杨卫忠
江苏省苏中建设集团股份有限公司 江苏 南通 226600
摘要:紧邻地铁,一级深基坑,最深17.40m,周边环境相当复杂,采用地下连续墙、大口径钻孔灌注桩、深井降水、土方分层盆式开挖、栈桥挖运、钢砼支撑、钢支撑、切割拆除、信息化监测等施工技术。
关键词:地铁;深基坑;地下连续墙;大口径钻孔灌注桩;三轴水泥搅拌桩;深井降水;盆式开挖;大小坑施工;钢砼支撑;机械切割拆除;信息化监测
1工程概况
本项目位于闹市区,地铁距离基坑最近处仅10米,运营轨道是垂直方向交叉的,周边与主道路距离小,道路下有众多的市政管线,周边环境特别复杂。基坑安全等级为一级,根据基坑周围环境的重要性程度及其与基坑边的距离,基坑环境保护等级为一级。
本工程总建筑面积45000㎡,为甲级办公楼,总高约79.9米。地下部分二层地下室,埋深12米,局部为设备用房,其余为地下车库,层高分别为4.50m及4.75m;地上部分一幢13~16层的主楼和2~3层商业裙楼,呈“L”形布置。
基坑规模及深度:场地自然土绝对标高:+3.000,相对标高-1.2。土方开挖深度,主楼区为-12m,裙楼区为-11.3m,最深处为-14.7m;基坑总面积4227m2,地下二层。基坑中间设置一道600厚地下连续墙,将整个基坑分为A区和B区。
2基坑围护设计及工况
2.1基坑概况:基坑深度,主楼区为-12m,裙楼区为-11.3m,最深处为-14.7m;基坑中间设置一道600厚地下连续墙,将整个基坑分为A区和B区。基坑总面积4227m2,地下二层,A区基坑面积为3762㎡,B区的基坑面积为465㎡。
2.2基坑加固概况
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2.3内支撑概况
A区采用二道混凝土支撑;B区采用三道支撑,第一道为混凝土支撑,其余二道为钢支撑。
立柱桩采用型钢格构柱,截面为480×480;采用Φ850钻孔灌注桩,混凝土强度等级水下C30,局部立柱桩利用工程桩;型钢格构立柱在穿越底板的范围内需设置止水片。
3工程施工难点及针对性措施
周边环境复杂,地铁距离基坑较近,且已运营;基础埋深较大,周边建筑与管线较复杂,基坑施工难度大,场地狭小,平面布置困难,工期紧,土方外运压力较大。
4 开挖、结构施工阶段主要控制
基坑开挖严格按照“时空效应”的理论,分层分段施工、随挖随撑。土方开挖采用“盆式开挖”的原则,按照先中间后周围的流程,开挖期间在围护侧留一定的被动土。土方开挖在地下连续墙及墙顶圈梁达到设计强度后进行。挖土前进行充足的降水,确保水位降到当前挖土层层底以下3米。支撑施工按先撑后挖,开槽支撑的原则进行。
5施工组织
该项目紧邻地铁,周边环境复杂,为保证围护施工质量,需要在施工顺序、施工组织、技术参数确定、过程质量控制以及施工监测等多方面加强策划和管理,在工序搭接紧凑的原则下,充分考虑各方面的影响因素并采取相应措施以确保质量优质和基坑稳定,做到施工作业面充分,前后工序衔接连续,加快施工进度。
6基坑降水
遵循按需降水的原则进行疏干降水,基坑布置22口疏干井,在坑内布设2口观测备用井,在坑外设置5口水位观测井根据试验结果进一步确定坑外靠地铁一侧是否采取回灌措施。
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7土方开挖及出土
7.1基坑土方工程概况
土方开挖深度:主楼区为-12m,裙楼区为-11.3m,最深处为-14.7m;基坑中间设置一道600厚地下连续墙,将整个基坑分为A区和B区。基坑总面积4227m2,地下二层,A区基坑面积为3762㎡,B区的基坑面积为465㎡。
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7.2土方运输交通流向组织
合理安排组织土方开挖,分时段、分路段安排出土。
7.3土方开挖顺序
7.3.1 A区(一层土):开挖顺序为1→2→3→4→5→6
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7.3.2 A区(二层土):为控制基坑开挖过程中的变形,共划分为3大块,土方开挖及支撑施工顺序为(同编号分块同时开挖):1-1→1-2→1-3→2-1→2-2→2-3→3-1→3-2→3-3→3-4→3-5→3-6
7.3.3 A区(三层土):为控制基坑开挖过程中的变形,共划分为3大块,土方开挖顺序为(同编号分块同时开挖):1-1→1-2→1-3→2-1→2-2→2-3→3-1→3-2→3-3→3-4→3-5→3-6
7.3.4 B区:待A区B1层楼板及换撑带施工完成达到强度后,保留第一道支撑及栈桥,再开挖B区。B区一层土开挖顺序为1→2→3
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7.3.5 B区二~四层土开挖顺序:为控制基坑开挖过程中的变形,共划分为10小块,抽条开挖,土方开挖顺序为B-1→B-2→B-3→B-4→B-5→B-6→B-7→B-8→B-9→B-10
8钢砼支撑施工及切割
支撑施工工序:定位放线 -底模安装(100厚C15垫层或16mm厚木夹板)-钢筋绑扎钢筋隐蔽验收-侧模安装加固-浇砼。
支撑拆除工序:支撑拆除包括支撑梁托架的安装、金刚绳锯切割、支撑吊装与外运、钢筋回收、格构柱回收、废水收集与排放等工序。遵循“先次要构件、后主要构件”的原则,先连杆(LG)后支撑(ZC),从里向外、逐步后退,由小到大,由中间到两端的的顺序进行。
9 B区自动轴力补偿钢支撑施工
采用钢砼支撑+轴力自动补偿系统钢管组合支撑。其中第一道为钢砼支撑,第二、三道采用φ609×16mm钢管支撑+钢牛腿+自动补偿节的组合支撑形式。
B区基坑钢管支撑自动补偿系统采用φ609×16mm钢管支撑:第二道20根、第三道20根,总计40根,自动补偿节:第二道20个,第三道20个,共计40个。
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10 施工监测
监测工作严格按地铁公司、设计等有关一级保护的变形控制数据进行设计和实施,同时对马路、建筑物、地铁设施、地下管线及基坑本体作重点监测。
10.1 监测效果:
通过第三方的监测,收集了大量数据,该基坑总体的管理达到了安全、有效的监管,采取视频24小时的监控,达到了预期的效果,目前地下室结构已经完成。
11结语
11.1本项目临近两条交叉的地铁,基坑边环境相当复杂,在信息化监测指导下,合理布设、科学施工是关键,对地铁等重要设施及重要管线的监控方案是切实可行的。
11.2盆式开挖,严格控制基坑暴露时间,有利于控制基坑变形。
11.3项目技术管理尤其重要,工序搭接和相互衔接统一协调,临近地铁侧先完成地下连续墙施工,再做钻孔灌注工程桩,减小孔壁坍塌的几率。
11.4通过此复杂深基坑施工积累了宝贵的施工经验。