城市復(fù)雜環(huán)境地下綜合管廊深基坑施工

1、 城市復(fù)雜環(huán)境地下綜合管廊深基坑施工 摘 要：文章結(jié)合工程實(shí)例闡述城市復(fù)雜環(huán)境地下綜合管廊深基坑施工和監(jiān)測，介紹深基坑應(yīng)用灌注樁、鋼支撐、拉森鋼板樁組合布局支護(hù)施工工藝及監(jiān)測控制措施，可做為城市環(huán)境地下綜合管廊工程深基坑施工參考。關(guān)鍵詞：城市環(huán)境 地下綜合管廊 深基坑 施工管理一、工程概況柳州市魚峰區(qū)東環(huán)大道至靜蘭路新建地下綜合管廊工程，設(shè)計(jì)起點(diǎn)lsk0+000，設(shè)計(jì)終點(diǎn)位于靜蘭路，設(shè)計(jì)終點(diǎn)lsk1+434.60，管廊全長1.435km，管廊基本呈東西走向，位置布設(shè)在柳盛路北側(cè)人行道旁，斷面尺寸為2.73.8m單倉矩形箱涵，綜合管廊主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為c30級防水抗?jié)B砼，砼抗?jié)B等級為p8。管廊壁板、

2、底板及頂板均做防水處理?；A(chǔ)施工開挖lsko+000lsk0+823紅線范圍內(nèi)緊臨高層住宅樓、德潤中學(xué)、東環(huán)幼兒園和其它建筑，地段車流量較大，周邊建筑密集，施工現(xiàn)場放坡開挖施工條件不具備，管廊基坑設(shè)計(jì)開挖深度為812.4m，為深基坑施工，基坑安全等級為i級，支護(hù)形式為采用灌注樁、鋼板樁組合內(nèi)支撐多種綜合支護(hù)進(jìn)行布置施工，其余段落采用自然放坡形式。表1-1 基坑支護(hù)形式表編號樁號支護(hù)形式長度（m）地質(zhì)情況環(huán)境條件與支護(hù)選擇1lsk0+000lsk0+015lsk0+251lsk0+316lsk0+535lsk0+583 lsk0+991lsk1+007lsk1+425lsk1+435采用灌注樁+

3、內(nèi)支撐+樁間掛網(wǎng)噴砼154以第四系殘積黏土層（qel）為主，下覆地層為中石炭統(tǒng)大埔組白云巖（c2d）?；勇裆钶^深，部分在車流量大的城市主干道路口，部分左側(cè)靠近高層住宅樓密集區(qū)、右側(cè)為車流量大的地段。因此采用灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)，基坑開挖深度為8.012.36m。2lsk0+015lsk0+251lsk0+316lsk0+376lsk0+583lsk0+592采用灌注樁 +樁間掛網(wǎng)噴砼+拉森鋼板樁+內(nèi)支撐（組合支護(hù)體系）305基坑埋深較深，左側(cè)緊臨高層住宅樓密集區(qū)、學(xué)校地段，采用灌注樁支護(hù)；右側(cè)為車流量一般地段，采用鋼板樁支護(hù)，基坑開挖深度為8.012.36m。3lsk0+376lsk0+417

4、lsk0+417lsk0+535lsk0+592lsk0+823采用拉森鋼板樁+內(nèi)支撐支護(hù)390基坑埋深較深，基坑兩側(cè)為柳盛路，無放坡條件，故采用拉森鋼板樁支護(hù)，基坑開挖深度為8.012.36m。4lsk0+823lsk0+991lsk1+007lsk1+425按兩級放坡，坡度1：0.751：1.0，第一級邊坡高5.0m。586基坑兩側(cè)滿足放坡條件，基坑開挖深度為8.012.36m。二、深基坑圍護(hù)形式（一）灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)類型在車流量大的城市主干道路口，或在左側(cè)靠近高層住宅樓密集區(qū)，右側(cè)為車流量大的地段采用灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)。 具體樁位布置如下：圖2-1灌注樁支護(hù)斷面圖（二）灌注樁+樁間掛網(wǎng)

5、噴砼+拉森鋼板樁+內(nèi)支撐(組合支護(hù))類型在左側(cè)緊臨高層住宅樓密集區(qū)和學(xué)校地段，采用灌注樁支護(hù)；右側(cè)為車流量一般地段，采用鋼板樁支護(hù)。采用組合支護(hù)體系既保證施工安全又降低工程造價(jià)。具體樁位布置如下：圖2-2綜合支護(hù)體系平面布置圖圖2-3綜合支護(hù)體系斷面圖（三）拉森鋼板樁及內(nèi)支撐支護(hù)類型在基坑埋深較深，周邊無重要建筑物、無放坡條件地段采用拉森鋼板樁支護(hù)，支撐材料采用609mm、t=16mm q235b鋼管，計(jì)算時(shí)按最大長度計(jì)算，橫向間距4.0m，豎向間距3.04.0m。圍檁材料采用雙拼i45c工字鋼橫撐。具體布置如下圖所示：圖24鋼板樁支護(hù)平面布置圖圖25鋼板樁支護(hù)斷面圖（四）放坡開挖在lsk0+

6、823lsk1+425范圍為已搬遷工業(yè)區(qū)，施工現(xiàn)場周邊干擾較小，基坑側(cè)面滿足自然放坡開挖，邊坡開挖按兩級平臺放坡，坡度1:0.751:10，首級邊坡高度小于5.0m。本段重點(diǎn)做好廢棄排水溝與基坑交叉處加固、或引流，防止訊期雨水沖刷造成邊坡坍塌。圖25放坡開挖斷面圖三、主要施工工藝（一）鉆孔灌注樁施工鉆孔灌注樁施工為鋼護(hù)筒和造漿護(hù)壁、采用鉆機(jī)成孔方式，采用商品砼供料、砼攪拌運(yùn)輸車供料、 連接鋼導(dǎo)管灌注成樁工藝。1. 制作埋設(shè)鋼護(hù)筒采用6mm厚鋼板制作護(hù)筒，長度3.0m，其中埋深2.8m。鉆孔前需將護(hù)筒埋設(shè)時(shí)定位準(zhǔn)確，澆灌前進(jìn)行復(fù)測。2. 鉆進(jìn)開孔的孔位必須準(zhǔn)確，開鉆之前對護(hù)筒位置進(jìn)行定位復(fù)核，可

7、利用護(hù)樁形式進(jìn)行復(fù)核無誤后開鉆。開鉆時(shí)以慢速控制鉆進(jìn)，需將鉆頭完全鉆入地層方可按正常鉆速鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中專人負(fù)責(zé)對鉆進(jìn)深度進(jìn)行測量記錄、測取泥漿比重留存影相資料記錄。3. 清孔采用換漿法清孔。清孔泥漿達(dá)到驗(yàn)收規(guī)范要求并驗(yàn)收合格用制作好的探籠檢查孔徑大小、傾斜度是否符合設(shè)計(jì)要求。檢測時(shí)，將探籠吊放入孔內(nèi)，上下能順利通過，無阻礙。4. 樁身鋼筋籠的制作安裝在加工場地集中制作成型，汽運(yùn)現(xiàn)場后，用汽車吊分節(jié)吊裝并進(jìn)行分段焊接。5. 灌注樁身混凝土再次清孔完成將導(dǎo)管放至孔底，符合要求后，即可采用泵送灌注水下混凝土，砼灌注過程保持連續(xù)。末次撥除導(dǎo)管時(shí)須緩慢進(jìn)行，防止夾泥進(jìn)入形成孔洞。樁身需按規(guī)范超灌長度為

8、0.5m。（二）拉森鋼板樁施工1、板樁施工的順序按板樁就位、安裝導(dǎo)架、板樁施打、糾偏、管線施工和拔樁進(jìn)行。2、導(dǎo)架的安裝導(dǎo)架由導(dǎo)梁和圍檁樁組合形成，圍檁樁的間距按3.5m設(shè)置，雙面圍檁間距比板樁墻厚度大2cm。3、板樁施打板樁采用振錘施打，施工前標(biāo)記出施工范圍內(nèi)的地下管線、構(gòu)筑物的范圍，測定并復(fù)核支護(hù)樁的定位中線。對板樁檢查清除鎖口銹蝕不可使用的板樁。插打過程監(jiān)控每塊樁的斜度不得超2%，如有偏斜過大時(shí)，需要拔起重新插打。采用屏風(fēng)式打入法進(jìn)行施打。施工時(shí)將板樁成排插入導(dǎo)架呈屏風(fēng)狀再施打。板樁施打順序直接影響到板樁位移、垂直度和軸線方向的板樁墻的凹凸控制和伸縮，影響施工效率。根據(jù)現(xiàn)場情況選適當(dāng)?shù)氖?/p>

9、工順序，可選擇順打、逆打、復(fù)合打進(jìn)行。4、板樁的拔除為降低成本，提高施工效率，在基坑回填后進(jìn)行拔除板樁重復(fù)使用。拔除板樁需確定拔樁方法、拔樁時(shí)間和順序，對樁孔進(jìn)行有效處理。（三）圍凜及支撐施工鉆孔灌注樁第一道圍凜是鋼筋砼結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度等級為c30，鋼筋保護(hù)層厚為4cm。基坑樁頂施工完成并鑿除浮漿，應(yīng)清除樁頂處的松散混凝土，冠梁底標(biāo)高處混凝土強(qiáng)度達(dá)到樁身設(shè)計(jì)要求，樁頂需要嵌入冠梁內(nèi)深度10cm以上。冠梁支撐體系包括609*16鋼管支撐，支撐采取現(xiàn)場拼裝制作，用法蘭與螺栓連接拼裝。1. 鋼圍檁鉆孔灌注樁第二層、第三層和鋼板樁各層型鋼支撐架設(shè)于鋼圍檁上，采用500型鋼材料，圍檁間為間距60cm鋼板連接，

10、外設(shè)1.2cm的外肋加勁板，間距0.6m，工字鋼之間設(shè)置鋼內(nèi)肋板，在樁側(cè)設(shè)通長鋼板，鋼支撐為hw400x400d型鋼，在圍檁角部設(shè)置鋼板呈直角彎折及鋼圍檁焊接。2. 鋼支撐固定端鋼支撐固定端架設(shè)為等邊直角三角形鋼支架，與鋼圍檁間焊有一塊2cm厚的加強(qiáng)鋼板，三角形鋼支架內(nèi)有二塊2cm厚加強(qiáng)鋼肋，在三角形鋼支架背后焊有三塊2cm厚抗剪加強(qiáng)肋板。鋼支撐三角形鋼支架固定端下方焊有1.2cm厚鋼管支托板，兩側(cè)與三角形鋼支架各焊一塊加強(qiáng)肋板，以防鋼管墜落。3. 鋼支撐活動(dòng)端活動(dòng)端接頭采用2塊2cm厚鋼板焊接成型在i28b工字鋼兩側(cè)呈間距為6cm設(shè)置，接頭外側(cè)翼板工字鋼用12mm厚鋼板包封焊接加固，使工字鋼

11、箱室的整體性和活接頭自由；接頭左右兩側(cè)設(shè)置活接頭并以工字鋼的腹板為承壓板，在工字鋼腹板滑道加焊鋼板用以增強(qiáng)其承壓的強(qiáng)度。四、基坑監(jiān)測（一）基準(zhǔn)網(wǎng)埋設(shè)及觀測監(jiān)測網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)在基坑開挖變形影響和施工影響范圍外，具備良好的通視條件，基準(zhǔn)點(diǎn)位應(yīng)穩(wěn)定位置。水平位移平面控制基準(zhǔn)點(diǎn)可同時(shí)與沉降觀測高程基準(zhǔn)點(diǎn)共同合理使用，點(diǎn)位埋設(shè)選擇位于距基坑開挖紅線外不小于35m的地質(zhì)條件穩(wěn)定、滿足建標(biāo)組網(wǎng)和便于觀測位置。因管廊基坑為分段分期施工，每個(gè)施工段單獨(dú)形成獨(dú)立基坑監(jiān)測段?；鶞?zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為每個(gè)獨(dú)立段基坑布至少設(shè)三個(gè)。水平位移測設(shè)時(shí)需另外選取遠(yuǎn)處固定目標(biāo)為后視定向和檢查。在監(jiān)測的過程中，對基點(diǎn)進(jìn)行必要的期聯(lián)測和檢校，

12、保證基準(zhǔn)點(diǎn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。基準(zhǔn)網(wǎng)需設(shè)置獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)，坐標(biāo)系統(tǒng)x軸和y軸方向設(shè)置，便于坐標(biāo)獨(dú)立使用和計(jì)算。按邊角全測主網(wǎng)成邊角網(wǎng)執(zhí)行一級控制基準(zhǔn)網(wǎng)要求，主要的技術(shù)要求按規(guī)范進(jìn)行控制。高程基準(zhǔn)網(wǎng)采用假定高程系統(tǒng)，起算高程設(shè)定平面的單一基準(zhǔn)點(diǎn)高程為100.00基準(zhǔn)網(wǎng)按閉合水準(zhǔn)形式執(zhí)行一級沉降觀測高程基準(zhǔn)網(wǎng)的技術(shù)要求。（二）監(jiān)測內(nèi)容、頻率1. 監(jiān)測內(nèi)容根據(jù)規(guī)范和設(shè)計(jì)相關(guān)要求，深基坑監(jiān)測內(nèi)容需結(jié)合邊坡加固治理的現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行，監(jiān)測內(nèi)容包括支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的水平位移與沉降情況、支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況、基坑周邊范圍地表開裂狀態(tài)觀察與記錄和周邊地表的位移情況、基坑周邊保護(hù)構(gòu)筑物及保護(hù)設(shè)施的變形情況觀測、基坑地下水位

13、情況的監(jiān)測等內(nèi)容。2. 監(jiān)測頻率及要求深基坑開挖完成后，對坑頂?shù)呢Q向位移、坑頂?shù)乃轿灰?、基坑周邊的地表豎向位移和臨近建筑物位移頻率按1次/1d進(jìn)行；矩形箱涵開始施工后，為1次/2d；矩形箱涵主體施工完畢后，為1次/3d。監(jiān)測過程中有如下情況發(fā)生時(shí)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測，監(jiān)測時(shí)間間隔需調(diào)整和縮短，觀測次數(shù)需增加。并及時(shí)向監(jiān)理及設(shè)計(jì)等相關(guān)單位負(fù)責(zé)人員報(bào)告監(jiān)測數(shù)據(jù)及結(jié)果:1. 監(jiān)測項(xiàng)目的監(jiān)測值達(dá)到報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)；所監(jiān)測的項(xiàng)目監(jiān)測數(shù)速率加快值變化量較大及監(jiān)測速率大于限值；基坑周圍環(huán)境存在積水和長時(shí)間連續(xù)降雨天氣情況、基坑施工周邊的既有管線出現(xiàn)泄漏的情況；基坑附近地面荷載突然加大；鄰近基坑周邊的構(gòu)筑物、地面發(fā)

14、生突然沉降和不均勻性的沉降或者開裂嚴(yán)重的情況。如支護(hù)結(jié)構(gòu)存在開裂及有危險(xiǎn)事故的征兆時(shí)，需進(jìn)行連續(xù)觀測直至穩(wěn)定或消除。3. 監(jiān)測報(bào)警值根據(jù)設(shè)計(jì)單位及監(jiān)測規(guī)范的相關(guān)要求，各監(jiān)測項(xiàng)目的報(bào)警值應(yīng)包括以下內(nèi)容：(1)基坑頂部水平位移累計(jì)值、變化速率；基坑頂部豎向位移累計(jì)值、變化速率；(3)基坑周邊地表豎向位移累計(jì)值、變化速率；(4)鄰近建筑位移累計(jì)值、變化速率；(5)建筑物裂縫寬度并持續(xù)發(fā)展；(6)地表裂縫寬度并持續(xù)發(fā)展；(7)地下水位變化累計(jì)值、變化速率。（三）監(jiān)測結(jié)果根據(jù)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)本體、位移、周邊地表及建筑沉降數(shù)據(jù)結(jié)果整理列表匯總并繪出相應(yīng)水平位移曲線圖、沉降過程曲線圖。五、深基坑支護(hù)檢算（一）鋼

15、支撐驗(yàn)算鋼支撐驗(yàn)算取理正7.0計(jì)算結(jié)果。根據(jù)上述鋼板樁及鉆孔灌注樁計(jì)算分析，三個(gè)計(jì)算結(jié)果取最大支撐軸力標(biāo)準(zhǔn)值為2324.4kn（最大軸力設(shè)計(jì)值為：3196.05kn），進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算分析，結(jié)果整理如下：（二）鋼圍檁驗(yàn)算1. 截面參數(shù)截面型號:雙拼工56a材料類型:q345截面力學(xué)參數(shù)如下:ix（單肢）=65590cm4wx（單肢）=1570cm3sx（單肢）=1368.8cm32. 鋼圍檁內(nèi)力分析圖采用理正工具箱計(jì)算，圍檁均布荷載取，每根工字鋼的荷載為以鋼支撐為支座，按五跨連續(xù)梁計(jì)算圍檁，跨度取支撐中心距4m均勻布置。3. 鋼圍檁強(qiáng)度驗(yàn)算抗彎： 滿足要求。抗剪： 。 滿足要求。六、結(jié)語城市復(fù)雜環(huán)境地下綜合管廊深基坑施工的關(guān)鍵是須綜合考慮當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)、周邊環(huán)境條件等因素進(jìn)行支護(hù)體系選擇與優(yōu)化，其施工屬于較大危險(xiǎn)性分部分項(xiàng)工程，需編制專項(xiàng)方案論證實(shí)施，并以圍護(hù)體質(zhì)量控制、基坑開挖、交通導(dǎo)行列為施工控制重點(diǎn)難點(diǎn)。在施工過程中