超高層建筑深基坑支護之拋撐施工方案

1、超高層建筑深基坑支護之拋撐施工方案 摘要：高層建筑，特別是超高層建筑，為保證基坑的穩(wěn)定，通常需要采取一系列的基坑支護手段。而這些做法也是地下室結(jié)構(gòu)乃至整個工程施工質(zhì)量和安全的關(guān)鍵。本文以具體的工程實例,闡述一種新的深基坑支護體系-拋撐支護體系的施工。關(guān)鍵詞： 牛腿 拋撐 土方施工 隔一拆一 傳力帶一、工程概況煙臺陽光100城市廣場B區(qū)工程地處山東省煙臺市的城市中心區(qū)，人流、車流、物流較密集，商貿(mào)活動頻繁，該工程由地下3層、裙房5層及塔樓26層組成，總高度129米，屬于超高層寫字樓,總面積達90000。其基礎(chǔ)埋深，地下室共三層，裙房基底標(biāo)高為-16.02米，核心筒基底標(biāo)高為-21.57米。加上工

2、程離海近（僅300m）水壓大，原采用鉆孔灌注樁（直徑1000mm）支護，在早期設(shè)計中只規(guī)劃2層地下室，基礎(chǔ)埋深僅為-12.000m,后應(yīng)業(yè)主要求變更成地下三層,原有的基坑支護體系已經(jīng)無法滿足要求,設(shè)計增加斜拋撐鋼管支撐的方式進行加固。二、拋撐施工原理及流程拋撐支護是在基坑支護樁的中部設(shè)置一條圍檁梁橫向拉結(jié)支護樁,同時在主樓基礎(chǔ)底板的對應(yīng)位置上安裝牛腿,在牛腿及拋撐間用直徑529mm10mm拋撐鋼管頂置,其力的傳導(dǎo)經(jīng)過:支護樁拋撐鋼管牛腿基礎(chǔ)底板,以達到基坑對于穩(wěn)定性的要求。施工流程: 土方開挖主樓底板牛腿及圍檁梁施工拋撐安裝拋撐部位土方施工傳力帶施工拋撐拆除施工三、具體施工方案1、主樓底板牛腿

3、及圍檁梁施工1.1、施工工序與拋撐施工部位有關(guān)的施工工序：測量、定位圍檁施工斜拋撐以外區(qū)域基坑土方開挖塔樓底板及牛腿施工1.1.1、測量定位1.1.1.1、在斜拋撐部位按照設(shè)計圖紙測量好護壁樁邊預(yù)留土堆的外邊線及高度，注意留足設(shè)計土堆高度及平面尺寸，以保證護壁的安全。1.1.1.2、測量出護壁樁邊離基礎(chǔ)底板邊距離，按照設(shè)計鋼管支撐水平投影長度，確定基礎(chǔ)底板上拋撐牛腿位置，合理確定施工縫留置位置。 1.1.1.3、按照設(shè)計圖紙要求結(jié)合現(xiàn)場實際情況，定位確定拋撐圍檁梁的走向及合理截面尺寸。1.1.1.4、測出鋼筋混凝土圍檁梁的頂標(biāo)高及底標(biāo)高，標(biāo)于護壁樁側(cè)面，以便支模定位用。1.2、施工圍檁1.2.

4、1、在每根鋼筋混凝土護壁樁（無鋼板樁處）上，圍檁梁高度范圍內(nèi)用結(jié)構(gòu)膠上、下各植入一根16鋼筋，其植入混凝土樁內(nèi)長度滿足結(jié)構(gòu)膠相應(yīng)要求，錨入混凝土內(nèi)長度符合規(guī)范錨固長度，與圍檁交接的灌注樁做鑿毛處理。1.2.2、鋼筋施工：按照設(shè)計圖紙及現(xiàn)場實際情況，確定圍檁梁截面大小，準確計算鋼筋的下料尺寸。1.2.3、模板施工：按照設(shè)計標(biāo)高對圍檁邊預(yù)留土層進行平整，對部分松動土層進行夯實，然后在上澆筑100mm厚C15混凝土墊層，墊層邊伸出圍檁梁底邊100mm。側(cè)模采用木模板，支撐采用在土層中打入鋼管后用5*10木枋支撐的方法，具體見下圖：1.2.4、牛腿及圍檁斜面預(yù)埋鋼板施工：按照設(shè)計的要求對鋼板進行加工，

5、注意鋼板的材質(zhì)及厚度和平面尺寸大小，注意保證焊縫的質(zhì)量。特別是要在模板上用鐵釘固定好預(yù)埋件，保證其準確位置。1.2.5、混凝土施工：對混凝土加強振搗，確保圍檁能對護壁的整體性及穩(wěn)定性起到良好的作用。1.3、拋撐牛腿以內(nèi)區(qū)域土方開挖：開挖時指定專人對土方開挖標(biāo)高進行跟蹤測量控制，保證按照設(shè)計要求留足護壁樁邊土層高度及厚度。1.4、砼墊層 、底板、地梁及拋撐牛腿施工：按照設(shè)計要求施工混凝土墊層、底板、地梁及牛腿施工。注意準確定位牛腿處施工縫位置，保證使鋼管支撐水平投影長度最大限度保持在12米左右，特殊情況（如承臺部位不宜留置施工縫部位）不大于14米，不小于10米（根據(jù)設(shè)計交底要求）。注意牛腿鋼管支

6、撐處斜面的侵斜角度。當(dāng)牛腿一邊底板混凝土施工完成達到一定強度C20則可以開始安裝拋撐。2、拋撐安裝基坑內(nèi)支撐構(gòu)件形式有三種：2.1、按已完成牛腿及圍檁之間的距離，測量加工鋼管支撐的準確尺寸，用塔吊安裝就位，并在支撐鋼管下設(shè)置臨時的腳手架支撐來固定斜拋撐的鋼管（如需），將支撐鋼管與牛腿及圍檁的預(yù)埋鋼板焊牢。2.2、拋撐鋼管采購的全部為m整料，下料長度不夠m的用氧氣乙炔切割，切口打磨齊整；長度超過m的采用抗裂性能好的堿性低氫焊條J422，短弧直流反接極，焊口形式為Y形坡口焊，坡口寬度為11-12m，坡角40-60度，封底寬度為0-2.5mm，并將焊口表面和兩側(cè)至少mm范圍內(nèi)的水分、泥渣等雜物清除，

7、焊接時焊縫坡口邊緣cm內(nèi)須預(yù)熱度，先多點焊接固定后再滿焊焊接加長。（焊縫應(yīng)圓滑過渡，焊縫高mm）2.3、鋼挑耳加工見下圖2.4、預(yù)應(yīng)力施加2.4.、將千斤頂一頭頂住鋼管挑耳，另一頭頂住底板牛腿上的預(yù)埋鐵板2.4.、用千斤頂（型，頂壓力為）施加預(yù)應(yīng)力，兩邊的千斤頂預(yù)應(yīng)力均勻施加到0。（分三次施加，第一次施加到0，第二次施加到 0，最終施加到0）2.5、拋撐管安裝2.5.1、鋼支撐應(yīng)與圍檁垂直，鋼支撐與預(yù)埋鋼板焊接牢固，預(yù)埋鋼板厚度為10mm；2.5.2、拋撐鋼管與預(yù)埋鋼板間用楔形鋼板頂緊后滿焊，如鋼管超過m，則拋撐鋼管壁厚應(yīng)由mm變?yōu)閙m；鋼管支撐兩端與預(yù)埋鋼板之間焊接，周邊滿焊，焊縫高mm，3

8、、拋撐部位土方施工因為拋撐在施工前必須在基坑周邊保留4m高，12m寬的護坡土方，該部位土方施工必須在主樓基礎(chǔ)底板及其上的牛腿達到強度并安裝了拋撐后才能給予挖除.但土方開挖數(shù)量龐大，基坑一周實土達6500立方，此時土方-16.000m的垂直運輸讓土方外運變得異常困難，在整個過程中，我們積極考慮，先后提出、堆土在負三層地下室然后在地下室施工完畢后在西面設(shè)置吊葫蘆吊土外運；、50t汽車吊吊出外運；、5t桁車吊吊出外運三種外運形式，經(jīng)過詳細的經(jīng)濟和可行性分析，決定采用在東北角工地出口處設(shè)置5t桁車吊吊出外運，基坑底采用挖機配合倒土；在無法施工的死角，用50t汽車吊吊運。同時受地下室總體工期的約束，我們

9、將盡可能多的土堆放在主樓地下室（受地下室空間影響只能容納3000立方），這些土方外運可與二次結(jié)構(gòu)、粗裝修一同進行并不影響工期。最大可能的解決了該項工作對工期的制約。4、拋撐拆除施工4.1、施工順序筏板基礎(chǔ)施工拋撐鋼管隔一拆一未拆拋撐鋼管外圈止水環(huán)安裝地下三層外墻混凝土結(jié)構(gòu)施工地下三層外墻防水層施工地下三層外墻防水層保護層施工地下三層外墻外混凝土傳力帶施工剩余拋撐鋼管拆除（從外墻兩邊割除）拋撐鋼管內(nèi)圈止水鋼板施工（包括鋼筋抓鉤施工）鋼管內(nèi)圈止水鋼板防水施工鋼管內(nèi)C40膨脹混凝土施工鋼管部位外墻防水層附加層施工拋撐鋼管以上外墻防水層施工4.2、施工方法：4.2.1、筏板基礎(chǔ)施工按照拋撐區(qū)域地下室施

10、工方案的要求進行筏板基礎(chǔ)的施工。包括：筏板基礎(chǔ)鋼筋、模板、混凝土、降排水、防水等。4.2.2、拋撐鋼管隔一拆一4.2.2.1根據(jù)設(shè)計要求，待筏板基礎(chǔ)混凝土(C40)強度達C20時，可將拋撐鋼管每隔一根拆除一根。4.2.2.2當(dāng)拋撐鋼管與框架柱的平面位置有沖突時，為不影響上部結(jié)構(gòu)的施工進度，優(yōu)先拆除該部位鋼管，及時調(diào)整拆除鋼管方案或增加未拆除鋼管數(shù)量。4.2.2.3為了保證基坑西北角上塔吊的安全使用，在確定鋼管拆除方案時，在塔吊邊的三根鋼管保留，不予拆除。4.2.2.4 當(dāng)鋼管與建筑物內(nèi)的墻體（特別是有防水要求的消防水池等內(nèi)墻）位置沖突時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整拆除鋼管方案。（通過增加后拆鋼管根

11、數(shù)或在建筑物內(nèi)有防水要求的墻體位置采用同外墻相同的鋼管處理方案）。4.3、未拆拋撐鋼管外圈止水環(huán)安裝4.3.1、拋撐鋼管外圈止水環(huán)采用100mm厚鋼板安裝，外伸100mm。4.3.2、外圈止水環(huán)安裝與地面垂直。4.3.3、止水環(huán)與鋼管雙面角焊縫（hf=6mm）焊接緊密牢固，以免形成鋼管周圍的滲水路徑。4.4、地下三層外墻混凝土結(jié)構(gòu)施工4.4.1、墻體留洞（拋撐鋼管部位）鋼筋加強按設(shè)計圖洞口鋼筋加強要求。4.4.2、剪力墻模板支設(shè)時，在鋼管周圍靠迎水面?zhèn)劝卜?0*100木塊環(huán)（周圈布置），當(dāng)剪力墻模板拆除后，將木塊環(huán)取出。4.5、地下三層外墻防水層及保護層施工4.5.1、在鋼管穿外墻部位增加一層

12、防水層附加層，材料同外墻防水材料。4.5.2、外墻防水層保護層采用聚苯乙烯泡沫板軟保護。4.6、地下三層外墻外混凝土傳力帶施工4.6.1、根據(jù)設(shè)計要求，在第一次拋撐鋼管拆除后剩余拋撐鋼管拆除前，需在地下三層外墻外回填C15素混凝土以作為鋼管拆除后的傳力帶，將護壁樁承受的水平推力傳遞至地下三層外剪力墻上; 4.6.2、回填標(biāo)高統(tǒng)一回填至-12m標(biāo)高處鋼筋混凝土圍檁上表面;4.6.3、在澆筑混凝土傳力帶時，在鋼管周圍需留出防水搭接寬度.4.7、剩余拋撐鋼管拆除4.7.1、當(dāng)傳力帶混凝土達到強度的80%時，方可拆除剩余拋撐鋼管拆除4.7.2、拋撐鋼管拆除時，分別從外墻兩邊割除。4.7.3、拋撐鋼管拆

13、除時，留放在剪力墻墻體中的鋼管在迎水面?zhèn)雀畛帘葔w表面低30mm，背水面比墻體表面低20mm。（如后圖：地下室外墻部位施工示意圖）。4.7.4、拋撐鋼管拆除后，在地下室負三層內(nèi)部用人工轉(zhuǎn)運至地下室東北角設(shè)備吊裝孔位置后用25噸吊車運出。5、沉降觀測5.1、觀測說明:為確保在拋撐施工過程中基坑的穩(wěn)定性, 根據(jù)設(shè)計要求，每日側(cè)向位移水平大于1cm（須報警）為不穩(wěn)定，累計側(cè)向水平位移大于30須報警。施工期間我們會同專業(yè)的基坑沉降觀測公司,對施工過程中的基坑位移作全期的觀測,并隨時相互通報觀測結(jié)果,用以協(xié)調(diào)施工進度。根據(jù)施工的流程,其重點觀測的最大位移應(yīng)該發(fā)生在如下幾個時間段:、拋撐部位護坡土方挖除期間、拋撐鋼管隔一拆一期間、拋撐剩余鋼管拆除期間5.2、事故處理預(yù)案依據(jù)設(shè)計要求,一旦發(fā)生位移過大時,必須立即停止施工進行相關(guān)部位的處理;處理方式如下:5.2.1、土方開挖期間:如1個工作日位移量超過1cm或總位移量已大于3cm時,要求立即對位移過大部位進行回填(回填寬度以影響面來確定),局部增加拋撐桿支撐數(shù)量。并在連續(xù)2個工作日的觀測結(jié)果顯示基坑位移量穩(wěn)定水平時方能繼續(xù)施工5.2.2、拋撐拆除期間: 如1個工作日位移量超過1cm或總位移量已大于3cm時,立即停止拆除,并將