坡道总长为87m，坡度系数为1：6，双侧放坡，侧向坡度系数为1：1，坡道采用砖渣回填，路面铺设双层双向8@150钢筋，浇筑20cm厚C35混凝土，侧向坡面采用挂网喷锚。

        图2 西侧坡道位置示意图
        2.3 东侧土坡道建造概况
        拟在三馆西路上开设一个施工大门，修建一个坡道（见图3），将坡道出口朝向三馆西路，坡道总长为92.1m，坡度系数为1：6，侧向坡度系数为1：1，坡道南侧倚靠支护结构，北侧放坡；坡道采用砖渣回填，路面铺设双层双向8@150钢筋，浇筑20cm厚C35混凝土，北侧坡面挂网喷浆。

        图3 东侧坡道位置示意图
        2.4 混凝土栈桥建造概况
        拟在1栋C座与2栋B座之间修建一条混凝土栈桥（见图4），混凝土栈桥采用桩基础，混凝土栈桥结构采用混凝土结构梁，作为支撑结构。
        拟修建混凝土栈桥坡道长65.5m、宽6.5m、高13.62m；采用直径800mm钢管混凝土立柱承重，承重量：4t/m²；混凝土梁尺寸为：1000mm×1000mm，采用C30混凝土；板厚为：300mm。

        图4 栈桥位置示意图
        2.5 钢栈桥建造概况
        拟在1栋C座与2栋B座之间修建一条钢栈桥（见图5），钢栈桥基础采用桩基础，钢结构材料为型钢；其吊装施工工期短，后期拆除快，对地下室施工工期影响最小，型钢构件需要做防锈处理。
        钢栈桥坡道位置坡道长65.5m、宽6.5m、高13.62m；钢栈桥坡道主体采用型钢，主梁型号为H700×300×12×24，次梁采用20a工字钢，分配梁型号为H600×300×12×20；钢栈桥坡道板采用20mm厚钢板。
        2.6 混凝土栈桥与钢栈桥基础结构参数
        基础形式为桩基础，共需施工14根；桩径为1200mm，桩长根据周边工程桩拟定如下所示：
        表1 桩基础参数表

        图5 混凝土栈桥与钢栈桥坡道剖面示意图
        3 坡道对比分析
        结合现场实际情况，以下为各方案详细做法及优缺点对比：
        3.1 修建西侧土坡道施工风险
        （1）现场土质较差，需换土回填，土方密实度难以保证；土方加固是问题；
        （2）坡道浇筑完混凝土硬化后，若进入多雨季节，受雨水影响，坡道存在不均匀沉降的风险，施工过程中存在多次修复的情况；
        （3）侧向放坡范围已覆盖到1栋A座塔楼位置，1栋A座区域为大筏板基础，存在29.4m×13.5m的筒中筒结构，其折跨区域5.6m，土方量大，坡道严重影响1栋A座土方施工；且1栋A座塔楼需进行褥垫层施工以及大平板荷载试验，周期较长。
        3.2 修建东侧土坡道施工风险
        （1）与西侧修建土坡道施工风险相同；
        （2）出土道路需经过塔吊基础，该道路为主要行车道路，长期行车会对塔吊基础产生不可预见影响，存在不可控的风险；
        （3）出口浅埋较多重要市政管线，管线保护成另一重难点。
        3.3 混凝土栈桥
        （1）混凝土结构作为支撑机构其耐久性能好，稳定性也最好，可规避土坡道产生的坡道失稳、不均匀沉降等安全隐患，最大程度保证施工过程中的安全性；
        （2）混凝土栈桥可最大程度地完成土方出土工作，减少土方对施工的影响，避免后期由于土方造成的工期延误，并减少二次土方出土费用；
        （3）混凝土栈桥或钢栈桥可满足车辆进入基坑底，不仅减少塔吊满负荷运转产生的风险，而且可满足现场施工要求；
        （4）混凝土栈桥可满足地下室底板一次施工完成，避免现场留置过多后做区域，后做区域遇多雨季节，现场安全文明施工极难满足要求且清理困难；
        3.4 钢栈桥坡道
        钢栈桥坡道与混凝土栈桥优势相似，但钢栈桥坡道具备不需要高支模作业，不需要搭设脚手架支撑体系，其安装拆除作业便捷、快速和安全的优势；
        3.5 坡道拆除方案
        （1）土坡道收坡需采用长臂挖机配合液压抓斗进行处理，出土时间较长，会影响地下室结构封顶，且工期紧张，坡道出土若遇雨季，出土时间不可控制。
        （2）混凝土栈桥拆除较快，待地下室结构基本封顶，材料运输完成即可拆除，拆除混凝土结构梁、构造柱时采用绳锯法或汽车吊吊装即可，不受天气影响，可以控制拆卸时间。
        （3）钢栈桥坡道拆除时间最短，对主体工期影响最小，适合工期紧工程，钢栈桥坡道拆除时，钢梁、钢柱分开吊装后采用塔吊转运即可，操作简单、且快捷。
        3.6 费用对比分析
        表2 三种坡道费用对比明细

        4 方案总结
        （1）从费用方向以及施工工期考虑，选择混凝土栈桥为最优方案，费用比较土方坡道相差不大，施工过程中安全系数高，并且，可以最大程度保证土方外运和后期施工不受影响；
        （2）混凝土栈桥可以减少土方对施工的影响，有利于现场安全文明施工，且不需要清理工作，减少后期清理所产生的费用；
        参考文献：（References）：
        [1]刘晨，丘建金，谭启润，贾海云，陈玮，郑海涛，沈冬儿.钢筋混凝土栈桥在软土深大基坑的设计和实践[J].土工基础，2018，32（03）：248-250.
        [2]喻佳.钢栈桥、平台施工技术应用研究[D].长安大学，2017.