深基坑工程的方案选择、施工控制及应急处置论文_史亮亮, 马晨晓

深基坑工程的方案选择、施工控制及应急处置论文_史亮亮, 马晨晓

中国二十冶集团有限公司 上海市 200000

摘要:我国国土面积广阔,地形复杂多变,各个省份的土质明显不同,冻土地、盐碱地、软土地等分布较广。同时,我国跨纬度较广,地跨多个气候带,因此,气候条件也十分复杂。同时,我国处于大陆板块的交界处,地质活跃,多地震、泥石流等自然灾害。以某综合楼深基坑工程为例,介绍了深基坑围护方案的措施,论述了基坑施工中的全过程控制、基坑监测以及突发事件的应急处置措施,同时加强对数据的分析,提出了基坑工程应特别注重明水处理的观念。

关键词:深基坑支护;灌注桩;三轴水泥土搅拌桩;旋喷桩;基坑监测;应急处置

引言

基坑工程支护方案的选择和优化是一项关系到结构安全和工程成本的工作。在水利水电工程施工中,水电站、供水泵站、排涝泵站、船闸、水闸等常常遇到深基坑问题,这类问题需求使用深基坑支护技术处理,需求知道各类支护结构的特色,依据现场条件和地质条件,选择适宜的基坑支护方案,以便结构主体施工可以得以快速、高质量地进行。

1工程概况

某综合楼建筑总高度为60.3m,开挖深度10m,占地面积6814m2,总建筑面积48972.21m2,为一类高层公共建筑。拟建工程南侧距裙楼约12.6m,裙楼北侧有电力电缆线路和雨污水管道及消防水管;西侧间隔城市深水港河约6m,深水港河在拟建基坑南侧有连接桥一座;北侧距某公司附房约9.3m,距其围墙约5.5m;东侧为路途辅路和绿化带,绿化带内设计有地铁线路。表明拟建工程周边环境杂乱,对基坑支护设计和施工提出了较高要求。

2施工方案选择

2.1开挖方案

结合设计施工图和相关标准要求,采纳自上而下、分段跳挖、及时支护的逆作法施工。具体是在离边坡4m范围内选用分层逆作法和分段换岗法进行施工。开挖高度控制:每层开挖到腰梁下500mm,以便该层的锚索及腰梁施工。该层边坡支护完毕后再进行下一层开挖,并按每10m~20m长作为一个施工段,换岗开挖。

2.2孔桩施工

因地下水位较高,抗滑桩进入岩石较深,受周边建筑物及路途影响,结合政府相关文件精力,抗滑桩选用机械成孔(跳孔成孔)。施工重点在两方面:机械钻孔、孔桩混凝土浇筑。孔桩钻孔前进行场所平整、测量放线、对点、装置钻机,要求钻杆与孔桩点垂直。在钻孔过程中要注意塌孔,要求入土段加放钢管护筒,待桩孔按设计要求完成后,进行孔桩检查检验,下放孔桩钢筋笼(吊车合作),再浇混凝土。

3基坑施工管理

3.1灌注桩主要技术要求

钻孔灌注桩及三轴水泥土拌和桩施工前需对基坑周边管线进行踏勘,并做好相关制品保护,禁止损坏周边管线。钻孔灌注桩成桩中心与设计桩位中心误差小于5cm;桩身笔直度应不大于1/200;应控制泥浆质量和成孔质量,避免塌孔和缩孔,沉渣厚度≤10cm(浇灌混凝土前)。钻孔灌注桩应满意桩身质量及钢筋笼焊接质量要求,不得有断桩、混凝土离析、夹泥现象发生。水下混凝土设计强度为C30,混凝土应接连灌注,每根桩的浇筑时刻不得大于混凝土的初凝时刻。混凝土浇筑应适当大于桩顶的设计标高,凿除浮浆后的桩顶混凝土标号必须满意设计要求。

3.2搅拌桩止水帷幕主要技术要求

三轴水泥土拌和桩选用相邻桩套接一孔法施工。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水泥选用42.5级一般硅酸盐水泥,掺量22%,水灰比为1.5;三轴拌和桩28天无侧限抗压强度应不小于1.2MPa;三轴拌和机拌和下沉速度与拌和提高速度不该大于1m/min,并应坚持匀速下沉与匀速提高;拌和提高时不该使孔内产生负压形成周边地基沉降,相邻拌和桩的搭接时刻不宜大于24h。

4基坑监测

根据设计文件要求,延聘有资质的基坑监测单位对该基坑进行监测。主要监测参数有:周边建筑累计竖向沉降、驳岸累计竖向沉降、围护顶部累计竖向位移、围护顶部累计水平位移、立柱累计竖向位移、周边地表累计竖向沉降、深层土体累计最大水平位移、基坑外侧地下水位累计下降量。监测发现有三处角部斜撑支撑轴力超过理论核算值。分析以为该处角撑(坐落东南、东北、西南)内力增大与围檩腰梁在角部未能构成核算模型中的刚接效果有关,经设计复核该斜撑构件仍能满意安全运用要求,不需进行加固处理。该基坑西南角曾发生透水事端,致使坑外桥梁崩塌,坑内灌满河水。因而,加强了基坑监测的频率,在支撑前期每天上下午各测一次,其他时间每天监测一次,拆撑期间每天上下午各测一次。监测结果表明,各点沉降值和累积位移均在合格范围内;支撑轴力虽局部超过理论核算值,但总体均在设计理论核算数据以内。

5应急措施

该基坑支护工程地下土质状况极为杂乱,正式施工行进行了清障,在西南角小桥处发现桥台基础与止水帷幕相碰。设计人员查阅了该桥的设计图纸,并了解到其时的施工状况:该桥台为天然地基条形基础,施工时因淤泥层较厚,选用抛石法进行地基加固。据此,设计将西侧接近桥台处的支护灌注桩内调至地下室外墙邻近(地下室外墙施工时使用支护桩作为外胎模),考虑到桥台下抛石等地下障碍物的因素,将三轴水泥土拌和桩止水帷幕改为三排彼此错位的三重管旋喷桩止水帷幕。部分修改,部分灌注桩内缩750mm,方位标注(合计10根),其余未标注部分参照原设计图,内缩灌注桩的外侧止水帷幕由原三轴水泥土拌和桩改为三重管高压旋喷桩。施工进程中止水帷幕完结较为顺畅,而支护灌注桩的施工相对困难,主要原因是地下障碍物太多,且埋深较深,一般埋深在8m左右,最深处达10~12m。对此屡次现场和谐,采纳了清障、微调桩位、加大钻机功率等技术措施,确保所有支护灌注桩施工完结。在基坑西南部进行收拾预备浇筑垫层时,桥墩邻近出现透水事情,西侧河水从桥台基础下突破止水帷幕敏捷涌入基坑,伴随着桥台下的水土丢失,桥台下沉倾覆,桥面崩塌。针对这一突发事情,采纳应急处置措施如下:(1)将西侧深水港河基坑段埋设引流管后填埋,防止明水进一步威胁基坑安全。(2)考虑到基坑泡水后支护桩与止水帷幕之间土体丢失的可能性,坑内排水应分步进行。从上到下每排水2m高程即中止,查看桩间土并加固完结后再向下排水。(3)西南角透水部位基坑先行回填,基坑外原旋喷桩外侧加做两排旋喷桩止水帷幕。(4)在坑外补做回灌调查井,井深20m,距离不大于15m。在基坑抢险期间用作降水,以降低基坑的侧压力,同时防止因地下水压力太大引起的在坑内排水接近底部时发生坑底突涌冒砂现象。

结束语

该项目基坑选用灌注桩+双压力环内支撑的支护系统,以及三轴水泥土拌和桩止水帷幕(部分旋喷桩止水帷幕)等技术措施,经济合理、安全可行、施工便当。支护的施工整体可控,但在西南角旋喷桩的施工管理和进程控制中,未能有用注意到现有板梁桥与待建归纳楼的距离不能满意止水帷幕的有用施行要求,形成透水事情的发生,然透水后的应急处置方案较为缜密保险。基坑监测表明,基坑支护自身的安全性及对周边环境的影响均在设计和标准要求的范围内。在施工中应加强对明水的监控,并应重视对地下状况的勘测和基坑周边环境的综合研讨。基坑开挖前对临深水港河处采纳引流、填埋等措施,确保有满足的工作面,可防止透水事情的发生,同时也可加速施工进度,节省抢险陈本。

参考文献:

[1]中国建筑科学研究院.建筑基坑支护设计规程(JGJ120-2012)[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[2]刘国彬.基坑工程手册[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3]缪永建,周海军.双排钻孔灌注桩支护结构在深基坑工程中的应用[J].建筑安全,2012,27(3):14-17.

论文作者:史亮亮, 马晨晓

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第11期

论文发表时间:2017/12/1

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