王寒
(上海萬限實業(yè)有限公司 上海 200000)
彩虹灣保障性住房基地三期動遷安置房項目位于上海市虹口區(qū)虹灣路,總建筑面積298599.6m2,基坑面積為45400m2,基坑周邊延長約1093m,開挖深度約5.70~8.65m?;A(chǔ)形式為樁筏基礎(chǔ),主樓工程樁樁徑為700mm的鉆孔灌注樁,地庫樁為400mm的預(yù)制方樁。正負(fù)零相當(dāng)于+5.000,自然地坪絕對標(biāo)高為+3.000。場地地基土屬軟弱場地土類型,場地類別為IV類,地基基礎(chǔ)安全等級為二級。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)與紅線的凈距為11.5~17.3m,局部位置距紅線為0.8~3.2m。項目東側(cè)為在建的彩虹灣保障性住房基地二期動遷安置房項目,南側(cè)為江楊花園高層住宅,北側(cè)虹灣路距離基坑40.0m。
場地地基屬于長江三角洲濱海平原型沉積土層,主要由粘性土、粉性土以及砂土組成。基地范圍內(nèi)分布:①層雜填土、②層粉質(zhì)粘土、③層砂質(zhì)粉土、④層淤泥質(zhì)粘土、⑤層粉質(zhì)粘土、⑥層粉質(zhì)粘土夾粘質(zhì)粉土、⑦層砂質(zhì)粉土、⑧層粉砂夾粘性土??拥鬃湓冖蹖由百|(zhì)粉土中,地下水埋深約0.10~1.30m,相應(yīng)絕對高程為2.46~3.79m。
基坑面積大、開挖深度較深,大范圍卸載后易產(chǎn)生回彈,影響基坑穩(wěn)定。結(jié)合場地及周邊環(huán)境要求,基坑整體采用分坑順作+一道鋼筋混凝土支撐體系,基坑周邊采用灌注樁+單排三軸攪拌樁做止水帷幕的圍護(hù)方案。
工程采用型號為φ850@600的三軸攪拌樁作為止水帷幕,樁頂標(biāo)高+3.000m,基坑周邊區(qū)域樁長15.5m,地下車庫區(qū)域基坑周邊、貼邊局部深坑樁長16.75m,號樓區(qū)域基坑周邊止水帷幕13.05m,水泥摻量20%。采用兩噴兩攪施工工藝,下沉注漿攪拌速度0.5~0.8m/min,提升速度1.0m/min。
基坑周邊支護(hù)樁采用鉆孔灌注樁,樁徑700、800、900、1000mm,主筋保護(hù)層厚度為50mm,混凝土設(shè)計強度等級為水下C35。
基坑號樓區(qū)域無住宅樓基礎(chǔ)底板處需設(shè)置200mm臨時墊層,其中位于重力式擋墻范圍內(nèi)的墊層需設(shè)置φ8@200鋼筋網(wǎng),臨時墊層與號樓區(qū)域基礎(chǔ)墊層同時施工。
鋼立柱規(guī)格采用4L140×14角鋼格構(gòu)柱,截面約為440×440,鋼材型號采用Q235B級鋼。鋼立柱頂標(biāo)高為第一道支撐面標(biāo)高以下100~150mm,鋼立柱插入基底以下3m。立柱樁均采用φ650mm的鉆孔灌注,樁頂4m范圍內(nèi)擴(kuò)徑至800mm,樁長為22m。立柱樁保護(hù)層厚度為50mm,樁身混凝土強度等級為水下C30。
基坑設(shè)置一道以邊桁架、角撐與對撐相結(jié)合的大圓環(huán)撐的支撐形式。東區(qū)26~28交AG~AJ區(qū)域布置250mm厚的施工棧橋,作為基坑內(nèi)土方開挖上下的棧橋坡道。支撐混凝土采用C35,中心標(biāo)高為+0.900m,圍檁截面尺寸為1000×800、1600×800,內(nèi)圓環(huán)撐截面尺寸為2000×900,外環(huán)圓撐截面尺寸為1200×800,主撐、角撐截面尺寸為900×800,徑向桿、八字撐截面尺寸為800×800,連桿截面尺寸為600×600。灌注樁圈梁中心標(biāo)高為+2.600m,截面尺寸為1000×800。東、西區(qū)分隔樁處圈梁中心標(biāo)高為+0.900m,截面尺寸為9000×800。
圖1 基坑支撐平面布置示意圖
基坑以17軸附近的WHZ5為界分為東區(qū)和西區(qū)。在開挖淺部土體并完成第一道支撐的施工后,先開挖東區(qū)第一道支撐以下土方并澆筑東區(qū)基礎(chǔ)底板及墊層。東區(qū)基坑先開挖至周邊號房底,待號房底板施工完成后,再開挖至地下車庫底板底,進(jìn)行地下車庫底板施工。待東區(qū)地下車庫底板達(dá)到設(shè)計強度的80%后,才可開挖西區(qū)支撐底以下土方。
(1)三軸攪拌樁施工:三軸水泥土攪拌樁施工時樁機就位應(yīng)對中,平面定位允許偏差為±20mm,立柱導(dǎo)向架的垂直度偏差小于1/250。三軸水泥土攪拌樁攪拌下沉速度控制在0.5m/min~0.8m/min,提升速度宜控制在1m/min以內(nèi),并保持勻速下沉與勻速提升,噴漿壓力小于0.8MPa。攪拌提升時不應(yīng)在孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓造成周邊土體的過大擾動。三軸水泥土攪拌樁鉆進(jìn)施工過程中,必須嚴(yán)格控制水泥用量,并采用流量計進(jìn)行計量。因擱置時間過長產(chǎn)生初凝的漿液,應(yīng)作為廢漿處理,必須嚴(yán)禁使用。三軸水泥土攪拌樁搭接施工的間隔時間不應(yīng)超過24小時,當(dāng)超過24小時時,搭接施工時應(yīng)放慢攪拌速度。樁體垂直度偏差應(yīng)小于1/200,樁位偏差小于50mm,樁深偏差小于50mm,成樁直徑偏差小于10mm。
(2)支護(hù)樁:支護(hù)樁施工采用正循環(huán)成孔,原土造漿護(hù)壁工藝,水下C30混凝土澆筑。護(hù)筒埋設(shè)位置應(yīng)準(zhǔn)確、垂直,埋設(shè)深度不低于雜填土層厚度,且護(hù)筒底口埋進(jìn)原土深度不小于20cm。成孔過程中,孔內(nèi)泥漿液面應(yīng)保持穩(wěn)定,以保持孔內(nèi)外壓力的平衡,確保泥皮的護(hù)壁作用。
(3)混凝土支撐:支撐施工前先開挖支撐底標(biāo)高以上的土體,嚴(yán)格控制支撐底標(biāo)高。第一皮土方挖至支撐底標(biāo)高以下10cm,并澆筑10cm厚C20混凝土墊層。支撐側(cè)模采用18厚膠合板,棧橋板底模下用2m長10×5木方架在10cm墊層上設(shè)滿堂架。按放線位置釘好壓腳板,然后進(jìn)行模板的拼裝;邊安裝邊插入直徑14的穿墻螺栓和直徑16的套管。支撐中的鋼筋碰到了格構(gòu)柱的綴板,主筋斷開焊接在格構(gòu)柱上并對斷掉的鋼筋進(jìn)行等截面補強。鋼筋碰到角鋼,設(shè)置鋼牛腿,立柱兩邊鋼筋斷開焊接于鋼牛腿上,并對斷掉的鋼筋進(jìn)行等截面補強,鋼立柱兩側(cè)各焊接10d。支撐梁板混凝土采用C35商品混凝土,汽車泵輸送至澆注點。支撐板側(cè)模在挖下層土前用人工拆除。
沿基坑邊設(shè)置500×500明排水溝,排水溝經(jīng)三級沉淀池沉淀后排入市政污水井。在臨時邊坡底部貫通設(shè)置排水明溝,每20m設(shè)置一個集水井,將開挖面收集明水經(jīng)由集水井排放至地面明排水溝?;觾?nèi)共布置真空疏干井243口。真空深井孔徑為650mm,設(shè)計深度為14.5m,出自然地面0.5m。井管周邊采用優(yōu)質(zhì)粘土或水泥漿封閉,其深度不小于2.00m。
基坑按照分層、分塊的原則開挖,待支撐混凝土強度達(dá)到設(shè)計要求后,才可向下開挖到底板底面標(biāo)高。支護(hù)結(jié)構(gòu)無支撐暴露的時間控制在48h以內(nèi),開挖面支護(hù)結(jié)構(gòu)無支撐暴露長度小于30m。土方開挖面的高差控制在3m以內(nèi),并按不大于1:2放坡??拥妆A?0cm的土體進(jìn)行人工挖除平整,防止擾動。墊層隨挖隨澆,必須控制在24小時內(nèi)澆筑完成,單次澆筑面積控制在200m2以內(nèi)?;舆厙?yán)禁大量堆載,四周4m范圍內(nèi)地面荷載控制在20kN/m2以內(nèi)。
監(jiān)測點在3倍基坑開挖深度影響范圍內(nèi)布置,主要設(shè)置周邊環(huán)境監(jiān)測和支護(hù)體系監(jiān)測。
根據(jù)水文地質(zhì)及設(shè)計要求,綜合基坑開挖順序、被保護(hù)對象的位置及特性,從基坑降水施工開始監(jiān)測,至地下結(jié)構(gòu)出±0.00并完成回填結(jié)束。
監(jiān)測變形報警值指標(biāo)主要由累計變化量和變形速率控制,累計變化量的報警值不超過設(shè)計限值。監(jiān)測報警值根據(jù)土質(zhì)條件及設(shè)計參數(shù)合理化設(shè)置。
本基坑屬于超大深基坑,周邊環(huán)境條件復(fù)雜,施工安全風(fēng)險高?;诱w采用分坑順作+一道鋼筋混凝土支撐體系,四周采用灌注樁+單排三軸攪拌樁做止水帷幕的圍護(hù)方案。經(jīng)過多方面的基坑論證和施工方案優(yōu)化,合理部署施工,信息化監(jiān)測,安全而有質(zhì)量地完成了地下結(jié)構(gòu),降低了對周邊環(huán)境的影響。
目前項目已順利完成結(jié)構(gòu)施工,處于竣工交付階段,達(dá)到了安全文明、綠色環(huán)保、創(chuàng)優(yōu)施工的要求,取得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。項目多種組合圍護(hù)結(jié)構(gòu)的成功運用,為同類基坑的施工,尤其是大圓環(huán)支撐基坑的施工提供了一定的借鑒參考。
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