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      基坑支護處理技術淺析

      2009-05-21 10:09:34高建筑孟建國
      關鍵詞:基坑支護建筑工程

      曾 輝 高建筑 孟建國

      摘要:文章提出在充分利用已有支護樁的情況下,根據(jù)基礎各部位開挖深度的不同,采取卸荷和不同的臨時斜撐及加強被動區(qū)等措施,達到了施工周期短、投資少和保證基坑及周邊建筑安全的目的。

      關鍵詞:基坑支護;卸荷支頂斜撐;建筑工程

      中圖分類號:TU753.6 文獻標識碼:A

      文章編號:1674-1145(2009)11-0174-02

      一、工程概況

      某建筑工程,該工程地下1層,地上15層,建筑面積11000m2,鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構。采用Φ800mm鋼筋混凝土灌注樁,1500mm厚條形承臺基礎,承臺基礎用400mm厚構造筏板(筏板下設300mm厚干爐渣)相連,基礎頂標高-5.13m,平面尺寸43.8m×19m。構造筏板干爐渣底標高-6.00m,承臺墊層底標高-6.80m,電梯基坑處局部-8.37m,室內(nèi)外高差0.9m,自然地坪為-1.06~-1.6m。施工前期,鋼筋混凝土灌注樁和基坑支護帷幕樁已相繼施工完成。

      (一)工程水文地質(zhì)條件

      1.工程場地土自上而下依次為:(1)雜填土,平均層厚1.18m;(2)粉土,平均層厚1.5m;(3)粉細砂,平均層厚3.88m;(4)I:中砂,中密,平均層厚9.02m;(5)II:粉細砂,中密,平均層厚4.73m;(6)粗砂礫,中密,平均層厚2.22m;(7)粉土,平均層厚5.14m。土質(zhì)類型為中軟場地土,場地類別Ⅲ類。地下水位在自然地坪下2.2~2.7m,為潛水類型,由東向西流入汾河。

      2.周邊環(huán)境。該工程東側(cè)相距6m為5層辦公樓,西側(cè)相距8m為6層住宅樓,南側(cè)相距4m為寬15m的道路,相距25m為5層住宅樓,道路下埋設有各種管線。

      3.基坑帷幕?;铀闹懿荚O雙排噴水泥漿深層攪拌樁,樁徑Φ500mm,樁長12m,樁頂標高-2.5m,樁間距350mm,排距400mm。

      4.基坑支護。東西兩側(cè)距離辦公樓、住宅樓分別為3m、5m處,各布置14根鋼筋混凝土灌注樁,樁徑Φ600mm,樁長12m,間距1.5m,頂標高-1.8m,混凝土強度等級C25。周圍均勻布置8Φ18受力筋,箍筋Φ8@200。南北兩側(cè)帷幕樁兼作支護樁。

      (二)基坑支護綜合處理方案

      1.原支護樁復核。該工程的巖土工程勘察報告,未提供土的力學性能指標。原支護設計采用的技術數(shù)據(jù)及要求的技術條件也未獲得。按經(jīng)驗數(shù)據(jù)驗算,東西兩側(cè)的鋼筋混凝土支護樁及南北兩側(cè)的噴水泥漿深層攪拌帷幕支護樁均不能保證安全,必須采取處理措施。

      2.基坑支護處理原則

      (1)盡量保留原有支護樁,使其充分發(fā)揮作用,以節(jié)約投資;

      (2)確?;又ёo結(jié)構在基礎施工過程中安全可靠;

      (3)避免因基坑周圍土體變形和降水不當,造成鄰近建筑、道路和地下管線的不均勻沉降;

      (4)便于施工操作。

      根據(jù)上述原則,經(jīng)過對幾種方案的分析比較和細致計算,確定了基坑支護的綜合處理方案。即采用外圍土體卸荷、對不同的開挖深度采取不同的支頂斜撐和不同的承臺胎模的做法;降水采用輕型井點和回灌的措施。

      3.綜合處理方案介紹

      (1)鋼筋混凝土支護樁和帷幕支護樁外側(cè)挖土至-3.5m卸荷,卸荷寬度2.5m,其標高略高于地下水位;

      (2)400mm厚構造筏板部位,用370mm厚磚胎模保護被動土區(qū)不受干擾;

      (3)1500mm厚條形承臺部位,先以工程樁為支點,用鋼管斜撐臨時支頂鋼筋混凝土支護樁和帷幕樁,然后挖土滿砌磚胎模加強被動區(qū),再拆除斜撐;

      (4)電梯基坑部位,以4排工程樁為支點,邊挖土、邊用4道鋼管斜撐支頂帷幕支護樁,澆筑配筋混凝土胎模兼支護墻,再割除斜撐;

      (5)采用4套輕型井點降水,其中3套設在支護樁及承臺筏板之間,井點管底標高-9m,高于帷幕樁底3m,在卸土區(qū)挖土后安設,主體結(jié)構完成4層后拆除;另1套設備設在電梯基坑東、南、西三面,挖土至-6.8m時安設,電梯基坑混凝土完成后拆除;

      (6)在基坑外圍東、南、西三面布置10口回灌井,保證回灌水高度-3.8m。

      二、方案的實施順序及施工要點

      (一)施工順序

      施工準備→卸荷區(qū)統(tǒng)一挖土至-3.5m→支護樁內(nèi)側(cè)邊3套輕型井點管埋設,打回灌井、觀測井,組裝降水回灌系統(tǒng)→降水回灌→基坑內(nèi)土方開挖,支護樁內(nèi)側(cè)寬2.5m的范圍挖至-5.1m時暫保持不動,其余部位挖至-6m→條形承臺部位挖至-6.8m,支頂斜撐,挖除支護樁內(nèi)側(cè)保留土;砌筑磚胎模砌體兼支護墻,拆除斜撐→電梯基坑外側(cè)1套輕型井點管埋設,機組組裝降水→電梯基坑部位挖土,斜撐處斜面分層挖土,分別支頂-5.0m、-6.6m、-7.5m、-8.2m斜撐,支模澆筑鋼筋混凝土胎模兼支護墻,割除斜撐,封斜撐管口→電梯基坑部位基礎承臺施工→拆除電梯基坑外側(cè)1套輕型井點→其余承臺筏板施工。

      (二)施工要點

      1.型鋼和鋼板用Q235,混凝土強度等級C30,砌體均用M10水泥砂漿砌MU10磚。

      2.為使東西兩側(cè)樁間土在施工過程中保持穩(wěn)定,邊開挖、邊在支護樁間掛鉛絲網(wǎng)抹灰。

      3.鋼斜撐下端支頂在工程樁上,斜撐與工程樁相接觸處焊弧形鋼墊板,鋼墊板與工程樁間孔隙用水泥砂漿或水泥漿灌實;鋼斜梯上端槽鋼組合腰梁與支護樁間孔隙,用細石混凝土或水泥砂漿灌實。

      4.同一根工程樁上支頂兩根斜撐的,在該工程樁與其鄰近后側(cè)樁間水平支頂木撐,以確保工程樁的安全。

      5.支頂斜撐的設置,必須遵循先撐后挖的原則。斜撐的拆除,必須在砌體砌筑后2d且混凝土強度至少達到C10以上時進行。

      三、施工監(jiān)測結(jié)果

      1.周邊環(huán)境。東、西兩側(cè)建筑及南側(cè)道路穩(wěn)定,無開裂現(xiàn)象發(fā)生,建筑物的最大沉降值10mm,最大傾斜值0.07%,屬正常允許范圍。

      2.支護樁頂變形。觀測點埋設后進行第一次觀測。從挖土開始,在施工的不同階段,每日或隔日進行觀測,直至承臺混凝土施工完畢,共觀測10次,東、南、西、北的最大位移分別為7mm、7mm、8mm、20mm。

      四、結(jié)語

      本工程的支護樁及周邊建筑、道路的變形監(jiān)測結(jié)果表明,本工程所采用的基坑支護綜合處理方案是有效的,充分發(fā)揮了原有支護樁的作用。根據(jù)基礎各部位開挖深度的不同,采取了不同的臨時支頂斜撐和加強被動區(qū)措施,同時采用挖土卸荷、輕型井點降水及回灌等技術,達到了施工周期短、投資少和保證基坑及周邊建筑安全的目的。

      作者簡介:曾輝,男,河南省第一建筑工程集團有限責任公司助理工程師,研究方向:施工現(xiàn)場負責人管理;高建筑,男,河南省第一建筑工程集團有限責任公司助理工程師,研究方向:生產(chǎn)技術管理;孟建國,男,河南省第一建筑工程集團有限責任公司助理工程師,研究方向:施工現(xiàn)場管理。

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