成兆舟
摘 要:城市化進程中各種建筑也都逐漸開始啟動,而在建筑施工中深基坑施工非常普遍,深基坑是近年來比較興起的高技術(shù)含量施工項目,本文以某市政道路深基坑工程為例,對于深基坑施工方案進行了分析,以下是對三種常見的深基坑施工方案分析做出了對比,希望能有所借鑒。
關(guān)鍵詞:深基坑;施工方案
1工程概況
某下穿主線道路的地道橋結(jié)構(gòu)采用單箱雙室的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),暗埋段結(jié)構(gòu)長480m,總寬19m側(cè)墻0.7m,中墻厚0.6m,單室凈寬8.5m??偢?.1m,頂板厚0.7m,底板厚0.8m。地基處理采用80cm厚片石拋填擠淤+30cm厚級配碎石墊層+10cm厚C20混凝土墊層,處理后的地基承載力不低于180kPa。兩端各設(shè)20m長的遮光段,為U槽鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),頂部設(shè)遮光橫梁。
該工程對城市舊城區(qū)交通及周邊居民日常出行產(chǎn)生巨大不利影響,導致交通疏導組織難度大;業(yè)主要求該項目在3個半月內(nèi)完工并通車;施工場地狹窄受限,各市政管線種類繁雜,密布其中,施工相互交叉;環(huán)保要求高,各種噪聲、粉塵控制難度大;該地段水文地質(zhì)情況為高水位、軟土地段,鄰近的大部分建筑為6層普通磚混建筑結(jié)構(gòu),老建筑大多建于1990年左右,新的一些建筑多建于2000年左右。北端西側(cè)房屋離暗埋段地道橋邊距離僅為10m,該樓為6層磚混結(jié)構(gòu)的商業(yè)用房。周邊有大量市政地下管線且部分管線無法遷改,給基坑施工及周邊建筑物、市政管線安全運行帶來極大的難度與風險。
2深基坑支護方案的分析
2.1拉森Ⅳ型鋼板樁+基坑坑外錨拉+雙圍檁+內(nèi)支撐
2.1.1支護結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)、施工內(nèi)容及造價
基坑周邊刷坡及樁頂土方下挖2.5m~3m減載,使最終基坑開挖深度降低至5.5m,采用12m長滿打拉森Ⅳ型鋼板樁,橫向外側(cè)6m處縱向@5m布置插打同類型鋼板樁設(shè)錨拉點,采用2根規(guī)格15.24mm預應力鋼絞線配套OVM15-2錨具張拉(單根張拉力15t)成錨固自穩(wěn)結(jié)構(gòu)、樁身上部及1/2處設(shè)置鋼圍檁使用雙拼Ⅰ36a型鋼,樁身1/2處采用鋼管內(nèi)支撐609×16@5000mm待安裝后在活絡端逐根施加軸力35t,降水采用管井降水至基坑底部以下。經(jīng)計算基坑每延米造價約0.45萬元。
2.1.2方案優(yōu)缺點
優(yōu)點:適用土層范圍廣,周邊無建筑物影響的地段。屬常規(guī)施工,進度較快,費用較低。施工用電量小,主體結(jié)構(gòu)施工完畢,圍檁、內(nèi)支撐及鋼板樁可拆除拔出后周轉(zhuǎn)利用。缺點:對周邊環(huán)境影響較大,基坑內(nèi)外同步降水周期較長,插打設(shè)鋼板樁時噪聲大,對居民生活有很大影響。在較短時間內(nèi)一次性投入各類周轉(zhuǎn)材料種類多數(shù)量較大。土方開挖分層分段施工,受下層圍檁和內(nèi)支撐施工及占用空間影響,后期土方開挖進度慢,泥砂易滲水排出導致止水效果差,對周邊建筑穩(wěn)定易產(chǎn)生較大安全隱患,在橫穿的雨污水管處無法打設(shè)鋼板樁,支護及后錨反拉預應力結(jié)構(gòu)寬8m,施工進度為1.2個月,沿線需改遷5條市政管線,改遷工程量大,占用大量施工場地導致可利用場地狹窄,現(xiàn)場各類機械布置穿行困難、回轉(zhuǎn)空間小,極大影響其他項目同步施工。
2.2鉆孔灌注樁+止水帷幕+單排水平內(nèi)支撐
2.2.1支護結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)、施工內(nèi)容及造價
鋼筋混凝土C25灌注樁800@1000mm(配筋率1.1%),樁長18m。三軸水泥土攪拌樁650@450mm。C25混凝土冠梁尺寸為1000mm×600mm并預埋支撐連接鋼板,設(shè)置單排內(nèi)支撐鋼管609×16@6000mm,掛網(wǎng)噴射C30混凝土δ50mm。支護樁采用單排鋼筋混凝土灌注樁,止水帷幕采用單排三軸水泥土攪拌樁套接一孔法連續(xù)施工,冠梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),內(nèi)支撐安裝后逐根施加軸力30t,樁間土防護采用掛網(wǎng)噴射混凝土,外部采用管井降水,內(nèi)部降水采用隨土方開挖設(shè)集水坑明排抽水。隨土方開挖掛網(wǎng)噴射混凝土。經(jīng)計算基坑每延米造價約1.13萬元。
2.2.2方案優(yōu)缺點
優(yōu)點:基坑支護體系安全系數(shù)高,支護效果好。屬剛性支護結(jié)構(gòu),適合深度超過15m、主體結(jié)構(gòu)施工周期長的深基坑支護項目。缺點:占用大量施工場地,需倒運并排放大量泥漿,工序多,機械施工耗電量大,投入機械人力較多,為保證止水效果需配套施工三軸攪拌樁作為止水帷幕,支護結(jié)構(gòu)臨建工程結(jié)構(gòu)寬達1.7m,施工進度為1.5個月,并且沿線需改遷2條市政管線,費用極高經(jīng)濟上不合理,方案難合理通過,橫向雨污水管處無法打設(shè)樁基。
2.3SMW工法樁+單排內(nèi)支撐
2.3.1支護結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)、施工內(nèi)容及造價
三軸水泥土攪拌樁850@600mm,樁長18m。內(nèi)插H型鋼H700×350×25×25@1200mm,型鋼長19.5m,按隔一插一的方法布置。C25混凝土冠梁尺寸為1200mm×800mm,單排內(nèi)支撐鋼管609×16@4800mm。采用單排三軸水泥土攪拌樁套接一孔法連續(xù)施工,在干燥狀態(tài)下涂抹減摩劑,待攪拌樁完成30min內(nèi),由導向軌定位、插入H型鋼,接頭相互錯開,使其形成地下連續(xù)支護墻體。后施工鋼筋混凝土冠梁并預埋支撐連接鋼板,鋼管內(nèi)支撐分節(jié)制作采用法蘭盤螺栓連接,待安裝后在活絡端逐根施加軸力35t,土方開挖分層分段開挖到位,根據(jù)支護結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測情況及時對支撐進行二次施加軸力至50t~60t。待主體結(jié)構(gòu)施工完成、基坑回填完畢后拆除內(nèi)支撐。液壓千斤頂起拔器夾持H型鋼頂升松動后振動錘拔除。經(jīng)計算基坑每延米造價約0.63萬元。
2.3.2方案優(yōu)缺點
優(yōu)點:適用土層范圍廣,對周邊環(huán)境影響小,無須開槽及鉆孔,無泥漿等廢棄物產(chǎn)生,止水擋土合二為一,連續(xù)施工止水效果好,分段施工施工縫容易處理,投入機械人力相對較少,工序相對簡單,成樁質(zhì)量可靠。型鋼插樁可適當調(diào)整位置以避開雨污水管位置,及時對基坑降水,土方開挖遇水可明排水處理,主體施工完畢H型鋼可回收再利用。缺點:機械施工用電量較大,型鋼插樁定位精度高,需掌握好插樁時間。屬柔性支護結(jié)構(gòu),不適合超過15m的深基坑。
2.4支護控制方案選擇
在深基坑開挖過程及開挖成型后,基坑周圍的支護組織控制工作是整個基坑工程的重點項目。具體實施時,應采取以下幾點方案:①基坑邊開挖、邊支護,兩種工作共同進行時,由于空間不足而導致兩者不能同時進行施工,因此在共同工作時,支護工作可采用人機結(jié)合式的施工方法進行施工,既可提高施工速度,又可提高施工后的美觀性;②基坑支護時,由于支護結(jié)構(gòu)屬于隱蔽工程,因此相關(guān)施工人員經(jīng)常在此分項工程中進行偷工減料施工,最終造成支護結(jié)構(gòu)不能起到原有的設(shè)計效果,從而對后續(xù)施工產(chǎn)生較大的安全隱患,同時對所施工的建筑造成相應的質(zhì)量不穩(wěn)定的情況;③基坑開挖時與支護施工同步進行,對開挖施工的質(zhì)量及開挖進度進行管理,避免產(chǎn)生挖掘工作由不同的施工隊伍進行施工,防止產(chǎn)生因施工工序不銜接而產(chǎn)生安全隱患及施工質(zhì)量不達標的情況。同時,由不同的施工隊伍進行施工時,若出現(xiàn)質(zhì)量問題或其他事故時,相應的責任較難追究;④進行支護施工時,選擇合理的支護系統(tǒng)及支護材料、排水系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)等,確保安全施工及施工質(zhì)量。
結(jié)語
綜上所述本文對常見的深基坑方案做出了比較并指出了其利弊,希望能有效解決了在城市復雜環(huán)境下市政工程深基坑施工的諸多技術(shù)問題。深基坑開挖過程中,選擇合理的施工方案,并對其施工質(zhì)量進行控制,對開挖過程中所存在的問題進行分析,且提出相應的處理建議,為以后相關(guān)施工項目提供相應的理論參考。
參考文獻
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