深基坑水平支撐施工

深基坑水平支撐施工深基坑水平支撐施工深基坑水平支撐施工xxx公司深基坑水平支撐施工文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度摘要:本文結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)深基坑工程支護(hù)方案分析的基礎(chǔ)上,對(duì)復(fù)合止水帷幕逆作+灌注樁+混凝土內(nèi)支撐復(fù)合支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)探討,對(duì)施工效果進(jìn)行了具體分析和評(píng)價(jià)。1、工程概況江西新余鋼鐵有限公司8#高爐上料礦槽系統(tǒng)工程,地上框架一剪力墻結(jié)構(gòu)高,地下(共三層,負(fù)一、負(fù)二層均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土平臺(tái))深,坑壁剪力墻及底版均為厚防水現(xiàn)澆鋼筋混凝土):上部結(jié)構(gòu)總建筑面積18375m2,地下室建筑面積。該工程施工場(chǎng)地狹窄,臨近有建、構(gòu)筑物及φ1000動(dòng)力水管,地質(zhì)、水文條件及上部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工期緊(總工期只有175天),在施工深基坑的同時(shí),其上部結(jié)構(gòu)及其相鄰建筑必須同步施工。本工程場(chǎng)地地下水類型包括上層滯水和孔隙承壓水。上層滯水主要賦存于1①-1層人工雜填土層中,主要接受大氣降水和地表散水的滲透補(bǔ)給,無(wú)統(tǒng)一自由水面,水量與季節(jié)、周邊排泄條件關(guān)系密切?？紫冻袎核x存于③單元砂土層及④單元礫亂石層中,與地表水及區(qū)域承壓水體系聯(lián)系密切,水量豐富。2、基坑支護(hù)方案分析與選擇本基坑周邊場(chǎng)地狹窄,滿負(fù)荷在用的φ1000動(dòng)力水管及新建筑物基礎(chǔ)均距新建深基坑坑外壁均不到1m遠(yuǎn),還有重型車輛過(guò)往頻繁的廠區(qū)交通主干道距新建深基坑坑外壁也不到4m遠(yuǎn)?；悠矫婊境书L(zhǎng)方形,平面尺寸×,基坑開挖深度為。本場(chǎng)地在(1-2)層塘泥層底及(2-1)、(2-2)局部夾有粉土、粉砂薄層。該層飽水,易形成涌水流沙?；又苓叴蟛糠志?2-5)層粘土層中,該層強(qiáng)度高,對(duì)承壓水控制有利:但東北角己開挖到(2-6)層淤泥質(zhì)土夾粉土。該屢為夾層,為承壓含水層的過(guò)渡層,中深井降水對(duì)其有一定影響。但也易引起基坑側(cè)壁流水流土,因此承壓水控制也是影響基坑安全的重要一環(huán)。從以上分析可以看出,本基坑為狹窄場(chǎng)地的較深基坑,為保證基坑順利開挖和保護(hù)周邊環(huán)境不受破壞,須嚴(yán)格控制基坑變形,要求支護(hù)結(jié)構(gòu)具有一定剛度。支護(hù)方案分析比較如下:1)懸臂樁支護(hù)結(jié)構(gòu)雖具有不影響坑內(nèi)土方開挖和結(jié)構(gòu)施工的優(yōu)點(diǎn),但本工程開挖深度較大,懸臂樁支護(hù)結(jié)構(gòu)要求插入深度大,配筋多,變形大,無(wú)法滿足基坑安全要求。2)為控制排樁結(jié)構(gòu)變形,可采用排樁+錨桿方案。樁錨支護(hù)工藝成熟,經(jīng)濟(jì)可靠,能有效控制結(jié)構(gòu)變形,但本基坑周邊場(chǎng)地狹窄,滿負(fù)荷在用的φ1000動(dòng)力水管及新建筑物基礎(chǔ)均距新建深基坑坑外壁均不到1m遠(yuǎn),還有重型車輛過(guò)往頻繁的廠區(qū)交通主干道距新建深基坑坑外壁也不到4m遠(yuǎn)錨桿無(wú)法穿越。3)地下連續(xù)墻既可作為地下室外墻,亦可兼作基坑開挖時(shí)擋土、截水、防滲等臨時(shí)陛防護(hù)結(jié)構(gòu);但造價(jià)昂貴,因此業(yè)主不同意采用。4)灌注排樁+內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)是控制邊坡側(cè)向變位最有效的手段之一,本基坑平面規(guī)則,使用該支護(hù)結(jié)構(gòu)是十分理想的選擇。內(nèi)支護(hù)結(jié)構(gòu)平面剛度大,結(jié)構(gòu)變形小,可有效保護(hù)基坑周邊建筑物和地下管線安全,根據(jù)基坑的平面尺寸,可采用鋼筋混凝土支撐或型鋼支撐。鋼筋混凝土支撐受力條件好,節(jié)點(diǎn)處理簡(jiǎn)單方便,可靠性好,造價(jià)低,基坑安全性高;型鋼內(nèi)支撐安拆方便,施工周期短。最后,綜合考慮業(yè)主對(duì)基坑防水等級(jí)要求高、安全、工期的要求,采用復(fù)合止水帷幕逆作+灌注樁+混凝土內(nèi)支撐相結(jié)合的形式,達(dá)到控制地下水和基坑變形及節(jié)約工期的目的。3、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化措施分析針對(duì)基坑的具體條件,對(duì)可行的支護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化?？尚械闹ёo(hù)結(jié)構(gòu)除排樁外,撐錨體系可采用單層支撐或兩層支撐。對(duì)于單層支撐,可設(shè)置在BI樓板以下或樓板以上,對(duì)比分析如下。單層支撐(B1樓板以上)方案1)與兩層支撐相比,本方案因少一層支撐,可在第一層支撐施工完后,分2到3次開挖到基底,因此施工周期較兩層支撐短1個(gè)月左右。2)由于樁身彎矩較大,要求支護(hù)樁采用較大截面(樁徑φ900mm、φ1000mm),樁身配筋較多。由于采用一層支撐,要求支撐桿件截面較大,配筋較多。3)樁頂放坡高度不大,鎖口梁施工時(shí)開挖僅3m左右,采用噴錨支護(hù),并用止水旋噴樁對(duì)塘浞層進(jìn)行加固,可確?；影踩?。4)單層支撐設(shè)置在B1樓板以上,B1樓板施工完畢后拆除,不存在穿越地下室外墻的不足,因而也不需在支撐上預(yù)插筋和地下室外墻后期補(bǔ)洞等工作,有利于地下室防水工程施工。5)由于樁身含鋼量很高,造價(jià)較高。加上一層支撐加強(qiáng)所增加的費(fèi)用及上部噴錨支護(hù)增加的費(fèi)用,總費(fèi)用僅比兩層支撐稍少。單層支撐(B1樓板以下)方案1)樁頂放坡高度較大,鎖口梁施工時(shí)開挖至5m左右,采用噴錨支護(hù)。并用止水旋噴樁對(duì)塘泥層進(jìn)行加固,可確?；影踩?但成本較高。2)與單層支撐設(shè)置在B1樓板以上相比,配筋及混凝土量有所減少。但單層支撐設(shè)置在B1樓板以下,不能在B2樓板施工完畢后拆除,因而必須穿越地下室外墻,不利于地下室防水工程施工,對(duì)結(jié)構(gòu)正常施工稍有影響。3)由于樁身含鋼量很高,造價(jià)較高。加上一層支撐加強(qiáng)所增加的費(fèi)用和上部噴錨支護(hù)增加的費(fèi)用,總費(fèi)用與單層支撐(B1樓板以上)基本一致,僅比兩層支撐略少。兩層支撐方案1)兩層支撐施工及養(yǎng)護(hù)需要一定時(shí)間,明顯影響施工工期。2)由于采用兩層支撐,樁身彎矩較小,要求樁徑較小,配筋及混凝土量少,單方造價(jià)較低。3)上部放坡高度不大,可簡(jiǎn)單支護(hù),費(fèi)用較低。4)施工地下一層樓板時(shí),需預(yù)先拆除第二層支撐,影響工期;但不存在預(yù)先在支撐上預(yù)插筋和地下室外墻后期補(bǔ)洞等工作。5)采用兩層支撐,抵抗不均勻土方開挖和反鏟意外碰撞的能力較強(qiáng),基坑安全有保障。6)與單層支撐相比總費(fèi)用略高,工期較長(zhǎng)。綜合以上分析,單層支撐(設(shè)置在Bl以上)以工期最短、經(jīng)濟(jì)較優(yōu)、對(duì)其他工作影響最少,為最優(yōu)方案,因此將支撐設(shè)置在B1樓板以上。由于本基坑平面較規(guī)則×,采用剛架式角撐體系,可方便土方開挖,并使支撐體系施工相對(duì)獨(dú)立,有利于施工,對(duì)工期十分有利。角撐主桿與輔桿采用不同截面,更為經(jīng)濟(jì)。主桿與輔桿采用三角形空間剛架結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接,以協(xié)調(diào)變形并提高整體剛度。4、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案支護(hù)樁設(shè)計(jì)支護(hù)樁各段設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。支護(hù)樁有效樁頂標(biāo)高為一,即嵌入鎖口梁。主筋均勻布置,樁底端范圍主筋減半。箍筋φ8@200,加強(qiáng)筋φ16@200,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。樁頂噴錨支護(hù)設(shè)計(jì)樁頂邊坡放坡開挖,第一級(jí)坡高,坡比1:1;其下土體在鎖口梁施工時(shí)沿?cái)嚢铇洞怪遍_挖。中間設(shè)置寬平臺(tái),坡面采用掛網(wǎng)噴射混凝土。錨桿采用一次性錨管,材料為φ48×,直接打入。鋼筋網(wǎng)采用φ@200×200(Q235),噴射混凝土為C20,噴射厚度8-10cm,加速凝劑1%。水平支撐設(shè)計(jì)鋼筋混凝土內(nèi)支撐主桿700mm×600mm(高×寬),主筋22φ22,箍筋φ8@200,節(jié)點(diǎn)處局部φ8@100,S筋φ8@400。輔桿400mm×400mm(高×寬),主筋10φ22,箍筋φ8@200,節(jié)點(diǎn)處局部φ8@100,S筋φ8@400,內(nèi)支撐主、輔桿中心與梁冠中心同高。立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)支撐下設(shè)置鋼筋混凝土灌注樁與鋼結(jié)構(gòu)組合立柱。立柱樁下部采用直徑為800mm的鉆孔灌注樁,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,樁長(zhǎng)16m(進(jìn)入中風(fēng)化巖800以上)。配筋:主筋12φ20Ⅱ級(jí)鋼筋,箍筋φ8@200,加強(qiáng)筋φ16@200。立柱樁頂面標(biāo)高,底面標(biāo)高。立柱樁上部采用470mm×470mm鋼結(jié)構(gòu)立柱。四肢采用L125×10,綴板采用150×450×8(mm),間距400mm。鎖口梁鎖口梁截面尺寸700mmxl300mm(高×寬),計(jì)算混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30,施工時(shí)采用C40澆筑,7d后可進(jìn)行土方開挖。鎖口梁采用雙面對(duì)稱配筋,每側(cè)主筋10φ22Ⅱ級(jí)螺紋鋼筋,局部主筋加強(qiáng)為15φ22Ⅱ級(jí)螺紋鋼筋,加強(qiáng)筋4φ22,箍筋φ8@200(轉(zhuǎn)角、角撐、支撐節(jié)點(diǎn)處局部箍筋加密為φ8@100),S筋φ8@200。鎖口梁頂面標(biāo)高,梁底標(biāo)高。5、深基坑復(fù)合止水帷幕逆做灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)基坑施工流程測(cè)量放線→支護(hù)樁、立柱樁、中深降水井、復(fù)合止水帷幕施工→分兩層開挖上部至深度的土方,噴錨支護(hù)→鎖口梁、內(nèi)支撐施工→土方開挖至→第一節(jié)坑壁施工→開始基坑降水→土方開挖到→第二節(jié)坑壁施工→土方開挖到→第三坑壁施工→土方開挖到基底→第四節(jié)坑壁及地下室底板施工→地下室B2、B1樓板施工并回填及換撐→逐步拆除支撐→底板降水井封堵、基坑內(nèi)降排水結(jié)束。1)土方開挖施工時(shí),必須先撐后挖。2)拆除支撐:在下列工作完成后可以逐步拆除鋼筋混凝土內(nèi)支撐:地下室一層頂樓板澆筑完畢并達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后;地下室二層樓板下四周坑邊土回填、上部澆400mm厚素混凝土后,并在地下室一層頂樓板處加設(shè)板狀臨時(shí)支撐。3)先拆輔撐,后拆主撐。拆除時(shí)同步實(shí)施基坑監(jiān)測(cè),以確保邊坡安全,基坑施工順序如圖1所示,樁頂噴射支護(hù)剖面如圖2所示。土方開挖施工1)為確保支護(hù)體系施工質(zhì)量,加快施工進(jìn)度,要求土方開挖與鎖口梁及鋼筋混凝土支撐施工相互結(jié)合。2)土方開挖分三次進(jìn)行。第一次土方開挖在支護(hù)樁、立柱樁、降水井、觀測(cè)井和止水旋噴樁施工完畢養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后進(jìn)行,開挖至標(biāo)高(噴錨支護(hù)邊坡附近土層分兩次開挖),然后施工鎖口梁、支撐。第二次土方開挖至;第三次開挖到,第四次開挖到基底,基礎(chǔ)承臺(tái)及連梁部分采取人工掏挖方式。3)土方采用人工開挖及電動(dòng)抓斗抓土,塔吊吊土出坑的方式,一般情況下用電動(dòng)抓斗抓土,支撐下面土方和坑角土方宜采取人工開挖。基坑開挖至距坑底20cm時(shí)改為人工清理.基底,嚴(yán)禁超挖;開挖過(guò)程中嚴(yán)禁碰撞支護(hù)體系和降水井。4)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求開挖土方,土方隨挖隨運(yùn),不得隨意堆置在基坑周邊。5)在坡頂和坡底設(shè)置排水溝,做好坡面及坡底的排水防水工作。6)開挖后期,基坑邊坡頂面禁止堆載。開挖至坡底后應(yīng)盡快展開基礎(chǔ)施工,以減少基坑暴露時(shí)間。7)開挖過(guò)程中應(yīng)及時(shí)抽排基坑積水。深基坑降水處理措施根據(jù)對(duì)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件分析,基坑側(cè)壁存在上層滯水和承壓水威脅?；娱_挖前須采取有效的側(cè)壁止水措施,以隔斷上層滯水滲入基坑的通道。下部承壓水水頭高,基坑開挖后存在承壓水突涌的可能性,因此須對(duì)地下水進(jìn)行處理以保障基坑開挖和地下室施工的順利進(jìn)行。常用的地下水控制措施有五面隔滲、落底式豎向帷幕、(中)深井降水及聯(lián)合處理等幾種。通過(guò)比較認(rèn)為,本工程側(cè)壁采用2排直徑為500的高壓旋噴水泥土樁非落地式帷幕和中深井降水,對(duì)地面沉降相對(duì)較小,對(duì)周邊環(huán)境影響也較小?？颖谏喜可蠈訙捎脟娚?00mm厚C20混凝土對(duì)坡面作封閉處理,坡面按水平3m間距埋設(shè)排水管。沿基坑周邊設(shè)置2排直徑500@375mm高壓旋噴水泥土樁止水。通過(guò)查找地質(zhì)及水文資料和前面支護(hù)樁的施工,得知在處開始為不透水的泥質(zhì)砂巖,故對(duì)基坑承壓水采用中深管井減壓降水,中深降水井采用井深18m,管徑250mm,井徑500mm;觀測(cè)井采用井深17m,管徑108mm,井徑250mm。由于本基坑工程施工中采取了嚴(yán)格的變形控制措