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12735_天津某深基坑支护施工技术实例

2023-11-01 来源:易榕旅网
天津某深基坑支护施工技术实例

1 工程概况

(1)该工程位于天津市复康路南侧,体工大队院内,占地5692m2,地上二十四层,局部二十六层,地下二层,总高度94.75m,总建筑面积为61342m2。基础采用桩支撑梁板基础,主附楼基础相连。槽底标高-10.4m,挖深9.8m,基槽长100m 宽约69m,面积6900m2,支护长度300 m,呈较规则长方形。基坑南侧为游泳馆,距槽边仅2.5m,北侧距复康路只有2m,复康路边有煤气管道,上下水管道、供电电缆、通讯电缆,最近的管道距槽边仅1.5m。

(2)地质情况

地下水位平均埋深为1.5m,地表以下约3m深度范围内为人工填土及坑底淤泥,再向下3m左右为粘土与粉质粘土,水平渗透系数为2.3×10-8cm/s垂直渗透系数为1.9×10-8cm/s,其下至坑底为粉质粘土及粉土层,土质不均,且夹杂大量粉砂层,不固结快剪内摩擦角φ=28度,粘聚力C=12kPa。

该场地土层分布为:杂填土、粘土、粉质粘土、粉土、粉质粘土、粉土、粉质粘土。 场地地下水属潜水-微承压水类型,地下水位平均埋深为1.5m,平均水位标高为2.00m。 渗透系数见表1

表1

地基土名称 杂填土 粘土 粉质粘土 粉土 粉质粘土 粉土 粉质粘土 水平渗透系数 (cm/s) >10-4 2.3×10-8 5.0×10-7 8.5×10-5 3.1×10-5 1.0×10-4 3.3×10-6 垂直渗透系数(cm/s) >10-4 1.9×10-8 2.0×10-8 6.0×10-6 2.4×10-5 1.5×10-4 8.7×10-7 透水性 强透水 微透水 微透水 弱透水 弱透水 弱透水 弱透水 由于土层渗透系数很小,且土层中夹杂大量粉砂层,对基坑降水及开挖造成不利影响。

2 深基坑支护设计及施工要点

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根据基坑周边的恶劣情况,根据周边不同情况确定了基坑支护方案,分别采用灌注桩,水泥搅拌桩止水帷幕,地连墙等方法综合运用进行支护。 (1) 基坑降水:

由于本工程北临复康路仅2m,南侧槽边距游泳馆2.5m,(此建筑物已被定为危楼),且土质为粉质粘土并加杂粉砂,渗透系数较大。为了防止相邻建筑物和路面因不均匀降水而开裂,我们制定了基坑内降水,基坑外不降水的施工方案。根据基坑深度及面积以及单口井的降水影响,共设置27口大口井,孔径Ф700mm,井管采用Ф500mm无砂陶粒管,管外壁包一层棕榈,起到渗水隔砂作用,井周围用石屑回填,增加透水性能。电梯井附近降水井井深为18m,其余井深为16m。基槽外侧游泳馆一侧设置4口观测井,复康路一侧设置了3口观测井,另两侧设置了3口观测井。

在开挖过程中,降水井每隔8小时观测一次水位,观测井每隔4小时观测一次水位,记录留档作为统计分析数据。如发现观测井水位有突然下降现象,立即采取回灌措施,以保证槽外水位稳定,减小对相邻建筑物的影响。在实际开挖过程中,观测井水位始终保持-1.5m左右,经过市质量检测中心24站对周围建筑物的观测,该建筑物沉降为均匀沉降,且沉降量不到6cm ,保证了期间相邻建筑的安全。 (2)止水帷幕及支护结构

根据本工程自身特点以及周围环境和土质情况,止水帷幕采用水泥搅拌桩围基槽一圈形成封闭状,桩径Φ700mm,基槽东、西、北三侧采用单排水泥搅拌桩,南侧距离游泳馆最近处仅2.5m,为了保证其结构安全不出现较大沉降和位移。故在南侧采用双排水泥搅拌桩,桩顶标高-1.6m,桩长分别为15.5m、14.5m。纵向搭接200mm,横向搭接100mm。

支护结构采用单排砼灌注桩,桩径分800mm和1000mm两种,间距分别为900mm和1100mm,桩长17.7m-23.65m,桩顶标高-3.9m,冒梁上皮标高-2.9m。砼强度等级C30。

基坑西北角为拟建建筑物的汽车坡道,因而此处采用双排地下连续墙,墙厚600mm,墙深21m,共计89.8m,此处不再设止水帷幕,此地连墙具有三种功能:a.起到围护挡土作用。b.采用C40 、S12抗渗砼,起到止水防水功能。c.兼作汽车地下坡道的永久性外墙。

该工程基坑呈长方形,长短边比例接近2:1,基坑内支撑体系采用混凝土单层双环梁(呈眼镜状),环梁内径59m,截面1800×1000mm。使围护桩简化为上面简支端,

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下面固定端的受力简图,根据地下室两层的结构标高,避开负一层楼板(-4.5m)把环梁设于-3.9m处(环梁底皮标高),方便施工。双环梁中间采用对撑连接,起到基坑边的支撑作用。

混凝土双环梁及对撑由27根400×400mm的钢格构柱支撑。环、帽梁截面为1800×1000mm,对撑梁截面为1200×1000mm,基坑四角处由砼撑杆及撑板将环、帽梁相连,并由此将环梁受力传至冒梁。(见图2)

基坑支护总长度300m。 游 泳 馆 图2

地下连续墙临规划红线建帽梁(3) 挖土方法

根据基坑的深度和支护体系情况分三步挖土。

第一步,挖至环、帽梁下皮,做环、帽梁及对撑支撑,达到砼设计强度后,开始下一步挖土。由于基坑还需下挖6.5m且无水平支撑,一次开挖有可能对围护桩造成不利的影响,因而又分成两步开挖,第二步挖土时挖掘机先沿着支护墙四周挖4m宽3.5m深的沟(除去车辆进出坡道外),根据监测掌握围护结构的位移变形情况,确认围护结构无问题,再开挖第三步土。第三步开挖先在环状沟以内的基槽内顺着开挖方向,挖1.5m深5m宽,5m长的坑,挖掘机下到坑内,根据挖掘机的有效臂长(5.5m)一次可以挖到槽底,并采用四台挖掘机两两配合接力出土。(见图3、图4)

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图3 挖土顺序图 自然地坪-0.60m-3.9m围着环梁挖4m宽,3.5m深沟第一步挖掘机座落位置第二步首次开挖水泥搅拌桩第二步砼灌注桩-10.4m图4 挖土刨面图

3 质量保证措施

(1)保证水泥搅拌桩抗渗性措施

保证桩位准确:施工过程中,搅拌桩的垂直度偏差严格控制在1.5%以内,保证了防水质量,桩位偏差均控制到50mm。

保证水泥掺入量均匀,保证桩与桩搭接尺寸不小于200mm:水灰比为0.5,水泥掺入比18%,为了便于监控水泥掺入量,施工前先计算出每米桩的水泥掺入量及每棵桩的水

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泥掺入量,由质量员定时检查。施工机械采用双头水泥土搅拌桩机,浆液输送连续进行避免断桩,浆液中断时均要求自中断面处往下喷浆复搅1.0m后再继续上提。

(2)地连墙质量的保证措施

在槽段开挖前,先构筑现浇砼导墙,深度为2 m。在导墙上弹出地连墙的槽段线分界线,设中线控制点、标高控制点控制钢筋笼位置。挖槽过程中随时检查槽壁垂直度,如发现超过规范要求的及时采取措施加以更正。

槽段开挖结束后及时清理槽底,并置换泥浆,泥浆比重不大于1.2,沉淀物淤积厚度不得超过200mm。

钢筋笼槽段接缝处采用“E”型止水钢板,焊缝严密,保证接缝处不漏水。 4 支护结构监测及结果分析

在施工过程中,采用多种科学的测试手段,对基础开挖进行了全程跟踪监测,提高了信息化施工水平。 (1)围护监测

共设应力监测点16个,水平位移监测点35个,围护桩、地连墙测斜点7个,基坑回弹观测点1个。

采用振动式钢筋应力计及频率仪对围护桩进行应力监测,采用伺服式测斜仪进行基坑侧向变形观测,监测自开挖日起每隔1~2天观测一次,并由此得出的数据,来控制开挖的进程,以保证基槽及周围建筑物的安全。经数据分析,在全部开挖完成时,该环梁最大水平位移仅为1.9cm。(观测数据见附表图5)

3040 C5桩侧向变形值 单位:mm 标高 变形值 -2.9 16.7 -3.4 17.9 -3.9 19.1 -4.4 19.9 -4.9 21 -5.4 22.4 -5.9 23..9 -6.4 25.1 -6.9 26 -7.4 26.6 -18.9-7.9 27.1 8.4 图5 观测数据图 8.9 标高 -9.4 -9.9 -10.4 -10.9 -11.4 -11.9 12.4 -12.9 -13.4 -13.9 -14.4 14.9 15.4 变形值 25.9 25 24.2 22.9 21.9 21 19.8 18.6 17.5 16.4 14.8 标高 -15.9 -16.4 -16.9 -17.4 -17.9 -18.4 -18.9 -19.4 变形值 11.2 9.9 9.1 8 6.7 5.3 3.4 1.6 35

25201510

500-4.4-6.4-8.4-10.4-12.9-14.9-16.9

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(2)周围建筑物沉降

基坑开挖过程中,对南侧建筑物及四周地面进行了观测。当基坑开挖至-4m时,该建筑物沉降4cm,当基坑开挖完成时,该建筑物沉降不到6cm,且沉降较均匀。未对建筑物造成影响。 5 结语

该深基坑支护施工结合施工现场的具体情况,地连墙(兼做坡道处结构墙),钢筋砼灌注桩、水泥搅拌桩,止水帷幕、砼环梁、砼水平支撑,多种支护手段综合运用,充分发挥不同支护结构的特点,即达到了支护止水的功能,又尽量节约了支护费用。

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