淺談舊區(qū)改造項(xiàng)目中的基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)及施工技術(shù)

林宏輝

摘 要：城市舊區(qū)改造項(xiàng)目是城市化進(jìn)程中重點(diǎn)實(shí)施的決策，由于舊區(qū)改造容易受到地質(zhì)條件、深淺基坑、已有的建筑物等影響，導(dǎo)致施工難度較高，包括基坑圍護(hù)施工方面，作為重要的施工內(nèi)容，必須要保證基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性，結(jié)合實(shí)際施工條件進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，并在施工過程中不斷加強(qiáng)施工技術(shù)的監(jiān)督與控制，采用科學(xué)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)高效率施工，以保證更好的完善舊區(qū)改造。本文針對(duì)舊區(qū)改造項(xiàng)目中基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)及施工技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：舊區(qū)改造；基坑圍護(hù)；施工技術(shù)

基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的基坑情況以及施工要求進(jìn)行合適的維護(hù)方案制定，因此基坑圍護(hù)具有多樣性、可變性的特點(diǎn)。在本次研究中，針對(duì)舊區(qū)改造項(xiàng)目的實(shí)際情況，對(duì)建筑工程的基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)提出要保證科學(xué)、合理、有效的要求，并嚴(yán)格要求在基坑圍護(hù)施工過程中做好監(jiān)督與控制工作，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的基坑圍護(hù)情況時(shí)時(shí)掌握，保證基坑圍護(hù)技術(shù)能夠滿足安全施工要求，提高對(duì)基坑以及周邊環(huán)境安全的基本保障。

一、工程概況

以某市區(qū)的舊區(qū)改造項(xiàng)目擬建物為研究對(duì)象，該建筑工程共計(jì)7幢高層、1座公建、1座地下車庫。其中2#樓、3#樓已結(jié)構(gòu)封頂，7#樓正進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工（目前已施工至12層），地下車庫西側(cè)部分已施工至地面（圖1）。本次圍護(hù)設(shè)計(jì)主要考慮剩余部分的地下車庫、1#樓、4～6#樓以及公建的施工?；訃o(hù)擋土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)約1100m，基坑總面積約為24000m2。其中1#、4#、5#樓基坑及地下車庫挖深9～10m，6#樓基坑挖深4.6m，公建部分基坑挖深達(dá)17.35m。

二、圍護(hù)方案

圍護(hù)需要結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、挖土深度進(jìn)行方案制定，本工程中以重力壩為主要圍護(hù)形式，深或淺基坑、車庫等建筑區(qū)域采用鉆孔灌注樁擋土、攪拌樁止水以及內(nèi)支撐等多種圍護(hù)形式綜合利用，而公建部分則采取的圍護(hù)形式是以地下連續(xù)墻、內(nèi)支撐為主。

1、擋土止水結(jié)構(gòu)

1#樓施工開挖10m，和車庫圍護(hù)標(biāo)準(zhǔn)基本相同，因此采取同時(shí)開挖的方案，采用鉆孔灌注樁與攪拌樁止水兩種施工方案進(jìn)行圍護(hù)，直徑分別為90cm、85cm。4#、5#樓開挖9m，也與車庫一同開挖，采用1道支撐圍護(hù)方案，其穩(wěn)定性低，所以在基坑外側(cè)采用大堆土阻擋措施，也是利用1#樓的圍護(hù)方案，但由于5#樓有深坑的情況，為了加強(qiáng)樁基的穩(wěn)定性，直徑增加至100cm。

6#樓區(qū)域開挖深度4.6m，西側(cè)、北側(cè)和東側(cè)擬采用重力壩進(jìn)行圍護(hù)，并結(jié)合坑外卸土，卸土寬度和深度分別為8m和0.6m，壩體寬度3.2m；因?yàn)槟蟼?cè)大部分為已建地下車庫，局部為待建地下車庫，所以在待建車庫區(qū)域直接放坡開挖。在6#樓與待建地下車庫的高差區(qū)域，二者高差4.05m，采用重力式擋土墻圍護(hù)。車庫區(qū)域開挖深度分別為8.65m、8.85m和9.65m?；訃o(hù)方案擬采用鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)，只是其中東側(cè)距離公建較近，而公建已采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，因此該側(cè)亦直接采用地下連續(xù)墻進(jìn)行圍護(hù)，即在地下車庫開挖前即完成該側(cè)地下連續(xù)墻施工。

2、支撐系統(tǒng)

支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)中不可缺少的考慮內(nèi)容，在本次工程中，支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要對(duì)安全施工、施工周期、圍護(hù)流程等方面重點(diǎn)考慮，以保證在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上滿足這些要求，對(duì)結(jié)構(gòu)的受力性能、剛度性能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)分析，找到最佳的支撐方案。車庫與公建部分的基坑支撐研究情況基本如下：

（1）車庫及主樓基坑的支撐設(shè)計(jì)

針對(duì)車庫與主樓的基坑支撐設(shè)計(jì)，主要是以鋼筋混凝土支撐形式為主，結(jié)合實(shí)際建筑基坑情況如：標(biāo)高、變形等因素，對(duì)鋼筋混凝土支撐深度設(shè)計(jì)，1#樓及其周邊地下車庫區(qū)域開挖深度9.65～10m，為此，方案考慮采用2道混凝土支撐進(jìn)行支護(hù)，以減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形對(duì)周邊管線的影響，支撐中心標(biāo)高分別為自然地面以下1.1m和6.1m，其他車庫于樓區(qū)均采用1道剛勁混凝土支撐。

（2）公建部分基坑的支撐設(shè)計(jì)

該基坑最大特點(diǎn)是深度大，達(dá)15.9～17.35m，且邊長(zhǎng)較長(zhǎng)，長(zhǎng)邊長(zhǎng)度達(dá)220m，短邊長(zhǎng)度最大也達(dá)到85m，對(duì)支撐的剛度削弱較大；同時(shí)基坑暴露時(shí)間較長(zhǎng)，支撐混凝土徐變引起的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量也不容忽視。在本基坑設(shè)計(jì)方案中，豎向擬采用3道鋼筋混凝土支撐，其支撐中心標(biāo)高分別為地面以下3m、7m和12m。因主樓局部區(qū)域距離坑邊較近，故方案考慮設(shè)置下琵琶撐，開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后即施工底板墊層，墊層強(qiáng)度達(dá)到C25后拆除下琵琶撐，并進(jìn)行底板施工。

3、立柱

本工程立柱采用鉆孔灌注樁加格構(gòu)立柱的形式。立柱基礎(chǔ)盡可能利用工程樁，并要求樁徑不足800mm的工程樁上部3m范圍擴(kuò)徑至800mm，不能利用工程樁的立柱基礎(chǔ)，則采用φ800mm鉆孔樁，根據(jù)受力及是否為棧橋區(qū)域，樁長(zhǎng)18～36m不等。立柱采用480mm×480mm格構(gòu)鋼立柱，主受力構(gòu)件為4根160mm×14mm的等邊角鋼，立柱插入鉆孔樁基礎(chǔ)3m，在鉆孔樁上部3m區(qū)域，必要時(shí)需進(jìn)行箍筋加強(qiáng)。

4、施工棧橋

車庫及除1#樓外的主樓區(qū)域均采用1道支撐系統(tǒng)，不再設(shè)置挖土棧橋，而是采用建筑垃圾結(jié)合路基箱回填成坡道下基坑進(jìn)行土方開挖；1#樓采用2道混凝土支撐，經(jīng)研究，決定結(jié)合周邊施工場(chǎng)地安排，在1#樓北側(cè)設(shè)置挖土平臺(tái)。由于公建部分的基坑采用3道支撐，因此擬設(shè)置南北向通長(zhǎng)的施工棧橋，并設(shè)置多個(gè)挖土平臺(tái)，提高土方開挖效率。

三、施工過程中的主要措施

1、井點(diǎn)降水

進(jìn)行井點(diǎn)降水可以改善挖土條件和改良坑內(nèi)土的物理、力學(xué)指標(biāo)，提高基坑整體穩(wěn)定的安全儲(chǔ)備，進(jìn)一步減小產(chǎn)生管涌的可能性。本工程6#樓采用輕型井點(diǎn)進(jìn)行坑內(nèi)降水，車庫和公建部位采用真空深井進(jìn)行坑內(nèi)降水，并提出以下施工要求。

在圍護(hù)樁施工完成后設(shè)置井點(diǎn)?？觾?nèi)水位降至底板底0.5～1.0m后方可開挖，在大面積土方開挖時(shí)可逐套拔除坑內(nèi)井點(diǎn)。井點(diǎn)沖孔深度應(yīng)超過濾管底0.5m，同時(shí)確保粗砂濾層的施工質(zhì)量，做到出水常清，對(duì)出水渾濁的井點(diǎn)管應(yīng)予以更換或關(guān)閉。

2、土方開挖

土方開挖的原則：分層、分塊、留土護(hù)坡、對(duì)稱、平衡。應(yīng)先開挖基坑支撐上方的土體至設(shè)計(jì)標(biāo)高，待支撐施工完畢、強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再繼續(xù)向下開挖，嚴(yán)禁先挖后撐。土方開挖時(shí)要隨時(shí)進(jìn)行軸線復(fù)核及水平標(biāo)高測(cè)量，注意土面的平整及坑內(nèi)土體的加固區(qū)域。開挖最下一層土方時(shí)，隨挖隨澆筑墊層，無墊層坑底最大暴露面積不大于200m2，混凝土墊層直接澆筑至圍護(hù)樁內(nèi)側(cè)面，使墊層能夠起到一道支撐的作用，以減小樁體位移對(duì)周圍環(huán)境可能造成的有害影響。地面施工超載不得大于20kN/m2，排水明溝不得沿圍護(hù)樁邊設(shè)置。挖土機(jī)開挖中嚴(yán)禁碰撞棧橋支撐、深井管及加固棧橋所用的鋼立柱?？拥醉毩?0cm土體，采用人工清除。下雨天應(yīng)注意及時(shí)排水，嚴(yán)禁基坑被雨水浸泡。

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