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    淺論特殊部位基坑支護和加固工程的控制
    發布時間:2014-07-15
     由于國家城市人口不斷增加,城市土地成為稀缺資源,工程建設向空中、地下發展成為一種必然。

      1工程概況

      施工區域臨近主樓18層主體施工已完成,主樓東側有7.5米雙向地庫汽車坡道出入口;由于前期施工場地相當狹窄,開挖對東側高壓電線鋼塔安全影響未知、且加固方案未定等問題的限制,該部分坡道以及部分地庫長度32米未進行開挖;由于主樓開挖對該部分地質情況十分熟悉,從上到下依次,現場表層1.5-2.0米為垃圾回填土,1.5米厚粉土層,0.5米粘土層,以下為粉土層,在車庫出入口東側為高壓入地電纜盤曲部分,電纜盤曲向西3.0米向東連接22米、25米2座高壓鋼塔;地庫及坡道開挖深度在1-6米,鋼塔處開挖深度4米左右;坡道底部為地庫,該部分深度6米;在開挖4-6米范圍東側為已建成小區道路、地庫出入口,該路面標高低于本工程開挖面1.2米,道路下走有電纜、排水管;且開挖面緊鄰隔壁圍墻,由于該部位特殊、地質且不均勻,土層有夾雜粘土層,遇水容易滑坡,為保證基坑安全以及隔壁圍墻、道路安全,主樓開挖時在圍墻內側采用微型樁加鋼筋網砼支護形式,但不理想,圍墻局部出現較大裂縫,隔壁道路出現輕微變形;對于現在坡道施工,為保證開挖臨邊高壓鋼塔、基坑、以及道路安全,對施工方案進行了多次討論、對比;在鋼塔附近埋有110千伏高壓電纜,該部位采用土釘支護安全隱患太大,且放坡使基坑外沿向鋼塔、電纜靠近,對鋼塔結構安全有影響;鋼塔南側基坑開挖如果采用素噴砼,放坡按照1:0.4放坡,現場尺寸無法滿足;用土釘墻支護形式,土釘的長度會伸入臨近道路排水管、電纜區域,安全隱患較大,無法保證施工安全;經過對鋼塔結構現狀了解,鋼塔基礎為獨立鋼筋砼灌注樁,直徑2.2米,埋深9米。

      2工程施工方案的選擇、分析

      通過采用土釘支護或采用13米400微型樁加鋼筋網的支護方案的對比,由于鋼塔頂部鋼絞線相拉,鋼塔基礎受力大小無法預計,僅靠基坑土體受力計算顯然不符合實際,在結構安全和施工安全方面都沒有把握,由于該部位較為特殊,一旦影響電線高塔的安全對社會影響較大,施工工藝選擇不妥會造成施工安全事故;經多方面考慮、推敲和借鑒其他類似項目,在保證不影響高塔使用安全和坡道施工安全的前提下,設計安全系數適當提高;根據JGJ120-99和GB50202-2002的相關規定,基坑側壁鋼塔處安全等級1級,其他部位為3級;設計類型采用懸臂樁結構,用北京理正軟件對支護結構抗拉、內部穩定、外部穩定性進行設計,安全系數均滿足規范要求;并通過結構、巖土、電力等方面的專家對該施工方案的論證。

      3方案主要內容

      3.1采用直徑600mm的鉆孔灌注樁,樁入土深度自地表以下12米,有效樁長11米,嵌固深度6.5-9.5米,樁身采用C30砼,主筋10根HRB400級16鋼筋均勻分布,箍筋¢8@150,加強箍筋¢14@2000,樁間距在電線桿處為1.0米,其它地段為1.2米;冠梁500*800,10根HRB400級18,箍筋、拉鉤¢8@200,采用C30砼。

      3.2坡道邊坡、鋼塔變形監測。

      4現場施工組織安排

      由于現場狹窄,大型機械無法進入施工,且施工區域地下、地上均有高壓電纜;對砼灌注樁成孔、鋼筋籠安裝、砼澆注較為困難;經多方面考慮、討論決定按照以下組織實施:

     、僭谑┕で霸敿毩私飧邏旱叵码娎|走向、埋深以及接電線的輻射范圍;

     、陧殴嘧斗啪:為了盡最大可能遠離高壓地下電纜,樁位緊靠車庫剪力墻外皮;

     、塾捎诖驑段恢锚M小無法使用大型機械進行砼樁施工,采用人工機械洛陽鏟成孔工藝,機械選用1T卷揚機配三木塔、活底吊桶、雙輪手推車等。

     、茕摻罨\加工:由于鋼筋籠11米,鋼筋長度9米,需接長2米,計劃采用雙面焊接工藝,用25噸吊車在地庫頂安裝,但最北側4-5根鋼筋籠受1#樓主樓位置影響,無法使用吊車,該部位鋼筋主筋連接采用直螺紋一級連接,接頭鋼筋在場外加工后進場;

     、蓓艥沧ⅲ簽楸WC基坑、鋼塔安全,砼澆注樁成孔采用隔二打一,每三根樁澆注砼一次;

     、拮冃伪O測:委托有測量資質的單位進行變形監測,砼灌注樁強度滿足設計強度后,組織土方開挖,土方開挖后一周內每天觀測1次,以后每三天觀測1次。

     5主要施工工藝和質量控制措施

      5.1灌注樁放線定位:利用原1#樓主體定位,定出灌注樁中心位置,樁外側與坡道剪力墻只留30mm空隙。

      5.2機械洛陽鏟成孔:

      5.2.1采用600mm機械洛陽鏟在在樁位中心,利用卷揚機提升及下落進行挖土和垂直運輸,閉合抓土,至地面卸土,依次循環成孔,直至達到設計標高。

      5.2.2灌注樁施工部位為前期基坑開挖土釘支護面,在自然地坪以下1.5米和3.0米處有土釘,影響到洛陽鏟的施工;有土釘的部位樁徑均擴大到700mm,用電焊切除;

      5.3鋼筋籠制作安裝

      5.3.1鋼筋原材經現場見證取樣試驗合格后,方準予加工;

      5.3.2鋼筋受力筋按照50mm保護層下料,鋼筋主筋搭接采用雙面電弧搭接焊,焊頭錯開50%;個別樁鋼筋籠接頭采用一級直螺紋連接,接頭可在同一個平面上;

      5.3.3鋼筋保護層用50砂漿墊塊每組4塊水平對稱排列與主筋固定牢固,間距1000mm;

      5.3.4鋼筋籠吊裝:用25T吊車吊裝鋼筋籠;吊裝鋼筋籠時要對準孔位,直吊扶穩,緩慢下沉,避免碰撞孔壁,鋼筋籠放到位置立即固定;吊車不能直接吊裝的鋼筋籠,分兩段鋼筋籠施工,第一段5米,加強箍筋采用¢14@1500,成型后人工放入樁孔,臨時固定后,用一級直螺紋機械連接其余主筋鋼筋。

      5.4砼施工。

      砼采用10-20mm粒徑、砼塌落度80-100mm商品砼,灌注前再次校核鋼筋籠標高、孔深,檢查有無坍孔現象,符合要求后即可開盤灌注。由于砼灌注樁深度較深,混凝土采用溜管用手推車向樁孔內澆筑。灌注開始后應緊湊連續地進行,嚴禁中途停灌,樁頂以下6米范圍采用插入式振動棒進行振搗密實。

      5.5質量標準。

      根據機械洛陽鏟砼灌注樁施工驗收標準,設計文件和建筑地基基礎工程施工質量驗收規范GB50202-2002以及砼結構工程施工質量驗收規范GB50204-2002相關規定。

      5.5.1機械洛陽鏟成孔檢驗標準及檢驗辦法:樁位小于10mm,孔深+300mm,垂直度10mm;

      5.5.2鋼筋籠安裝質量檢驗標準及檢驗辦法:鋼筋籠主筋間距±10mm,鋼筋籠箍筋間距±20mm,鋼筋籠直徑±10mm,鋼筋籠長度±100m,用尺量;

      5.5.3砼灌注樁質量檢驗標準及檢驗辦法:樁體質量檢驗: 無樁身斷裂、裂縫、縮徑、加泥、空洞、蜂窩、松散;砼強度:大于30MPa;樁徑:-20mm;樁頂標高:+30mm,-50mm;沉渣厚度:小于100mm.

      6 變形監測

      6.1變形觀測點的設置。

      6.1.1在基坑邊沿設置4個沉降觀測點C1、C2、C3、C4,3個位移觀測點w1、w2、w3;

      6.1.2在高壓鋼塔上東西各設2個位移觀測點南塔w4、w5;北塔w6、w7.

      6.2變形監測儀器。

      沉降觀測采用DS1型儀器,按照二等水準測量,水平位移變形觀測采用全站儀測量。

      6.3變形測量控制。

      水平位移觀測為平面控制測量,必須先在測區內建立平面控制網。水平位移監測網根據實際情況,采用如下方法:

      先在場內選好位移觀測點兩端的固定觀測點,BM1、BM2,埋在場內穩定不動的位置,并經常檢查有無移動,并有保護措施;將在邊坡處位移變形點w1、w2、w3設在的冠梁上為一條直線,并做好標記。高壓鋼塔水平位移點南塔設w4、w5;北塔設w6、w7觀測點。觀測時,在一個端點BM1上安置全站儀,在另一個端點BM2設置固定覘牌,并在每一個位移點上安置固定標志,全站儀先后視固定覘牌進行定向,然后再觀測冠梁、鋼塔上的觀測點,并讀取數據,經計算即可得到各點位移量。測量中的主要誤差:對中誤差0.1mm;整平誤差:0.3mm;瞄準誤差:0.4mm;方法誤差:0.3mm;

      6.4監測成果。

      從土方開挖到觀測變形結束,除開挖當天1個觀測點變形最大3mm,(報警值為5毫米/天),其余變形觀測為1-2毫米/天,累計最大6mm,遠遠滿足規范30mm要求;對臨近建筑、道路沉降觀測未發現明顯變形。

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