张威
中建八局第一建设有限公司,山东 济南 250100
摘要:改革开放后,一线城市进入快速发展时代,城市的基础建设如雨后春笋般蓬勃发展。快速建设的背景下,城市可利用的空间也在逐步减少,基坑支护是确保施工安全的重要手段,如何在城市狭窄的占地空间中进行多桩型深基坑支护桩基施工的问题是未来城市建筑建设的关键。故本文结合深圳东湖中学改扩建工程的施工概况,对狭窄空间内多桩型深基坑支护桩基施工进行综合分析,并提出合理的建议,希望为相关行业提供借鉴。
关键词:狭窄空间、多桩型、深基坑支护、桩基施工、穿插作业
1项目工程概况
本项目位于深圳市罗湖区心安路1号,总占地面积17127.48㎡,总建筑面积43862m2(新建筑面积约3.27万)m2。本工程北侧拟建1栋12层教学楼,西侧拟建运动场,地下室1层、半地下室1层,地上12层,建筑高度为49.90m,其中包括中学教学及配套用房、食堂、报告厅、篮球馆、地下车库、设备用房、民防设施。
基坑周长约485m,大基坑面积约9066㎡,本基坑开挖深度为坑深为7.3m~8.9m,局部南侧(C3区)为4.9m,支护安全等级为二级,基坑合理使用年限为一年。基坑开挖区域为砂质黏土+强风化花岗片麻岩,共计需开挖土方总量约90000m3。
2设计特点
1)、工程桩:
本工程桩均采用旋挖钻孔灌注桩,受力形式为端承桩,持力层为中风化花岗片麻岩,桩径大小为ZA-1000mm、ZB-1200mm、ZC-1600mm三种规格,对应桩基入岩深度为1000mm、1200mm、1800mm,工程桩共计63根,建筑桩基设计等级为甲级。
2)、基坑支护桩:
基坑支护桩共计608根,其中1-1~3-3剖面,8-8~9-9剖面为旋挖支护桩186根+旋喷桩186根,4-4~7-7剖面为荤素咬合桩236根,桩径均为1000mm,支护桩桩间距均为1600mm。基坑支护为水平一道内支撑+钢立柱桩支撑,立柱桩为39根。
3)、旋挖支护桩:
旋挖支护桩直径1000mm,间距1600mm。桩顶设1000mm×1000mm冠梁。支护桩采用旋挖工艺,遇障碍物成孔困难时,可采用钻(冲)孔工艺。桩身砼强度等级为C30水下商品砼,冠梁为C30商品砼;
4)、旋喷桩:
旋喷桩设计直径1000mm,间距1600mm。三管旋喷桩喷射水压力不小于30MPa,空气压力不小于0.7 Mpa,浆液压力不小于1.0MPa,提升速度不大于10cm/min,旋转速度不超过20转/分钟,每米水泥用量不小于400kg,以上参数可根据试喷结果进行调整;采用P.O 42.5R纯水泥浆灌注,水泥浆水灰比1:1,可加入0.05%的三乙醇胺;
5)、咬合桩:
咬合桩采用旋挖机施工,桩径1000mm,间距1600mm,荤桩素桩咬合200mm。遇地下障碍物时可采用全回转工艺成桩。桩位允许偏差30mm,桩身垂直度偏差不大于0.3%,主筋间距偏差不大于10mm,箍筋间距偏差不大于20mm,钢筋笼长度偏差不大于100mm,钢筋笼直径偏差不大于10mm,孔底沉渣厚度不大于200mm。荤桩采用C30水下砼,素桩采用C15水下砼,采用商品混凝土灌注成桩。
6)、支撑钢立柱桩:
支撑立柱采用钢格构立柱,坑底以下采用直径1200mm灌注桩(C30水下砼),角钢立柱截面为420×420,角钢采用Q345-B。支撑立柱桩孔底沉渣厚度不大于50mm。立柱桩成孔后,放入钢筋笼和格构立柱,混凝土灌注至基坑底部以上500mm。立柱的垂直度偏差不大于0.3%。
3施工环境特点
1)、工程地质条件
根据钻探揭露,场地内分布的地层主要有人工填土层、第四系冲洪积层、第四系坡积层、第四系残积层,下伏基岩为蓟县-青白口系花岗片麻岩。
根据场地内地质勘探结果结合周边环境情况,基坑支护桩基工程,剖面1-1段、剖面2-2段、剖面8-8以及剖面9-9段采用D1000@1600支护桩+D1000@1600旋喷桩+1000×1000内支撑进行支护,剖面3-3段采用悬臂桩支护,剖面4-4采用悬臂咬合桩支护,剖面5-5~剖面7-7段采用D1000@1600咬合桩+1000×1000内支撑进行支护。
2)、现场施工条件
桩基施工时段正处6-7月深圳雨季降雨量较大时间段。项目三面紧邻住宅小区及学校教学楼,施工时间仅为7:00-12:00及14:00-22:00,噪声及扬尘问题对施工进度制约大。场地平整已完成,通水通电。
4施工重难点及应对措施
4.1施工组织与场地总平面布置
1)施工区段划分及班组流水组织
桩基施工阶段投入3台旋挖机,2台汽车吊及1台旋喷机进行桩基作业,1套钢筋笼加工设备,分为三个作业区平行施工。根据现场施工路线和平面布置,本项目按后浇带划分三个大区,A区、B区、C区,按现场条件划分为6个小区段,A-1区、A-2区、B-1区、B-2区、C-1区、C-2区。
2)场地水平运输交通规划
桩基施工顺序为1#旋挖机A-1区→C-1区→C-2区,2#旋挖机A-2区→B-1区→B-2区,3#旋挖机B-2区→B-1区,1#汽车吊负责1#机和2#机的钢筋笼吊装,2#汽车吊负责2#机及3#机的钢筋笼吊装。
3)材料加工及堆放场地布置
桩基施工共分为两个阶段,第一阶段为B-2区施工阶段,此时B-1区设置有工人生活区,需转移在C-1区及C-2区后进行施工。第二阶段将工人生活区转移至C-1区及C-2区后,B-2区及B-1区同时施工;钢筋加工区及材料堆放区设置在A2区、泥浆池设置在B-1区与A-2区交界位置;
4.2应用效益
1)工期效益
工程桩基施工原方案为用1台旋挖机在基坑开挖至底板标高后进行桩基施工,现场难以施工且工期影响大,将做法优化为利用现有的支护桩旋挖机,用2台旋挖机施工,在±0.000原地面进行桩基施工,底板标高上部为空桩不浇筑混凝土,施工完后用中砂进行回填。此方案易于施工,节约工期且增加效益。业主地下室工期计划已确定,有利于压缩工期的优化均易于被业主接受。原定做法施工难度大,桩基施工周期长且数量较少,底板开挖后在进旋挖机设备成本高;基坑开挖后,旋挖机没有路下去底板进行施工,且土方外运周期长,无法满足工期需求;
通过策划,改变图纸设计,施工计划由原来的开挖后施工,改变为在原地面空桩施工,工期提前5个月完成。
2)经济效益
1、项目开工阶段,临建设施处于施工现场边缘,管理人员生活区及办公区需要对基坑支护进行优化,经与设计和业主方沟通,为保证施工现场管理人员生活区及办公区建设、施工部署及国家优质工程奖创建为由,经多次沟通在设计出具正式蓝图之前进行基坑支护优化,优化设计出具计算书,对临建位置桩顶标高抬高,取消放坡、桩身钢筋加密,既解决了我们临设问题,又减少临建支出。
2、基坑支护图纸1-1~3-3剖面冠梁顶标高为+27.90,现有场地标高为+29.80~30.00。因受施工现场场地狭小影响,各种临建设施均只能紧凑搭设。
3、项目部开工对临建进行策划,工人生活区板房全部选择调拨节省成本。办公区临建位置1-1~3-3剖面桩顶标高抬高,取消放坡、桩身钢筋加密,能解决我们的临设问题,又减少临建支出。
5结语
随着城市的不断发展,基础建筑不断增多,城市可利用的空间也越来越少。狭窄环境下如何组织桩基施工,确保工期效益成为深基坑施工的关键。通过对本工程不同类型的桩基作业进行的分析与实践、为类似项目提供建设经验。
参考文献
[1]黄鹭君.某深基坑工程坑中坑支护施工问题综合分析[J].绿色环保建材,2020(01):148-151
[2]林丽锦;;建筑深基坑支护的施工质量控制[J];江西建材;2017年04期