龔賢江 寧波國(guó)際投資咨詢有限公司
基坑工程指的是在地表下挖掘的地下空間并對(duì)其支撐的系統(tǒng),而圍護(hù)是一種保護(hù)措施,旨在保證開(kāi)挖過(guò)程中的安全。
某機(jī)場(chǎng)交通中心在具體的建設(shè)過(guò)程中,如果發(fā)生基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況,則會(huì)對(duì)周圍建筑、公共設(shè)施的安全構(gòu)成威脅。所以,在工程實(shí)踐中,要嚴(yán)格監(jiān)督圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建造,保證其符合標(biāo)準(zhǔn),確保施工附近地鐵安全。
寧波櫟社國(guó)際機(jī)場(chǎng)三期擴(kuò)建工程-交通中心工程總建筑面積約52880m2(其中,地下建筑面積約35560m2,地上建筑面積約17320m2)。地上二層、地下二層?;影踩燃?jí)、保護(hù)等級(jí)均為一級(jí)。本工程二層地下室部分;承臺(tái)墊層底標(biāo)高為-10.3m。二層地下室J-16軸-J-20軸間為連接通道,承臺(tái)墊層底標(biāo)高為-11.50m,南側(cè)為現(xiàn)已建設(shè)完成寧波軌道交通2號(hào)線一期地下二層機(jī)場(chǎng)站,其主體結(jié)構(gòu)距離交通中心約22.0m,尤其是其北側(cè)出入口,距離交通中心南側(cè)基坑外圍局部?jī)H約4.0m。
本工程結(jié)合地鐵管理部門的要求,進(jìn)行分區(qū)作業(yè)。將二層地下室范圍內(nèi)的深基坑分為6區(qū)塊,每區(qū)均用C30Φ850mm灌注樁分隔,用三軸攪拌樁作為止水帶,南側(cè)靠近地鐵部分采用800mm厚C35地連墻,采用兩墻合一的方式作為二層地下室南側(cè)圍護(hù)體。普通區(qū)域采用C30Φ800mm 灌注樁及三軸攪拌樁作為圍護(hù)體,下沉式庭院四周靠近地鐵處采用C35Φ800mm灌注樁及三軸樁與高壓旋噴樁作為圍護(hù)體,普通區(qū)域采用Φ700mm~Φ800mm 的灌注樁及三軸樁作為圍護(hù)體,具體見(jiàn)圖1。
圖1 工程圖
在機(jī)場(chǎng)交通中心深基坑開(kāi)挖圍護(hù)處理環(huán)節(jié),要嚴(yán)格依照施工標(biāo)準(zhǔn),對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)開(kāi)展選型管理,由根本上圍護(hù)處理效果,為后續(xù)圍護(hù)管理工作的實(shí)施奠定基礎(chǔ)。同時(shí),要根據(jù)處理要求,堅(jiān)持“安全第一”的原則,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化流程監(jiān)督具體工作。
在具體的施工過(guò)程中,要格外重視基坑的安全性,把其當(dāng)作管理工作的重中之重。
機(jī)場(chǎng)交通中心深基坑工程項(xiàng)目綜合性在具備優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也存在很大的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題,這對(duì)技術(shù)人員提出了更高的要求。
所以,在選型的過(guò)程中,其要結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)具體問(wèn)題具體分析,科學(xué)選擇穩(wěn)定的施工方案[1]。在差異化城市體系的建構(gòu)中,要結(jié)合地質(zhì)形成的差異性,制定完整的管理機(jī)制,且要系統(tǒng)貫徹圍護(hù)結(jié)構(gòu)管理的工作流程[2]。
在施工實(shí)踐中,施工單位要做好方案設(shè)計(jì)工作,形成統(tǒng)籌性好的施工體系,降低工程項(xiàng)目費(fèi)用的消耗,從而提高管理實(shí)效[3]。
簡(jiǎn)言之,施工單位要在理論研究的前提下,結(jié)合施工工藝要點(diǎn),進(jìn)一步提高其施工水平,保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,切實(shí)提高深基坑開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工水平[4]。
關(guān)于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的處理方面,要堅(jiān)持“因地制宜”的管控標(biāo)準(zhǔn),保證支護(hù)方案的有效性。在選擇標(biāo)準(zhǔn)方面,或許會(huì)存在一定差異,這就要求施工單位根據(jù)實(shí)際需求,有針對(duì)性地篩選地質(zhì)條件、開(kāi)挖深度,進(jìn)一步完善施工監(jiān)督質(zhì)量控制體系,以此提高深基坑開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量,最大限度優(yōu)化其管理效率[5]。
在對(duì)深基坑開(kāi)挖結(jié)構(gòu)的圍護(hù)過(guò)程中,要依照相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)規(guī)范具體的施工流程,確保讓施工技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值,以此保證基坑開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,規(guī)避施工失誤可能對(duì)整體質(zhì)量所導(dǎo)致的不良影響,全面提高項(xiàng)目施工質(zhì)量。
在工程實(shí)踐中,施工方要對(duì)施工流程、方案有一個(gè)宏觀上的把控,任何微小的施工環(huán)節(jié)都可能會(huì)影響最終的施工質(zhì)量,這就要求施工單位要綜合監(jiān)測(cè)施工細(xì)節(jié),尤其是要特別關(guān)注施工項(xiàng)目周圍的地下水情況[6]。交通中心主基坑?xùn)|西軸長(zhǎng)約380m,南北寬約70m,地下二層南側(cè)為800厚地連墻,深-37.2m,面標(biāo)高-1.55m(包含壓頂梁)。東、西、北為Φ850mm@1050mm 灌注樁,深-22.3m,整個(gè)地下室分成6 個(gè)區(qū)塊。第一道支撐梁頂標(biāo)高-1.55m,截面為800mm×900mm、900mm×900mm、700mm×900mm,棧橋面積約6000m2,寬10m。東西軸向在基坑中間位置統(tǒng)長(zhǎng)設(shè)置。南北向在每個(gè)區(qū)域中間設(shè)置。第二道支撐梁面標(biāo)高-6.0,截面為800mm×800mm、700mm×800mm、900mm×800mm,圍檁為1300mm×800mm,基坑底土方標(biāo)高-10.25m。
南側(cè)距深基坑15m~20m 處為現(xiàn)狀運(yùn)行的地鐵,其中地鐵附屬結(jié)構(gòu)距下沉庭院基坑較近處為1.5m,東側(cè)50m~80m處為機(jī)場(chǎng)加油站,北側(cè)與T2航站樓緊連,西側(cè)為施工場(chǎng)地與施工入口。
在統(tǒng)籌分析整體施工環(huán)境、基礎(chǔ)參數(shù)的基礎(chǔ)上,施工方要嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙,形成完整的施工規(guī)劃,并根據(jù)施工細(xì)則開(kāi)展相關(guān)工作,進(jìn)一步提高施工管理的水平,同時(shí)也提高開(kāi)挖處理效率的科學(xué)性。特別是在土方開(kāi)挖時(shí),要借助支撐架設(shè)處理方式,做好基礎(chǔ)性施工,以此提高項(xiàng)目實(shí)效。
在土方施工時(shí),相關(guān)人員要全面考慮分層分段處理和開(kāi)挖模式的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)開(kāi)挖與支護(hù)的相契合,防止因超挖而對(duì)工程整體產(chǎn)生的不良影響。但在開(kāi)挖處理過(guò)程中,要根據(jù)開(kāi)挖長(zhǎng)度合理控制,根據(jù)深基坑深度和坡度,靈活調(diào)整施工方案,確保分段開(kāi)挖程度符合規(guī)范要求[7]。在分層分段開(kāi)挖過(guò)程中,通過(guò)壓縮各層支撐架設(shè)標(biāo)高處的延米長(zhǎng)度,防止基坑坑內(nèi)收斂變形。
在支撐架設(shè)過(guò)程中,要盡量縮短施工時(shí)間,提高支撐的架設(shè)質(zhì)量,以此確?;拥拈_(kāi)挖安全性。對(duì)于基坑的開(kāi)挖深度來(lái)說(shuō),要結(jié)合設(shè)計(jì)圖中的標(biāo)高開(kāi)展,嚴(yán)禁超挖。當(dāng)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),要對(duì)基坑進(jìn)行平整,疏干坑內(nèi)積水。
為了提高深基坑開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工效果,要根據(jù)實(shí)際施工方案,創(chuàng)設(shè)與之相關(guān)的管控機(jī)制,切實(shí)提高整體施工質(zhì)量。特別是在深基坑施工降水工作時(shí),降水的實(shí)際速率要嚴(yán)格符合規(guī)范,確保地表建筑物、管線管控工作的質(zhì)量[8]。
在對(duì)基坑開(kāi)挖前,要做好施工降水工作,并強(qiáng)化對(duì)地下水位的監(jiān)測(cè),如果發(fā)現(xiàn)有滲漏水的情況,則要及時(shí)封堵、排堵。同時(shí),要根據(jù)實(shí)際質(zhì)量方案,對(duì)工程項(xiàng)目周邊事物進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè),提高降水處理工作的標(biāo)準(zhǔn)化水平。
本工程下部第6-4圓礫層賦存有承壓水,埋深較大(達(dá)30m 以上)。承壓水水頭標(biāo)高取-0.20m(絕對(duì)標(biāo)高)。挖土過(guò)程隨時(shí)設(shè)置排水溝、集水井,利用潛水泵、污水泵抽水,將坑底之水抽至基坑外側(cè)四周的排水溝,由排水明溝引向沉淀池,進(jìn)過(guò)二次沉淀后,再排出場(chǎng)外。
坑外排溝用混凝土或磚砌砌成。明溝每隔20m設(shè)置一只600mm×600mm×800mm 深的集水井,以免排水溝堵塞,確保排水。挖土?xí)r由于挖土方向是從北向南分區(qū)分層開(kāi)挖,所以在挖土過(guò)程中可將排水溝、集水井設(shè)置在北側(cè),并隨著土方的深度分層降低而降低,直至基底,在基底可留設(shè)100mm寬的小排水溝縱橫貫通,間隔20m左右設(shè)置一條,由于墊層分塊澆筑,所以集水井以墊層分塊澆筑處界線為原則、集水井分別設(shè)置。
在對(duì)機(jī)場(chǎng)交通中心深基坑開(kāi)挖維護(hù)結(jié)構(gòu)施工項(xiàng)目的監(jiān)督管理過(guò)程中,要根據(jù)施工流程制定合理的管控方案,認(rèn)真監(jiān)督每一個(gè)施工細(xì)節(jié),以此提高監(jiān)測(cè)效果。
另外,在施工監(jiān)測(cè)工序的過(guò)程中,要根據(jù)周邊建筑物對(duì)管線進(jìn)行圍護(hù)處理,增強(qiáng)對(duì)支撐體系軸力的管控力度,健全施工安全監(jiān)管機(jī)構(gòu),確保施工流程的系統(tǒng)性,為機(jī)場(chǎng)交通中心深基坑開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工作的順利開(kāi)展提供安全保障。及時(shí)的反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),密切關(guān)注監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化,了解基坑的安全可控性。施工方若有變更,因先關(guān)注監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)采取相應(yīng)的措施。加強(qiáng)每日的巡查。
委托監(jiān)測(cè)單位對(duì)已有運(yùn)行的軌道交通車站及區(qū)間進(jìn)行監(jiān)測(cè),采用自動(dòng)檢測(cè)儀器。定期一般都是23點(diǎn)地鐵停止運(yùn)行以后,進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)觀察是否發(fā)生變化。
對(duì)于施工危險(xiǎn)源情況或可能出現(xiàn)的突發(fā)事件,在對(duì)基坑開(kāi)挖時(shí),要設(shè)計(jì)應(yīng)急逃生通道,確保施工人員在突發(fā)狀況下能自救逃生。本地下室梁基坑分為六大區(qū),即1-A、1-B、1-C、1-D、1-E、1-F。
依據(jù)施工順序,先施工1-B、1-D、1-F、三區(qū),故安全通道先做1-B、1-D、1-F、三個(gè)區(qū)塊,待1-B、1-D、1-F、完成至+0.00結(jié)構(gòu)時(shí),將該三區(qū)的安全通道陸續(xù)拆除暫時(shí)存放,待1-A、1-C、1-E 施工時(shí)在重復(fù)使用。
為確?;娱_(kāi)挖安全成功,必須按照以下措施執(zhí)行。
分臺(tái)階挖土?xí)r,上下二個(gè)臺(tái)階的間距不能小于8m,也不宜大于12m,因?yàn)樾∮?m 就失去了臺(tái)階的作用,落差過(guò)大,土壓力釋放過(guò)大,造成支護(hù)擠壓力過(guò)大。間距大于12m,則挖土面無(wú)法相互傳遞。臺(tái)階的邊坡要在1:2 以下,防止坑內(nèi)土方滑移而影響支撐樁。
在地鐵保護(hù)區(qū)基坑土體開(kāi)挖至基礎(chǔ)底板施工結(jié)束期間,嚴(yán)禁任何形式的堆載,其余區(qū)域在離基坑邊5m~12m范圍內(nèi)不得大面積堆載,局部堆放不得超過(guò)15kPa,12m以外的堆載控制在25kPa或以內(nèi),坑內(nèi)翻運(yùn)的土方,盡量堆放在遠(yuǎn)離支撐梁(離開(kāi)3m以上)的基坑中部,堆土高度不能超過(guò)1m,并按1∶2 放坡堆放。避免堆放在支撐梁邊的土方擠壓或滑移,造成支撐梁破壞。
為使本圍護(hù)支撐體系均勻?qū)ΨQ受力,開(kāi)挖土方必須對(duì)稱開(kāi)挖,先外圍后中心。先用挖機(jī)在支撐梁上面把整個(gè)支撐梁內(nèi)的土方掏挖出來(lái),使支撐梁對(duì)稱且緩慢受力。然后以人工到下面挖出支撐梁下面挖機(jī)不能挖到的土方,慢慢使整個(gè)支撐梁全部受力。防止改變支撐體系的設(shè)計(jì)受力工況,造成支撐梁損壞。
挖土?xí)r先挖出基坑邊角,由二邊向中間形成月牙形,按此形狀挖土不但可增加土體本身及圍護(hù)的自然支撐時(shí)間,而且使圍護(hù)的負(fù)荷有一個(gè)緩沖時(shí)間和應(yīng)力釋放時(shí)間。
在掏挖支撐梁下的土方時(shí),挖機(jī)要在支撐梁上施工,所以必須進(jìn)行防護(hù)。
在基坑開(kāi)挖和地下室施工中,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)圍護(hù)監(jiān)測(cè)情況,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)情況,若發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象,可根據(jù)不同的情況采用相應(yīng)的措施,確?;訃o(hù)結(jié)構(gòu)安全。
總之,在機(jī)場(chǎng)交通中心深基坑開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工中,要根據(jù)周邊環(huán)境予以綜合判定,提高機(jī)場(chǎng)交通中心深基坑施工流程的科學(xué)性。
另外,對(duì)施工中可能存在的變形過(guò)程,要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督和管理,把地質(zhì)條件可能對(duì)施工項(xiàng)目的影響降到最低,進(jìn)一步提升施工管控工作實(shí)效,全面提高機(jī)場(chǎng)交通中心深基坑開(kāi)挖圍護(hù)施工的質(zhì)量。
最終,通過(guò)各方的努力,交通中心基坑的整個(gè)施工過(guò)程中鄰近地鐵車站,地下連續(xù)墻墻頂水平位移、深層水平位移、坑外深層墻體測(cè)斜、地面沉降最大變形3mm,普遍區(qū)域最大變形8mm。軌道交通二號(hào)線地鐵車站地面沉降0,盾構(gòu)區(qū)間管片的測(cè)點(diǎn)無(wú)變化,既有軌道的沉降1mm。確保旁邊運(yùn)行地鐵安全,順利完成了整個(gè)基坑的施工。