自然放坡、土釘墻及樁錨聯(lián)合支護(hù)體系在深基坑中的應(yīng)用

梁春利

(廈門新景地集團(tuán)有限公司,福建 廈門 361000)

1 工程概況

廈門北站2013JP03地塊位于集美區(qū)后溪鎮(zhèn)巖內(nèi)村,總建筑面積177012.36m2,由3棟高層公共建筑和1棟超高層住宅組成,地下整體三層,地上12～33層,剪力墻或框剪結(jié)構(gòu),為綜合體建筑,擬采用樁基礎(chǔ)。

地勘報告顯示,該基坑開挖范圍內(nèi)主要涉及的土層有：素填土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、中砂、殘積砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖,地下水主要賦存和運移于填土、中砂的孔隙,殘積砂質(zhì)粘性土及全～強風(fēng)化花崗巖的孔隙、網(wǎng)狀裂隙及下部基巖的裂隙中。穩(wěn)定水位埋深為5.30～7.60m。

2 工程特點及難點

本工程基坑支護(hù)已先按原方案開挖至8.050m黃海高程,由

于中途重大設(shè)計變更,需改變基坑支護(hù)方案?；娱_挖現(xiàn)狀的監(jiān)測情況正常,原錨索基本試驗、回收試驗、驗收試驗等已按原設(shè)計要求完成?；娱_挖雖不會影響到周邊建筑基礎(chǔ)但淤泥層較厚,周邊緊靠用地紅線,開挖工程量大,開挖深度較深,地下水位較高。

雖場地內(nèi)無架空線通過,也未見有明顯的地下埋設(shè)物標(biāo)志,但場地外西南側(cè)巖通路埋設(shè)有地下雨管道、污水管道、消防管道、煤氣管道、電纜線等,埋深一般在2m范圍內(nèi)。如長時間降水,土中顆粒很容易被水帶走,將會使周圍建筑物、管線出現(xiàn)不均勻沉降,從而影響其正常使用,必須采取降水排水措施。

3 方案選擇及支護(hù)設(shè)計(見圖1)

本工程基坑靠近廈門北站這一交通樞紐,地質(zhì)復(fù)雜且實際

圖1

開挖深度較深,為了確保該基坑支護(hù)穩(wěn)定安全,通過多次研究、比較,選擇最優(yōu)、經(jīng)濟(jì)的支護(hù)方案。確定采用自然放坡、土釘墻、預(yù)應(yīng)力管樁、灌注樁及擴孔錨索聯(lián)合支護(hù)體系,擬采用明排結(jié)合深井井點降水措施對地下水進(jìn)行控制處理。

基坑大致呈矩形,寬約131.73m,長約148.92m,周長約547m,面積約19617m2,開挖深度約15.50～17.50m。其中1-1、2-2剖面采用放坡加樁錨支護(hù),3-3剖面采用多級放坡土釘墻支護(hù),4-4、5-5、6-6剖面采用樁錨支護(hù),7-7剖面采取自然放坡插筋的方式,所有放坡剖面均需噴射50mm厚C20細(xì)石混凝土,內(nèi)掛8@200×200mm鋼筋網(wǎng)。

4 施工操作

4.1 施工工藝流程

整平場地→對已施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢修→測量放線→PHC管樁施工→坑內(nèi)降水井施工并啟動降排→各支護(hù)剖面土方開挖及施工相應(yīng)支護(hù)結(jié)構(gòu)至坑底→坑底排水溝、集水井施工。

4.2 施工方法及操作要求

4.2.1 測量施工

參照場地情況,將控制點和水準(zhǔn)基點引至不受破壞的位置,開工前,復(fù)核后妥善保護(hù),施工中應(yīng)經(jīng)常復(fù)測。

4.2.2 防護(hù)欄桿施工

(1)防護(hù)欄桿采用48壁厚3.0mm鋼管組裝而成。鋼管刷紅白相間油漆,其間相交部位用鐵質(zhì)扣件扣牢。

(2)欄桿立柱采用鋼管立柱,每2.0m設(shè)置1根,埋深1m,露地面高度為1.5m。

(3)防護(hù)欄桿設(shè)置在坡頂邊線往截水溝方向外側(cè)0.5m處。

(4)欄桿設(shè)置上、下兩道橫桿,上桿離基準(zhǔn)面1.5m,下桿離基準(zhǔn)面0.6m,并張掛密目式安全網(wǎng),安全網(wǎng)應(yīng)自上而下封閉設(shè)置。

(5)臨邊防護(hù)欄桿或柵門應(yīng)當(dāng)能經(jīng)受任何方向1000N的外力。

4.2.3 基坑降排水措施

本工程采取降水井結(jié)合集水明排的地下水控制措施。即坑內(nèi)、外設(shè)置降水井進(jìn)行降水；坡頂設(shè)置排水溝,將地表水及時排入就近市政管網(wǎng),防止地表水下滲、沖刷坡體；坡面設(shè)置泄水孔,坡底設(shè)置排水溝、集水井,將基坑內(nèi)匯集水及時抽排至坡頂水溝或直接沉淀后排入就近市政管網(wǎng)。降排水系統(tǒng)施工進(jìn)度應(yīng)與土方開挖和基坑側(cè)壁支護(hù)施工進(jìn)度相適應(yīng),以便及時排除坑內(nèi)積水。

4.2.4 靜壓PHC管樁施工

靜壓PHC管樁施工標(biāo)高為8.050m。靜壓樁雖靠近坡面,但具備施工空間。兩排樁的施工順序：先施工靠近基坑內(nèi)側(cè)一排樁,再施工靠近基坑外側(cè)的另一排樁。壓樁時對已施工的邊坡進(jìn)行監(jiān)測,必要時采取減少擠土措施。靜壓PHC管樁每根樁必須為單節(jié)樁,不允許焊接,嚴(yán)禁采用有橫向裂縫或截斷的工程樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)樁。管樁大面積施工前,須進(jìn)行試樁,以確定樁側(cè)阻力、樁端阻力及管樁施工工藝。

4.2.5 灌注樁接長及樁間擋板施工

支護(hù)樁接樁的高度范圍為標(biāo)高8.35～19.45m。接樁時需要開挖到原樁頂標(biāo)高,出現(xiàn)的臨時邊坡采用1∶1放坡支護(hù),坡面噴射50mm厚C20細(xì)石混凝土,內(nèi)掛8@300×300mm鋼筋網(wǎng)。

(1)鋼筋制作與安裝：①應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行鋼筋復(fù)驗、見證取樣檢驗,合格后方可使用；②鋼筋應(yīng)按品種規(guī)格、批號、分類存放,不得混存。有嚴(yán)重銹蝕、麻坑、劈裂、夾砂、夾層、油污等鋼筋不得使用；③綁扎鋼筋時一般用順扣或八字扣,各點可交錯綁扎。設(shè)置扶正裝置(砼塊或鋼筋環(huán)), 以保證≥50mm保護(hù)層厚度；④鋼筋連接方法宜采用焊接或機械連接；⑤鋼筋焊接成型時,焊前不得有水銹、油漬；焊縫處不得咬肉、裂紋、夾渣,焊藥皮應(yīng)清除干凈。

(2)混凝土澆筑：①混凝土澆筑時自由落差一般不大于2m,當(dāng)大于2m時,應(yīng)用導(dǎo)管或溜槽輸送；②混凝土振搗采用插入式振搗棒振搗,振搗時振搗器不得直接放在鋼筋上。振搗至混凝土不再下沉,無顯著氣泡,表面平坦一致,開始浮現(xiàn)水泥漿為度。若發(fā)現(xiàn)表面呈現(xiàn)水層,應(yīng)分析原因,予以解決；③混凝土澆筑振搗完畢,將上口甩出的鋼筋加以整理,用木抹子按設(shè)計標(biāo)高控制線對上口進(jìn)行找平。

4.2.6 土釘墻施工

大面積施工前,選擇不同類型土層,施工3根以上的土釘進(jìn)行抗拔力基本試驗,以確定土層摩阻力、承載力和施工工藝。當(dāng)試驗抗拔力不滿足設(shè)計要求時,應(yīng)通知設(shè)計單位核算基坑的穩(wěn)定性,調(diào)整設(shè)計后方可施工。

4.2.7 放坡掛網(wǎng)噴面施工

土方開挖的作業(yè)面修整后先預(yù)噴25mm厚C20混凝土,再鋪設(shè)8@200×200mm鋼筋網(wǎng),用插筋固定在坡面上,接下來方可復(fù)噴混凝土達(dá)到設(shè)計厚度,不得有漏筋現(xiàn)象。

4.2.8 土方開挖施工

本工程基坑整體分層分段開挖,四周逐漸向中間方向收回至出土馬道口。5-5、6-6剖面坡頂卸載的開挖方法采用長臂挖掘機在基坑外側(cè)向后退挖,結(jié)合人工開挖。施工現(xiàn)場臨時坡道向下放斜坡用于土方開挖和外運,在塔吊全部安裝完畢、基坑土方挖運完成后再挖除臨時道路。坡道位置土方開挖采用小型挖掘機開挖,再由長臂挖掘機分級盤土至坑外,小型挖掘機開挖最后由吊車吊出坑外。

5 效果與體會

地下室結(jié)構(gòu)結(jié)束后,第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)資料顯示,基坑邊坡的累計最大水平位移僅為2 mm,周圍建筑物沉降量僅為0.75mm,深層土體的水平位移及地下水水位基本未發(fā)生變化,坡頂未出現(xiàn)裂縫,基坑坑底也未出現(xiàn)隆起等現(xiàn)象,表明整個基坑在開挖和施工過程中是穩(wěn)定的。并且通過基坑內(nèi)設(shè)置降水井、排水溝、集水井結(jié)合的抽排降水系統(tǒng),抽排順暢,滿足了施工要求。說明自然放坡、土釘墻及樁錨聯(lián)合的支護(hù)方案經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、便于施工,可在復(fù)雜的透水土層、淤泥層地質(zhì)條件下推廣應(yīng)用。