1确定实施方案
考虑到工程的地质条件和公司在新区其它深基坑的施工经验,决定采用一次放坡开挖+排桩、止水帷幕+内支撑的支护体系。详见1、2.
在计算支护结构受力时,应计算不同开挖阶段的各种工况,采用水土合算。由于采用等值梁法,计算过程中尚需凭经验判断和修正土压力及计算结果。
1 1放坡与卸载
为减小主动土压力,先按1 1放坡向下开挖5 m,并设置5 m宽卸载平台。
1 2垫层和配筋
由于北侧坑底土质差,对北侧原厚为100 mm的垫层加厚为300 mm,并配筋12@ 300双层双向。待结构施工时将支护桩与结构底板之间用砼填充,利用泵房结构基础底板(厚1. 5 m)抵住支护桩。
1 3支护排桩
采用钻孔灌注桩,桩径1200mm,桩间距2000mm,桩长根据坑底标高而异,平均桩长23 m(依据地勘报告,桩底均将入岩,实际施工中也显示已入岩)。桩砼采用C30,主筋小为32 25,大为38 25,加强箍采用14@ 2000,绕筋10@ 200,桩数共计162根。
1 4冠梁
冠梁截面为1400 mm(宽)1000 mm(高) , C30砼,双面配筋10 25,箍筋12@ 150,加密区为12 @ 100.
1 5上部内支撑
北侧土质较差,主动土压力巨大,采用角撑砼梁(断面800mm 800 mm)与H型钢( 400 mm 400 mm)组成的桁架支撑体系;中部采用2 609 mm 16双钢管支撑,南侧采用609 16钢管角撑。
1 6支撑体系
整个支撑体系共设置6根400 mm 400 mm H型钢立柱,由于工程桩为素砼螺旋桩,且桩径小,立柱无法利用工程桩,故施工增设6根桩径800 mm钻孔灌注桩以支承型钢立柱,立柱需插入桩内1 m以上。
1 7止水帷幕
由于北侧为淤泥质粉质粘土,故只在北半侧施工深层搅拌桩,深层搅拌桩桩径700 mm,搭接150 mm,桩底端进入坑底1000 mm.
2支护结构施工
施工步骤:土方开挖至- 2. 000 m止水帷幕、灌注桩施工土方开挖至- 5. 000m冠梁、内支撑施工土方挖至- 12. 600 m与- 14. 600 m加固砼垫层施工垫层砼养护、挖方至- 16. 600 m.
2 1钻孔灌注桩施工
设专人定桩位并由测量人员复核,钻机就位时要求垂直偏差小于1 100,桩位水平偏差小于80mm,终孔后要排除孔底渣土,钢筋笼现场加工成型,主筋采用对焊,按规定作对焊接头试验,根据现场实际情况,钢筋笼吊放采用挖掘机,吊放钢筋笼时将主筋对准受拉位置。设专人测量混凝土浇筑高度。
2 2冠梁施工具体施工步骤:凿毛清理桩头开挖梁槽绑扎冠梁钢筋支模板浇筑梁砼养护。施工前,应将桩头松动混凝土清理干净,确保桩头与冠梁连接可靠。梁钢筋采用对焊连接,不允许搭接连接,混凝土连续浇筑并振捣,一次成型。
2 3支撑施工
先施工砼梁角撑,钢结构支撑制作前应对轴线进行核对,无误后方可安排施工。钢结构支撑制作和安装应严格控制焊缝质量,焊缝形式、焊缝高度,焊接顺序应严格按照设计要求进行施工,钢支撑H型钢接头采用等强度连接。
2 4土方开挖
( 1)根据先撑后挖的原则,先作好土方卸载,然后进行支撑系统施工,基坑开挖应在支护结构强度达到100后方可进行。
( 2)土方开挖前,在基坑顶部设置排水沟和积水坑抽水,控制地表水进入基坑。
( 3)基坑卸载的坡度、宽度、高度严格按照图示设计尺寸开挖,坡顶荷载不能超过10kPa m 2,坡顶5 m范围内严禁堆放钢筋等建筑材料。基坑挖出的土方必须全部运走,坡顶20 m范围内严禁堆放土方。
( 4)挖土过程中,禁止扰动支护桩。土方开挖至设计标高后,应及时浇筑砼垫层。并宜采用快硬混凝土或早强混凝土。吸水井范围土方应待两侧垫层砼达到一定强度后开挖,并分段及时浇筑填充砼。
3基坑支护监测与抢险加固
基坑支护监测从基坑开挖之前至地下基础工程施工到0. 000结束,监测项目为边坡水平位移,支护系统变形。监测采用设置水准点,架设J2经纬仪,精度为0. 1mm.
监测结果,基坑开挖后,每天用经纬仪进行桩顶位移测量,测量数据表明,在基坑开挖和使用期内,桩顶位移和支护系统变形控制在设计所容许的范围内。
基坑开挖前,应预计事故发生的可能性,作好基坑抢险加固的准备工作,包括基坑监测信息反馈系统的建立,反压土料的来源及运输,加固用的钢材水泥沙包等。
施工过程中,当监测到桩身大水平位移大于30mm时或变形速率大于0. 5mm/ d,应即刻停止开挖并通知相关人员现场研究处理。
坑内作好集排水措施,防止水浸泡基坑,当坑内出现流砂涌土,支护变形超过允许值或出现坑底隆起破坏征兆时,即刻停止挖土,并采取削坡、坡顶减载、坑内回填并堆沙包反压等措施。
4结语
排桩内支撑的基坑设计必须联系实际。本工程形状规整,内支撑布置较为方便,但土质差异较大,针对北侧土质差,土压力巨大,在北侧利用砼角撑与型钢组成桁架支撑体系;对中部及南侧土质稍好处,利用钢管形成对撑与角撑,充分发挥了砼支撑抗压力大与钢支撑施工速度快的特点。