魏建軍,胡 纓,朱中華,章夢驍
1.浙江華爾達(dá)裝飾工程有限公司,浙江杭州 311200
2.杭州文茂置業(yè)有限公司,浙江杭州 311215
3.浙江省一建建設(shè)集團(tuán)有限公司,浙江杭州 310013
滬杭客專海寧西站深基坑施工處理技術(shù)探討
魏建軍1,胡 纓2,朱中華3,章夢驍3
1.浙江華爾達(dá)裝飾工程有限公司,浙江杭州 311200
2.杭州文茂置業(yè)有限公司,浙江杭州 311215
3.浙江省一建建設(shè)集團(tuán)有限公司,浙江杭州 310013
基坑支護(hù)體系主要是為了確?;又苓叚h(huán)境和地下結(jié)構(gòu)施工的安全,對基坑周邊環(huán)境和基坑側(cè)壁采用加固、檔和保護(hù)措施,對基坑的穩(wěn)定起著重要的作用,是基坑施工技術(shù)的重要組成部分。本文結(jié)合工程實(shí)例,對深基坑施工處理技術(shù)進(jìn)行了分析探討。
客專;海寧西站;基坑支護(hù);施工技術(shù)
新建滬杭客運(yùn)專線海寧西站,中心里程為DK131+630,車場設(shè)計(jì)規(guī)模為2站臺(tái)面4線。客運(yùn)用房建筑面積4 933 m2,工程2009年11月28開工,上海路局滬杭公司要求我項(xiàng)目部6月底必須竣工,因此施工工期非常緊張,細(xì)化到每個(gè)分部分項(xiàng)的時(shí)間十分有限。滬杭客專全線10.1通車,海寧西站作為其中一部分是為國慶獻(xiàn)禮工程,意義十分重大,工程的進(jìn)度及質(zhì)量不容有失。
海寧西站站房場地中部有一河道穿過,河寬8.00m~12.50m,河深0.5m~2.30m,施工前已用粉質(zhì)粘土及A、B料回填河道,場地已順利平整,平整后相對標(biāo)高-0.50m?;靥詈拥勒w位于地下室消防水池、水泵房結(jié)構(gòu)部分,工程淺基礎(chǔ)(-3.10m以上)為素填土及粉質(zhì)粘土;深基坑在勘察深度范圍內(nèi),場地內(nèi)地下水主要為孔隙潛水,整個(gè)基底坐落在淤泥質(zhì)土層上,滲透系數(shù)很小,地下降水困難。深基坑的最大開挖深度是-8.00m,周邊淺基礎(chǔ)需要開挖至-3.10m即可,而且鐵路軌道基礎(chǔ)的A、B料分層回填已完成至標(biāo)高2.00m,最高與最低點(diǎn)相差10m。滬杭高鐵的軌道路基的要求非常高,如果出現(xiàn)因站房深基坑(深基坑長寬各位20m長)開挖而使的軌道路基出現(xiàn)坍塌的情況,坍塌情況一出現(xiàn)將使高鐵零沉降的目標(biāo)失去意義。
最安全合理的開挖方式是一層一層開挖,以階梯狀的開挖方法分層放坡,但這樣做將使得深基坑施工工期變的十分漫長,消防水池剪力墻施工完成后還要回填大量土方,既不經(jīng)濟(jì)也不合理,因此項(xiàng)目部決定采用目前在圍堰、防護(hù)堤等運(yùn)用十分成熟的鋼板樁施工工藝,來開挖深基坑。
鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼,其截面有直板形、槽形及Z形等,有各種大小尺寸及聯(lián)鎖形式。常見的有拉爾森式,拉克萬納式等。其優(yōu)點(diǎn)為:強(qiáng)度高,容易打入堅(jiān)硬土層;可在深水中施工,必要時(shí)加斜支撐成為一個(gè)圍籠。防水性能好;能按需要組成各種外形的圍堰,并可多次重復(fù)使用。
首先考慮軌道基礎(chǔ)的影響,因A、B料回填的基礎(chǔ)不能挖除或降低標(biāo)高,而上圖F軸位置有四排高壓旋噴樁和4個(gè)承臺(tái)的預(yù)應(yīng)力管樁,通過咨詢了專家,并計(jì)算后,得出結(jié)論,在F軸一側(cè)利用路基閥板和樁基來共同承擔(dān)軌道路基的土壓力;加上深基坑處原為天然河道,現(xiàn)截?cái)嗪恿骰靥钔练剑紤]到地下水對施工的影響,采用有防水性能好的聯(lián)鎖鋼板樁。最后形成一個(gè)土方開挖思路,A-F軸范圍內(nèi)整體卸土至淺基礎(chǔ)需開挖的標(biāo)高-3.10m,在深基坑鋼板樁外側(cè)2m范圍卸土至-4.00,后打鋼板樁,每根鋼板樁長度9m,入土深度-13.00m。工程的消防水池開挖深度-7.60,水溝(寬1m)處需開挖至-8.60m,而外側(cè)水泵房則只需開挖-6.00m,此處相差2.60m,且空間位置不允許放坡,針對此問題,我們決定在中間高低差位置處再打入一排鋼板樁,最后加上下兩道鋼管支撐,形成一個(gè)圍籠。
方案形成后,開始施工,施放鋼板樁的定位軸線,并用白灰撒明線。鋼板樁就位使用專用樁機(jī)基,吊裝機(jī)械鋸齒形咬口固定穩(wěn)妥鋼板樁,吊起樁后對準(zhǔn)白灰軸線標(biāo)記,插入樁位,調(diào)整樁機(jī)液壓臂角度使樁身保持垂直。打樁初期,采用低速打入,以防遇到地面堅(jiān)硬障礙物造成鋼板樁傾斜或偏移,必須時(shí)刻注意樁身的垂直度,出現(xiàn)傾斜或偏移就會(huì)使得樁與樁不能互鎖,土方開挖施工時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)鋼板樁傾斜而沒有互鎖,地下水在此處滲透,影響防水工作,因此樁身的垂直度是影響圍籠整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素之一。打樁時(shí)如遇硬土層,適當(dāng)加大打樁力,穿過硬土層后降低打樁力,在次過程中,也要隨時(shí)注意垂直度的變化。當(dāng)樁頂位置高出淺基礎(chǔ)(-4.00m)約0.5m左右時(shí),即可停止打樁,此高度作為鋼板樁剛性支護(hù)制作施工的預(yù)留高度,同時(shí)也可以防止雨水等進(jìn)入基坑。鋼板樁按順時(shí)針或逆時(shí)針方向沿白灰軸線標(biāo)記逐一打入施工,樁與樁之間要注意相互咬合。
鋼板樁打入完成,上層圍檁焊接完畢,加斜支撐成為一個(gè)圍籠,中間用鋼管支撐。待整體穩(wěn)定后土方開挖,開挖時(shí),最重要的事情是觀測鋼板樁,觀測鋼板樁有無移動(dòng),在露土鋼板樁四周上口及下端位置用紅色油漆畫點(diǎn),在深基坑外圍選定觀測點(diǎn),利用全站儀觀測鋼板樁的位移情況,并列表統(tǒng)計(jì),監(jiān)測頻率一天至少一次,并注意觀察基坑土體的變化,發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象及時(shí)進(jìn)行堵漏,并積極排水降水。如發(fā)現(xiàn)鋼板樁露土部分的下端,有明顯的位移出現(xiàn),需要在下端增設(shè)支撐,以保證基坑支護(hù)的整體穩(wěn)定性,開挖過程中,土方要隨挖隨運(yùn),鋼板樁周圍5m范圍內(nèi)不得堆土。
混凝土底板及剪力墻翻邊(中間鋼管支撐以下位置)施工完成后,在鋼板樁和剪力墻之間回填土方,土方上面用混凝土澆筑加固,降低鋼板樁內(nèi)外兩側(cè)的土方高差,混凝土整體加固土方增強(qiáng)了內(nèi)側(cè)土方承受土壓力的能力。因之前出現(xiàn)過內(nèi)外高差過大而且內(nèi)側(cè)土方受壓能力不足,使鋼板樁拔除后造成已施工完成的鋼筋混凝土底板被外側(cè)土方主動(dòng)土壓力拱起的案例。在此處必須計(jì)算高低差的土方主動(dòng)及被動(dòng)土壓力的壓力值,不能影響混凝土底板面。支撐系統(tǒng)拆除后,方可進(jìn)行 鋼板樁的拔除工作,拔樁時(shí),需要專人監(jiān)控,不能出現(xiàn)對混凝土墻面造成碰撞的情況出現(xiàn),拔出的鋼板樁及時(shí)移除,不能堆砌在混凝土地下室周邊。
選擇一種適合工程情況的施工方式非常重要,目前地下室施工已順利完成,而且因選擇鋼板樁開挖方式,不影響周邊淺基礎(chǔ)
承臺(tái)磚胎膜的施工和鋼筋綁扎,整個(gè)地下室用時(shí)才20天,加快了工程施工進(jìn)度。
[1]龔曉南.基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1998.
[2]潘天雄.基坑支護(hù)工程的施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究[J].工程科學(xué),2010,12.
U2
A
1674-6708(2011)48-0035-02