1、内外均临建筑物的建筑基坑工程施工技术摘要:九华?福缘湾广场建筑由四幢号楼(1#4#)和三座地下室(3#楼为地下一层,1#、2#、4#楼为地下两层)组成,外围紧邻新泾港河道,动物园繁殖场,淞虹路,内圈有在建福缘寺和雨水泵房。 为保证基坑及周边环境的安全,合理安排施工工艺,细化各项技术与管理措施,做好严格监控与动态调整,保证基坑工程施工的安全。 关键词:施工冷缝,高压旋喷桩,立柱桩,三轴搅拌桩内插 H 型钢 中图分类号: TU74 文献标识码:A 文章编号: 1.工程概况:本工程 1#/2#楼与 4#楼二层地下室(坑底标高-10.8m/-11.0m)紧邻在建福缘寺工程(坑底标高-5.10m/-5.
2、30m) ,目前福缘寺上部结构已施工完毕。福缘寺地下室外墙与两层地下室最近处约5.044m。北侧为上海野生动物园繁殖场,均为一层结构,围墙与基坑最近处约 3.100m。南侧为雨水泵站,场区内有诸多管线,其中至本工程地下室较近处的主要为一根埋深 3.2m 的1500 回笼水管(最小距离为 5.3m)和一根埋深 2.37m 的2400 雨水总管(最小距离为4.76m) 。 因此地下施工存在一定风险,在施工过程中,树立风险意识,制定积极措施,化解这些风险。 2.水文地质条件 上海地区的地下水,主要有浅部土层的潜水、部分地区浅部土层中的微承压水和深部粉性土、砂性土层中的承压水,本场区内对本工程有影响的
3、有浅层的潜水和微承压水。 潜水:拟建场地浅部土层中的地下水属于潜水类型,潜水的主要补给来源为大气降水,水位埋深随季节变化而变化,一般为 0.31.5m。 微承压水:拟建场地内有第2 层砂质粉土微承压水,埋深最浅处仅21.1mm,两层地下室开挖深度 10.3m,因此需考虑基坑底部的抗承压水稳定性。 根据上海市长期观测调查, (微)承压水水位埋深呈周期性变化,一般为 3.011.0m。勘察期间,本工程场区内第2 层微承压水的埋深为2m4.65m。 按照相关规范公式验算,当微承压水水头埋深按上海地区最不利条件算,即埋深按 3.0m 考虑时,本工程基坑底部土体抗承压水安全系数为1.053,大于 1.0
4、5。当按勘察期间最不利埋深 4.52m 考虑时,基坑底部土体抗承压水安全系数为 1.15,大于 1.05。因此,本工程基坑底部一般区域土体不存在承压水稳定性安全问题。 3.不良地质现象 3.1 软弱土层。场地内第层、第层均为淤泥质软土层,属于饱和、流塑状态。这两层土抗剪强度低,灵敏度中高,具有触变性和流变性特点,是上海地区最为软弱的两个土层;同时也是导致基坑围护体变形、内力增大的两个土层。 3.2 管涌与流砂。场地内局部区域(4#楼邻近新泾港河道区域)浅层存在第3 层粘质粉土,该层透水性好,渗透系数大,基坑开挖极易产生流砂、管涌等不良地质现象,并且这层土在围护桩、墙施工过程中也对围护的施工质量
5、产生影响,因此基坑开挖过程中注意此段土层内围护体和止水帷幕的施工质量,采取合理的施工工艺,避免塌孔等工程事故的发生;同时确保此区域止水帷幕的止水效果,避免发生渗漏、流砂、管涌等不良地质现象,一方面保护基坑工程施工安全,另一方面减少周边地层因水位降低导致的沉降变形,保护周边环境安全。 4.基坑围护施工组织 本工程计划安排进场 2 台三轴水泥搅拌桩机,4 台钻孔灌注桩机,1台两轴水泥搅拌桩机,1 台高压旋喷桩机(用于狭小区域的止水施工) 。 3#楼、4#楼围护先施工,待围护施工完成后,再进行 1#楼、2#楼围护施工,因为 4 号楼在内侧,无施工通道,必须经过 1#楼、2#楼,所以要先施工,3#楼与
6、 4#楼同时施工,可以为后续施工节约工期。 先进行本工程先施工三轴水泥搅拌桩,钻孔灌注桩随着三轴水泥搅拌桩的进度施工,随后两轴水泥搅拌桩与压密注浆跟上,局部区域高压旋喷桩止水需先施工(三轴水泥搅拌桩水泥达到一定强度-7d 后施工灌注桩,待钻孔灌注桩混凝土达到一定强度后施工两轴搅拌桩) ,钻孔灌注桩采用跳打的方式进行施工,围护桩 完成并达到设计强度后开始基坑的开挖与钢支撑的安装。 根据本次降水目的与要求、水文地质条件及基坑开挖的深度等条件,并对本工程基坑内的地下水的出水量进行了估算,本次降水井工作量的布置如下:地下二层区域基坑内疏干井布置 38 口,观测井 3 口,井深16.0m,地下一层区域基
7、坑内疏干井布置 4 口,井深 10.0m。 5.土方开挖总体部署 根据围护设计要求,本工程二层地下室基坑垂直方向分三层土体开挖,一层地下室基坑分二层土体开挖。在第一道支撑面以上挖土称为第一层挖土,第一道与第二道支撑底之间称第二层土,第二道支撑底面与基底之间称第三层土。 5.14#楼二层地下室挖土 5.1.1 第一层挖土 土方开挖根据场地周边环境因素分 3 块开挖,开挖顺序为先 A 块B块C 块,待 C 块土体开挖,同时进行 A、B、C 块钢筋砼支撑施工。 5.1.2 第二层挖土 当第一道支撑的砼强度达到围护设计(80设计强度)要求的强度后,进行第二层挖土。挖土顺序同样为:A 块B 块C 块。在
8、支撑区挖土时,在通道的支撑旁填土然后铺走道板,走道板架空,高出支撑面30cm。 5.1.3 第三层挖土 当第二道支撑的砼强度达到围护设计(80设计强度)要求的强度后,进行第三层挖土。挖土顺序同样为:A 块B 块C 块。 5.21#、2#楼二层地下室挖土 5.2.1 第一层挖土 从自然地坪-0.70m 挖到第一道支撑底-2.60m,挖土深度为 1.9m,土方开挖根据场地周边环境因素分 7 块开挖,开挖顺序为先 A 块B 块C块D1/2 块E1/2 块,待第一层土体开挖,同时进行A、B、C、D1/2、E1/2 块钢筋砼支撑施工。 5.2.2 第二层挖土 当第一道支撑的砼强度达到围护设计(80设计强
9、度)要求的强度后,进行第二层挖土。第二层土挖土深度为 5.30m,挖土顺序为:A 块B 块C 块D1/2 块E1/2 块。在支撑区挖土时,在通道的支撑旁填土然后铺走道板,走道板架空,高出支撑面 30cm。 5.2.3 第三层挖土 当第二道支撑的砼强度达到围护设计(80设计强度)要求的强度后,进行第三层挖土。自第二道支撑底挖到基底,挖土深度为 2.90m,挖土顺序同样为:A 块B 块C 块D1/2 块E1/2 块。 5.33#楼一层地下室挖土 5.3.1 第一层挖土 从自然地坪-0.70m 挖到第一道支撑下-2.10m,挖土深度为 1.4m,土方开挖根据场地周边环境因素分 2 块开挖,开挖顺序为
10、先 A 块B 块,待第一层土体开挖,同时进行 A、B 块钢筋砼支撑施工。 5.3.2 第二层挖土 当第一道支撑预应力施加达到设计要求后,进行第二层挖土。 自第一道支撑底基底,挖土深度为 3.50m,挖土顺序为:A 块B 块。在支撑区挖土时,在通道的支撑旁填土然后铺走道板,走道板架空,高出支撑面 30cm。 6.地下室结构施工方案 6.1 施工流程 垫层底板下防水定位放线底板模板底板钢筋底板混凝土浇筑底板养护定位放线地下室墙、柱钢筋地下室顶板、梁排架地下室墙、柱模板地下室顶板、梁底部模板地下室顶板、梁钢筋绑扎管线预埋柱梁头角镶模支撑和排架调整加固B2 层混凝土浇筑养护施工 B1 层地下室外墙、顶
11、板防水及保温回填土。 7施工缝处理 地下室施工缝留在底板面向上 300mm 处,外板墙中间加止水钢板,与板墙钢筋电焊搭接,支撑牢靠。 在施工缝下方底板压踢脚处(底板上皮钢筋向上 5cm)间隔 800mm设 16 钢筋支架内外侧与底板上下皮钢筋及板墙插筋电焊焊牢以支撑施工缝处内外模板,同时横、竖围檩采用 14 单头螺栓与主筋焊牢,外围设斜撑一道800mm,支撑在基坑坡面上。 8.支撑拆除 8.1 混凝土支撑拆除 在拆除区换撑或传力带达到要求后,用镐头机和空压机按照支撑拆除顺序图进行支撑拆除。拆除流程:搭设钢筋混凝土支撑底部排架及两侧脚手架支撑下铺设竹笆主支撑与围檩交接处破碎连接杆钢筋混凝土破碎及钢筋割除、吊运混凝土碎渣清运主撑钢筋混凝土破碎及钢筋割除、吊运混凝土碎渣清运。 8.2 钢支撑拆除 先在钢支撑端部千斤顶座上设置千斤顶,操作千斤顶逐步给支撑卸载;给千斤顶减压并安全放松后移走千斤顶;在完全卸载后,拆除钢支撑端头的钢楔;最后用汽车吊将钢支撑吊起并运离现场。在千斤顶给钢支撑卸载过程中,汽车吊一直吊住钢支撑。 总结:基坑施工时一个复杂的系统工程,在质量、安全、进度及施工成本方面如何寻求一个平衡点,并充分考虑工程所处环境的特殊性,采取科学合理的施工工艺,以达到预期的控制目标是我们技术管理人员共同探讨的问题。