临近河道深基坑和基础工程施工

'临近河道深基坑和基础工程施工　　幸福万象大厦工程，拟建工程地上30层，地下2层，需进行深基坑施工，基坑呈长方形，长约128m，宽约33m，周长322.7m，开挖深度8.3-9.7m，局部深12m。为使该项目顺利完成，基础工程施工是关键，务必做好深基坑工程的施工。根据基坑形状规则，支护底边线长，开挖面积大，地下水位高等情况，采用钻孔桩、旋喷桩、冠梁、挂网喷砼；立柱桩、内支撑支护结构；一、深基坑从上而下地质情况：1、人工填土层，厚0.80～3.90m。2、第四系冲积层粉质粘土，层厚1.70～3.00m；淤泥质粉质粘土，层厚0.60～5.20m；细中砂，层厚0.60～5.50m；中粗砂，层厚1.50～8.50m；粗砾砂，层厚0.70～4.70m；圆砾，层厚1.60～4.50m。3、地下水位：场地北面及东面是民居，场地南部的深圳河，最近距离约20多米，河流常年有水，雨季会有间歇性洪水。场地地下水位埋深较浅，一般介于1.00～2.40m，标高介于2.32～4.00m。二、基础及地下室工程施工顺序：8 基础桩施工→支护桩施工→支护桩支撑施工→挖土施工→基础承台、底板施工→–1层柱楼板施工→拆除支护桩支撑→地下室顶板施工→外墙防水→回填土三、施工要点1、支护桩施工由于本场地周边环境复杂（周边有地下管线且有邻近建筑物），岩土层性质差（基坑开挖深度内土层为软弱土），地下水丰富，为确保周边建筑物及地下管线的安全，本基坑采用密排钻（冲）孔桩+内支撑的支护方案，支护桩间设置单重管高压旋喷桩止水。本项目不宜采用锚索支撑的方案，因锚索施工成孔时不但对软弱土层会造成较大扰动，同时由于地下水的流失，会造成周边土体的过大沉降，从而危害到周这建筑物及地下管线。综上所述，采用密排钻（冲）孔桩+内支撑+旋喷桩方案支护。钻（冲）孔桩直径为1.2m，间距为1.35m。旋喷桩直径为0.6m，间距1.35m，桩长18-19m。旋喷桩止水围幕：用三重管旋喷机械施工；支护钻孔灌注桩施工：采用旋挖桩机或GPS-15/GPS-20型钻孔桩机进行钻孔桩的成孔，机械制作、机械吊装安装钢筋笼，浇注商品混凝土成桩施工。2、内支撑的施工支撑设计方案选择：8 方案一：根据本项目深基坑形状，及地下结构情况。采用锚索（锚管）的桩锚支护方案最有利后续施工，但由于周边民居建筑物的基础形式、及深圳河道堤坝、地质情况，锚索（锚管）的桩锚支护方案的施工方法不可取。方案二：选择混凝土梁支撑形式浪费大量钢材料及混凝土；支撑高度在-1层与地下室顶板之间，拆撑过程影响地下室顶板的施工，同时浪费大量钢材及混凝土，对当前提倡的绿色施工不响应。方案三：采用钢管支撑形式，钢管支撑间距为6米，双管，直径600mm，钢材牌号为Q235钢，壁厚12mm，共39根，钢管支撑长33米，中间设一立柱。所有钢管支撑施加600KN的预应力；支撑设计轴力1530KN。经多方研究决定，采用方案三的基坑支护形式：钢管支撑。2．1、钢管支撑组成钢管支撑由钢管及附属构件组成，钢支撑附属构件包括三角钢托架及钢楔和活络端等部分（如下图）。钢管支撑系统图活络端头类似于“抽屉”结构，由活动端头及活动端容纳钢管两部分组成。由端头钢板、双槽钢伸缩杆、加劲肋板等部分拼装焊接成活动端头。双槽钢伸缩杆置于活动端容纳钢管内，在液压千斤顶的作用下，可实现伸缩功能，从而调整支撑长度。托架材料为20mm厚A3钢板。8 2．2钢管支撑安装工艺流程：支撑材料进场→基坑外组装钢支撑、固定端、活络端→支护桩连接部位凿除及工字钢焊接→钢支撑整体吊装安装→钢支撑标高定位→施加预应力并加楔块固定。各部位支撑实际长度进行配撑，在基坑外场地进行钢撑的整体拼装。钢支撑拼装完成后，吊装前采用仪器进行支撑的平整度及轴线偏差检查矫正合格后，采用汽车吊将已拼装成型钢支撑直接吊装到位，起吊前应对吊装点进行试吊，吊点平衡后方可正式起吊安装。支撑吊装到位后，先不松开吊钩，再将两台千斤顶固定为一体，将其骑放在活络端上，接通油管后即可施加预应力，为了控制基坑变形钢支撑施加预应力为600KN；预应力施加到位后，在活络端中楔紧楔块，并进行电焊固定。3、土方开挖与底板施工3．1土方开挖基坑土方采用机械开挖方法，明挖顺作法施工，采取边支撑边施工的工作流程，边施工支撑钢管，边开挖土方以500平方米左右作为一个施工段，开挖到底后进行垫层施工。即：支撑施工由西向东，挖土机随支撑顺序行进，待两道钢管支撑施工完毕以后，便进行土方开挖，土方开挖时并且要穿插基坑内支撑钢管的施工。附《土方开挖示意图》8 3．2底板施工由于靠近深圳河，最近距离约20多米，地下涌水量大，地下水位高，主要是以砂性土层为主，土层结构松散，透水性好，在动水条件下易产生流砂等不良地质现象。支护桩未能完全起到隔断承压水层的作用，因此，对基坑的降水要求极高，基坑开挖时如果不能保证水位降至底板底以下，将导致底板施工无法进行，基坑处于危险状态，存在安全隐患，地下室垫层与底板施工必须做好防水降水措施。基坑底采用集水井（降水井）的强排水方案，分别在基坑最深的电梯井坑两侧设直径1000-1200mm的集水井，井底低于电梯坑约1米，采用大功率抽水机进行强排水。为使地下室底板顺利完成，并确保按照设计方提出的关于在底板抗浮的要求，基坑必须进行降水。由于基坑涌水量大，采用预埋直径300mmPVC排水管加集水坑的方法解决。如图：基坑排水沟图及降水井图。经采取了基坑降排水措施，使得底板垫层、砖胚模、底板砼顺利进行。地下室施工期间保证抽水不间断，避免地下水压力影响底板，直至地下室外墙完成防水施工、覆土回填后才停止抽水。8 4、钢管支撑的拆除4．1、换撑设计（附图）（1）、在地下室负二层底板与支护桩间浇筑与底板同标号、同厚度的砼，沿基坑周边封闭一圈。（2）、在地下室负一层板面与支护桩间设置砼挑梁，挑梁尺寸700*700，内配主筋12Ф25（每侧4根）、箍筋ф10@200，挑梁水平间距≤6m，砼C30。挑梁轴力设计值3000KN。挑梁可由结构梁延伸并扩大而成，另一端与支护桩可靠连接。地下室结构承载力须由结构设计单位核算可行后才能实施。（3）、在以上都完成且砼达到设计强度后才能拆除钢管支撑。4．2、钢支撑拆除（1）拆除方法为：200T吊车在基坑南侧（或北侧）位置，在拆管工人配合下，整体将钢管内撑吊出基坑外，放在指定位置进行分节拆除，再进行装车运输。（2）拆除时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，避免瞬间预应力释放过大导致结构局部变形、开裂。在完全卸载后，拆除钢支撑端头的钢楔，然后给千斤顶减压并安全放松后移走千斤顶，最后用吊车将钢支撑吊起并运离现场；8 四、基坑监测基坑监测是深基坑施工的重要环节，需对基坑进行：基坑周围地表沉降、基坑周围建筑物沉降、倾斜、基坑支护桩桩顶的水平位移、基坑支护桩深层水平位移以及加强周边建筑物的巡查。1、根据基坑形式及周边环境，设沉降基准点3个；沉降观测点12个；位移基准点4个；位移观测点10个；对于钢管支撑，设4个支撑轴力监测点。2、观测频率基坑开挖及降水过程中，2天观测一次，开挖完毕每7天监测一次，直至基坑回填完毕。3、本工程安全等级为二级，基坑变形控制值及预警值为：基坑坡顶最大水平位移允许值为40mm；预警值取允许值的80%，为32mm；地面最大沉降最大沉降允许值为40mm，预警值取允许值的80，为32mm；支撑设计轴力允许值为1530KN，报警值为1200KN。五、结语：深基坑工程，特别是靠近民居与河道的基坑，必须做到先设计后施工的程序进行，不能冒险施工。做到自上而下地进行，先撑后挖、分层开挖，严禁超挖。支护、排降水、监测等环节不能少。选择合理的施工方法，对项目施工进度、成本与质量等经济效益起重要作用。8 8'