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關(guān)鍵詞:高層建筑;深基坑;土方開(kāi)挖;技術(shù)管理
土方開(kāi)挖作為基坑工程中的重點(diǎn)項(xiàng)目,土方開(kāi)挖作業(yè)的好壞關(guān)系著整個(gè)基坑工程質(zhì)量的優(yōu)劣。當(dāng)前,高層建筑工程土方開(kāi)挖量大,工程地質(zhì)條件復(fù)雜,若繼續(xù)采用傳統(tǒng)的明挖法不利于土方開(kāi)挖安全性的保證。因此,為有效解決深基坑開(kāi)挖問(wèn)題,確保高層建筑施工質(zhì)量,本文以沁園春A地塊一期工程深基坑開(kāi)挖工程為例,分析其存在的問(wèn)題,提出適合本工程土方開(kāi)挖的關(guān)鍵技術(shù),并借助信息化技術(shù)對(duì)土方開(kāi)挖施工技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)[1-2]。
1工程概況
沁園春A地塊一期工程場(chǎng)地位于三明市新市中路東南側(cè)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察,本工程現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)平坦,場(chǎng)地內(nèi)無(wú)構(gòu)建物,基坑北側(cè)距建設(shè)紅線(xiàn)最小距離僅為1.5m,東側(cè)臨近既有住宅建筑,住宅建筑為磚混結(jié)構(gòu)。南側(cè)為市政道路,距道路邊線(xiàn)為5m,,西側(cè)為高層住宅建筑小區(qū)。根據(jù)工程規(guī)劃,本工程建設(shè)9棟住宅建筑,兩個(gè)相鄰長(zhǎng)方形基坑,,兩個(gè)基坑長(zhǎng)度均為65m,寬度均為45m。根據(jù)工程勘測(cè),基坑周邊環(huán)境條件良好,基坑紅線(xiàn)內(nèi)無(wú)需要保護(hù)的建(構(gòu))筑物;臨近道路與地下室結(jié)構(gòu)最小距離為10.0m。為確?;娱_(kāi)挖和土方運(yùn)輸順暢,總體上從北側(cè)開(kāi)始向南側(cè)退挖,以形成施工平行流水作業(yè)局面;同時(shí)采用分層分段開(kāi)挖,上層上層大面積開(kāi)挖采用大功率挖掘機(jī)以加快施工進(jìn)度,下層基礎(chǔ)部分采用小型機(jī)械進(jìn)行開(kāi)挖,下層需加鋼板或箱板墊防止挖機(jī)下陷。同時(shí),基坑四周應(yīng)嚴(yán)格控制堆載,不得超過(guò)15kN/m2,及時(shí)排除地表及基坑水,保持基坑干燥。
2本項(xiàng)目土方開(kāi)挖施工重點(diǎn)和難點(diǎn)
2.1開(kāi)挖工程量大,支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣
本工程基坑開(kāi)挖工程量大,土方開(kāi)挖、外運(yùn)工程量大。同時(shí),基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)包括圍護(hù)樁、鋼支撐、樁間噴射混凝土等結(jié)構(gòu),較其他建筑深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此導(dǎo)致施工困難,要求施工單位加強(qiáng)土方開(kāi)挖優(yōu)化組織,合理選擇土方開(kāi)挖技術(shù)。
2.2基坑周?chē)h(huán)境復(fù)雜
本工程中,建筑紅線(xiàn)距市政道路最小距離僅為10.0m,基坑開(kāi)挖施工易造成周?chē)鷺?gòu)建物、道路沉降變形,需要密切關(guān)注基坑開(kāi)挖期間沉降變形監(jiān)測(cè),對(duì)明挖基坑的穩(wěn)定帶來(lái)一定程度的威脅。此外,本工程影響范圍內(nèi)分布有高壓電線(xiàn)及地下管線(xiàn)等。深基坑開(kāi)挖過(guò)程中,可能引起基坑土體位移,破壞土體平衡,引起周?chē)邏壕€(xiàn)路及地下管線(xiàn)受到破壞,如處理不當(dāng)就會(huì)引發(fā)施工安全事故。為改善該問(wèn)題,本工程土方開(kāi)挖過(guò)程中加強(qiáng)基坑水平位移和支撐軸力監(jiān)測(cè),并密切關(guān)注周?chē)鷺?gòu)建物沉降變形情況,確?;娱_(kāi)挖期間基坑及周?chē)鷺?gòu)建物、道路穩(wěn)定。
2.3工程緊,工程機(jī)械多
本工程中,規(guī)劃土方開(kāi)挖時(shí)間僅為30d,且需要與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)同步實(shí)施,工期緊,施工現(xiàn)場(chǎng)工程機(jī)械多,部分工程機(jī)械施工作業(yè)半徑不足,影響工程施工進(jìn)度和施工效率。針對(duì)該問(wèn)題,本工程采用分區(qū)、對(duì)稱(chēng)施工技術(shù)方案,按工程機(jī)械半徑合理劃分土方開(kāi)挖區(qū)段,待本區(qū)段開(kāi)挖完成后轉(zhuǎn)移下一區(qū)段,滿(mǎn)足工程現(xiàn)場(chǎng)流水作業(yè)要求。
3土方開(kāi)挖施工技術(shù)要點(diǎn)研究
本工程中,兩個(gè)基坑同步流水施工,施工順序?yàn)椋旱谝浑A段土方開(kāi)挖→沖鉆孔灌注樁→冠梁施工→冠梁錨索施工→第二階段基坑開(kāi)挖→圍護(hù)樁間土支護(hù)施工→腰梁及錨索施工→第三階段開(kāi)挖至底板。本文分階段分析土方開(kāi)挖施工技術(shù)要點(diǎn)。
3.1第一階段土方開(kāi)挖
開(kāi)挖第一級(jí)基坑支護(hù)護(hù)坡及平臺(tái),按自然放坡形式開(kāi)挖護(hù)坡噴錨工作面。整體開(kāi)挖深度為2.3m,局部開(kāi)挖深度為3.6m。第一階段開(kāi)挖過(guò)程中,機(jī)械開(kāi)挖距樁體、承臺(tái)距離≮300mm。機(jī)械開(kāi)挖自樁體300mm處以倒退行駛方式開(kāi)挖(如圖1所示)。第一階段開(kāi)挖時(shí),遵循分層開(kāi)挖原則,淤泥層開(kāi)挖深度控制在1m以?xún)?nèi),非淤泥層開(kāi)挖厚度控制在2m以?xún)?nèi)。
3.2土方開(kāi)挖第二階段
基坑沖鉆孔灌注樁、冠梁和冠梁錨索施工完成后,開(kāi)展第二階段土方開(kāi)挖,分層開(kāi)挖至-7.0m,分層開(kāi)挖厚度2.0m?;訃o(hù)結(jié)構(gòu)附近采用人工開(kāi)挖方式,其他區(qū)域采用機(jī)械開(kāi)挖方式?;舆吰掳醋匀环牌?,由第二階段開(kāi)挖土方至第一階段平臺(tái),經(jīng)第一階段平臺(tái)挖掘機(jī)械轉(zhuǎn)運(yùn)至土方堆放區(qū)域(如圖2所示)。
3.3土方開(kāi)挖第三階段
土方開(kāi)挖第三階段,基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度,采用階梯式開(kāi)挖方法進(jìn)行自然放坡,分層開(kāi)挖深度不超過(guò)2.0m,基坑底部土方留300mm人工清槽區(qū)域?;娱_(kāi)挖至坑底后,基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,沿基坑底部按順時(shí)針?lè)较蜷_(kāi)挖放坡區(qū)域階梯,以起始點(diǎn)位置作為土方外運(yùn)收口區(qū)域,整平10m寬臺(tái)階并填實(shí)800mm厚廢磚渣,供土方外運(yùn)車(chē)輛通行。人工清槽完成后,挖機(jī)采用倒退開(kāi)挖方法開(kāi)挖土方外運(yùn)出口(如圖3所示),其余土方經(jīng)人工修整后通過(guò)塔吊設(shè)備外運(yùn)。3.4土方堆放本工程中,在基坑頂部距邊緣5m處設(shè)置土方臨時(shí)堆場(chǎng),開(kāi)挖后土方當(dāng)班清理,當(dāng)班不能清理時(shí)停止開(kāi)挖。根據(jù)工程設(shè)計(jì),基坑頂部3m范圍內(nèi)允許荷載為10kN/m,禁止土方堆放超過(guò)3m控制線(xiàn),并限制運(yùn)輸車(chē)輛行駛路線(xiàn)和區(qū)域,避免因基坑邊坡荷載過(guò)大引起坡體位移。
3.5支護(hù)樁及疏干井保護(hù)措施
為防止基坑機(jī)械開(kāi)挖破壞支護(hù)樁和疏干井結(jié)構(gòu),影響基坑邊坡穩(wěn)定性和集水降水效果,本工程制定并落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)措施:①支護(hù)樁開(kāi)挖。為降低施工機(jī)械車(chē)輛施工對(duì)支護(hù)樁的擠壓作用,避免引起樁位偏移,本工程對(duì)土方外運(yùn)出口影響行車(chē)路線(xiàn)的支護(hù)樁進(jìn)行開(kāi)挖、割樁、回填處理,待基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高且機(jī)械退場(chǎng)后重新鉆孔;②機(jī)械開(kāi)挖統(tǒng)一指揮。臨近支護(hù)樁和疏干井機(jī)械開(kāi)挖時(shí),由專(zhuān)人進(jìn)行盯測(cè),加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)指揮,防止超挖。必要時(shí),先由人工開(kāi)挖支護(hù)樁、疏干井附近土方,再使用機(jī)械沿開(kāi)挖深度倒退開(kāi)挖土方;③合理劃分人工開(kāi)挖區(qū)域。機(jī)械開(kāi)挖前,預(yù)留300mm厚人工開(kāi)挖土方,邊坡人工開(kāi)挖土方厚度為150~300mm,滿(mǎn)足基坑開(kāi)挖標(biāo)高和邊坡坡度控制要求,減少機(jī)械開(kāi)挖對(duì)支護(hù)樁、邊坡的擾動(dòng);④隨挖隨封底,沿底板至支護(hù)樁邊線(xiàn)澆筑毛石混凝土墊層,樁墻內(nèi)邊凹槽清理干凈,不得夾泥。承臺(tái)部位采用人工開(kāi)挖方式,嚴(yán)禁采用機(jī)械開(kāi)挖;⑤分層回填。基坑開(kāi)挖后,盡可能減少基坑暴露時(shí)間,地下室施工完成后,沿地下室外墻與圍護(hù)結(jié)構(gòu)間隙分層回填土方,回填土方采用密實(shí)度大于0.94的黏性土,并配合進(jìn)行防水施工。
4施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)
由于本工程基坑施工環(huán)境較為復(fù)雜,基坑周?chē)鸀槭姓缆贰⒓扔薪ㄖ?,且距基坑紅線(xiàn)較近,基坑施工可能造成周?chē)鷺?gòu)建物、道路不均勻沉降,進(jìn)而影響構(gòu)建物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和基坑施工安全。本工程中,施工單位在基坑內(nèi)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)260個(gè),重點(diǎn)監(jiān)測(cè)基坑土方開(kāi)挖、基坑降水和注漿加固階段基坑變形位移情況,全面、及時(shí)掌握基坑及周?chē)鷺?gòu)建物位移、沉降數(shù)據(jù),為基坑施工提供有效數(shù)據(jù)支持,保證周?chē)h(huán)境的安全和施工順利進(jìn)行[3-4]。
4.1地下水位
基坑開(kāi)挖過(guò)程中,基坑圍護(hù)周邊地下水位變化幅度一般在0.51~0.72m,反映出圍護(hù)止水效果良好。
4.2水平位移
按照土方開(kāi)挖的3個(gè)階段進(jìn)行圍護(hù)樁體的水平位移監(jiān)測(cè),可見(jiàn)最大水平位移-26mm,在報(bào)警范圍之內(nèi),留土護(hù)壁措施對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移控制有效
4.3支撐軸力
水平環(huán)形梁和支撐梁混凝土澆筑完成后,隨著挖土加深,支撐軸力很快增大,挖土到第3階段軸力達(dá)到峰值,普遍在10000~11000kN,均在報(bào)警值16000kN范圍內(nèi))。
5結(jié)語(yǔ)
從土方開(kāi)挖過(guò)程及各方面數(shù)據(jù)分析來(lái)看,土方保質(zhì)保量的完成了基本工作,基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)良好,基坑這戶(hù)穩(wěn)定,達(dá)到了基坑降水的基本要求,通過(guò)本工程總結(jié)以下結(jié)論:(1)開(kāi)挖方式選分區(qū)、分段開(kāi)挖原則,組合采用機(jī)械開(kāi)挖和人工開(kāi)挖方法,嚴(yán)禁超挖,防止土方開(kāi)挖破壞邊坡穩(wěn)定性和圍護(hù)結(jié)構(gòu)完整性。(2)加強(qiáng)基坑土方開(kāi)挖過(guò)程中施工監(jiān)測(cè)是保障施工安全的重要措施。施工單位應(yīng)根據(jù)基坑周?chē)h(huán)境、施工進(jìn)度、施工技術(shù)方案等因素合理確定監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn),布設(shè)各構(gòu)建物、基坑邊坡、基坑底部監(jiān)測(cè)點(diǎn),確?;颖O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、完整性,預(yù)防和控制基坑變形失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]張麗.淺談高層建筑深基坑土方開(kāi)挖技術(shù)[J].建材與裝飾,2020(11):3-4.
[2]許慶宇.高層建筑深基坑土方開(kāi)挖技術(shù)分析[J].中外企業(yè)家,2019(24):81.
[3]潘興華.高層建筑深基坑土方開(kāi)挖技術(shù)的探究[J].工程技術(shù)研究,2018(01):72-73.
[4]王鋼.高層建筑深基坑土方開(kāi)挖技術(shù)分析[J].建材與裝飾,2018(10):41.
作者:何環(huán)環(huán) 單位:福建一建集團(tuán)有限公司