隨著時(shí)間的推移,,深基坑的工程項(xiàng)目變得日益普遍。在深基坑施工過程中存在很多風(fēng)險(xiǎn)因素,,如地下水,、降水以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形等。深基坑工程指的是那些挖掘深度超出5m或涉及到復(fù)雜地質(zhì)狀況的地下空間挖掘項(xiàng)目,。因此,,在開展深基坑施工過程中,需要對(duì)各種影響因素有一個(gè)全面而深刻的了解,,從而選擇合理且有效的支護(hù)方案來提高深基坑支護(hù)效果,。為確保深基坑工程的施工過程既安全又穩(wěn)定,必須實(shí)施有力的支撐策略,。對(duì)深基坑的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入研究,,并結(jié)合真實(shí)的案例進(jìn)行詳細(xì)分析。
1 工程概況
深基坑施工過程中,,需要制定科學(xué)的施工方案對(duì)施工過程中周邊的地質(zhì)條件,、水文條件和地下管網(wǎng)進(jìn)行調(diào)查,并確定周圍建筑物的位置
1.1 工程基本情況
該工程通過新建一體提升化泵站及壓力管道,,將郴州市北湖泉水引至燕泉河,,減少郴州市第四污水廠溢流水量,同時(shí)對(duì)燕泉河進(jìn)行補(bǔ)水,。1.2 地勘資料
基坑開挖位置處上部地層為①雜填土,,厚度約 4.2 m,4.2 m 以下為② -2 粉質(zhì)黏土,
厚度大于 10 m,,①雜填土自穩(wěn)能力差,,基坑開挖形成臨空面后,易產(chǎn)生局部垮塌,。北湖水及上層滯水對(duì)基坑工程有一定影響,。1.3 旁泵站設(shè)計(jì)情況
該工程新建一體化提升泵站基坑設(shè)計(jì)為圓形,直徑7m,,周長(zhǎng) 22m,,面積 38.5m,,基坑開挖深度7m?;硬捎媚孀鞣ㄖёo(hù)施工,,工程重要性等級(jí)為二級(jí)?;娱_挖深度超過5m,,屬于超過一定規(guī)模危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程。
依據(jù) JGJ120-2012《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》相關(guān)要求,,基坑護(hù)壁采用C30抗?jié)B混凝土,,抗?jié)B等級(jí)為P6,施工前應(yīng)充分考慮并計(jì)算出各階段護(hù)壁所受土壓力,、地下水產(chǎn)生的水平荷載,,并根據(jù)土壓力合力進(jìn)行抗滑移、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算,。護(hù)壁井受力簡(jiǎn)圖見圖1,。
1.4周邊環(huán)境
1)臨近建(構(gòu))筑物、道路及地下管線與基坑的位置關(guān)系,。①基坑位于北湖公園南側(cè)綠化帶中,,周邊建筑物主要有商鋪、住宅小區(qū),、地上停車場(chǎng)等,,基坑開挖工作面距離最近構(gòu)造物約2m,基坑開挖前按規(guī)范,、設(shè)計(jì)要求沿基坑周邊及建筑物外墻布置監(jiān)測(cè)點(diǎn),,并留下周邊環(huán)境影像資料,施工過程中加強(qiáng)對(duì)周邊建筑物監(jiān)測(cè)及安全巡查:2)基坑施工區(qū)域周邊有6處地下管線,,包含高壓電纜、供電電纜,、通訊光纜,、給水管道等相關(guān)地下管線,距基坑開挖邊緣2~6m,。
2)地下管線情況,。根據(jù)設(shè)計(jì)單位及地下產(chǎn)權(quán)單位交底情況,基坑?xùn)|北側(cè)有2條供電電纜,,埋深0.2~0.3m;西南側(cè)有3條地下管線,,其中,通訊光纜1條,,埋深0.3m,,供電電纜1條,,埋深0.2~0.3m,高壓電纜1條,,埋深03m;南側(cè)有1 根給水管道埋深 1.5 m,。
3)北湖情況。北湖公園位于城區(qū)中心區(qū),,始建于1975年,占地面積 31.6 hm,北部為大片水面,,面積12.47 hm。北湖平均水深2m,,常水位標(biāo)高154.80m,,洪水位標(biāo)高 156m,北湖水對(duì)基坑工程有一定影響,,施工過程中需要做好支護(hù)及排水工作,。
2 一體化泵站基坑開挖支護(hù)方案
開挖支護(hù)技術(shù)在選擇過程中,應(yīng)該按照因地制宜的原則,,從安全,、經(jīng)濟(jì)以及方便等角度出發(fā),其中安全不僅包括支出系統(tǒng)的安全,,也包括保證相鄰建筑,、市政設(shè)施的安全以及可以正常使用;經(jīng)濟(jì)指的是支護(hù)系統(tǒng)的造價(jià),要從多個(gè)角度進(jìn)行綜合分析,,保證造價(jià)的合理;方便也是在施工中需要落實(shí)的重要原則[21
2.1 基坑開挖
1)基坑工作面準(zhǔn)備完成后,,進(jìn)行基坑開挖,第一次開挖深度1.2m(人機(jī)配合),,采用長(zhǎng)挖機(jī)挖土下沉,,挖土?xí)r從中間向四周對(duì)稱分層取土,每層取土厚度控制在 50cm 范圍內(nèi),。一體化泵站基坑開挖示意圖見圖 2,。
2)沿護(hù)壁井外邊緣采用人工配合機(jī)械開挖基坑,高度 1.5 m,,基坑開挖完成后立即施工基坑鎖口及護(hù)壁拱墻,,防止地表水流人孔內(nèi),沖刷孔壁從而影響基坑邊坡的穩(wěn)定性,?;游挥诠珗@綠化帶中場(chǎng)地受限,混凝土罐車無法直接靠近基坑,,護(hù)壁拱墻混凝土需借助汽車泵泵送入倉,。
3)拱墻在垂直方向進(jìn)行分層開挖施工,一般土層每節(jié)高度不大于1m為1個(gè)循環(huán),在不利地質(zhì)區(qū)域段每節(jié)高度不大于0.5m(即挖好1節(jié)澆筑1節(jié),,前1節(jié)澆筑完成后2d,,開挖下1節(jié))。4)基坑開挖方式選用:坑內(nèi)微型挖機(jī)挖土,,吊車吊運(yùn)裝土,,小型環(huán)保汽車棄土。5)為保證施工進(jìn)度,,在混凝土中加人早強(qiáng)劑提高混凝土初期強(qiáng)度值,,以便提早開展下一模的施工
6)每次拱墻施工前,對(duì)基坑平面位置及垂直度復(fù)核,,確?;邮┕M足設(shè)計(jì)要求。
7)嚴(yán)格控制井底的開挖標(biāo)高,,設(shè)專人指揮,分層開挖,,確保不超挖、不擾動(dòng)基坑土層面,,設(shè)計(jì)基底標(biāo)高以上03m土層,,在設(shè)計(jì)基坑底高程以上預(yù)留 0.3m厚的土層暫時(shí)不挖,待大面積土方開挖完畢時(shí)用人工清理挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高,,同時(shí)修整基坑底,,如果已經(jīng)超挖,應(yīng)進(jìn)行砂石回填[4;井坑開挖完成后及時(shí)綁扎鋼筋澆筑混凝土,。
8)澆筑混凝土?xí)r要加強(qiáng)振搗,,確保混凝土與孔壁間聯(lián)結(jié)密實(shí),。開挖和澆筑過程中應(yīng)清除坑壁松弱部分,,確保施工作業(yè)人員安全。
2.2 護(hù)壁鋼筋施工
護(hù)壁拱墻鋼筋采用HPB300光鋼筋HRB400帶肋鋼筋,,材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn),、加工出廠檢驗(yàn)焊接接頭檢查均應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
鋼筋采用 25T 汽車吊將已經(jīng)加工好的半成品鋼筋吊人井下綁扎,。采用同強(qiáng)度水泥砂漿墊塊作為鋼筋保護(hù)層,,先綁扎鎖口梁鋼筋,均勻地在井壁上打人錨筋,,然后先把1根水平筋固定在錨筋上,并在水平筋上劃出立筋的分檔位置,,根據(jù)畫好的分擋標(biāo)志綁扎立筋,,然后在立筋上畫好豎向水平筋的分檔線,按照豎向分檔標(biāo)志綁扎水平筋,。先綁扎外層鋼筋,,再綁扎內(nèi)層鋼筋,。綁扎立筋時(shí),上節(jié)護(hù)壁立筋伸人下一節(jié)護(hù)壁的搭接長(zhǎng)度不小于200mm,。適當(dāng)位置預(yù)埋好上下扶梯預(yù)埋筋,。預(yù)留孔洞處鋼筋若需截?cái)啵財(cái)噤摻顝澇芍苯呛笈c洞口加強(qiáng)筋焊接,。
2.3 護(hù)壁模板安裝
1)完成鋼筋綁扎之后,,通過監(jiān)理單位及建設(shè)
單位驗(yàn)收合格后,可進(jìn)行模板安裝,。2)護(hù)壁井施工模板采用 15 mm 厚竹膠復(fù)合模板,,60 mmx80 mm 木方進(jìn)行加固,間距200 mm,,φ20 mm 環(huán)向鋼筋作為內(nèi)楞,,φ48mmx4mm鋼管采用傘狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐。
3)每節(jié)模板及支架的拆除應(yīng)在灌注混凝土3d之后進(jìn)行,。模板拆除后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修,、清理堆碼整齊,以利下一節(jié)護(hù)壁施工使用,。
2.4 護(hù)壁混凝土澆筑
1)采用汽車泵將混凝土均勻?qū)ΨQ的泵人基坑護(hù)壁拱墻中,,混凝土分層澆筑,分層厚度30- 40 cme
2)應(yīng)根據(jù)天泵出料口口徑確定好澆筑口寬度,、采用插入式振動(dòng)器分層搗實(shí)混凝土,,插入形式為垂直式;振搗時(shí)要求“快插慢撥”,有序振搗,,保證不漏振,、不過振。
3)分層處采用插入式振動(dòng)棒與混凝土面成斜角斜向插人振搗,,振動(dòng)過程中必須插人下層混凝上10cm 以上直至上表面泛漿,,確保上下層混凝土聯(lián)結(jié)密實(shí)[1,振搗棒插入間距在 40cm 以內(nèi),,振搗時(shí)間為 50~60s混凝土澆注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,。
2.5 基底驗(yàn)收
基坑開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,盡快組織相關(guān)人員開展基底驗(yàn)收,,基底地基承載力不小于150 kPa,若地基承載力不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),,對(duì)基底超挖50cm,超挖部分采用粒徑小于40 mm 的碎石并拌和粗砂分層壓實(shí)整平至基底高程,,每層虛鋪厚度不大于20cm,,壓實(shí)至地基承載力符合設(shè)計(jì)要求。2.6 封底和底板
基坑開挖至基坑底時(shí),通知業(yè)主,、設(shè)計(jì),、勘察監(jiān)理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收,符合地勘要求并檢查合格后,,應(yīng)及時(shí)封底[61,,進(jìn)行墊層施工,墊層初凝后,,在墊層上彈出各種鋼筋安裝定位線,,底板鋼筋將根據(jù)彈出的定位線進(jìn)行安裝,驗(yàn)收合格后澆筑底板混凝土,,底板厚度為 500mm,、混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C20.混凝土澆筑前24h內(nèi)對(duì)墊層進(jìn)行酒水潤(rùn),混凝土澆注采取"平面分層,、薄層澆筑,、依次推進(jìn)、整體澆筑"方法澆筑,,澆筑方向從底板中間開始向兩頭推進(jìn)!,,不留任何施工冷縫,振搗密實(shí)后用刮尺修平,,初凝后為了防止板面出現(xiàn)收縮裂縫,,再用灰匙壓抹表面。
2.7 爬梯施工
把成品鋼爬梯分段焊接在井壁預(yù)埋件上,,鋼爬梯欄桿外掛密目網(wǎng),。
2.8 基坑排水
1)根據(jù)地勘報(bào)告顯示,新建泵站處地下水不豐富,,為確?;幼o(hù)壁工作開展及基礎(chǔ)底板時(shí)作業(yè)面呈疏干狀態(tài),需要在開挖基坑內(nèi)設(shè)置2處0.8mx0.8mxlm集水坑收集臨時(shí)積水,,同時(shí)采用抽水泵對(duì)基坑內(nèi)的積水進(jìn)行抽排,,隨挖隨排,且必須保證抽水的連續(xù)性,,不得長(zhǎng)時(shí)間停頓,。澆筑基坑底板時(shí),在底板上預(yù)留1處1mxlmx05m集水井,,確?;臃e水能夠連續(xù)排放,不影響下一步工序施工,。工程全部完工后方能停止抽水,。
2)基坑周邊設(shè)置三級(jí)沉淀池,,基坑排水經(jīng)過沉淀后通過排污車抽排至污水管道中。
3)準(zhǔn)備足夠的注漿,、堵漏材料,以及足夠的沙袋放在基坑內(nèi)以備搶險(xiǎn)使用[81
3 基坑施工安全措施
1)基坑周邊渣土,、工器具堆放距基坑邊距離應(yīng)不小于2m,,高度不超過1.5m,對(duì)基坑周邊的堆載物,,應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé),,隨時(shí)核對(duì)基坑周邊的堆載物是否超載。加強(qiáng)日常監(jiān)測(cè),、巡視,,并建立相應(yīng)制度,納人常態(tài)管理工作,。發(fā)現(xiàn)問題立即采取措施,,并報(bào)告項(xiàng)目部,超出設(shè)計(jì)允許的堆載,,必須撤出現(xiàn)場(chǎng),,必要時(shí)停止基坑內(nèi)作業(yè)。
2)施工人員進(jìn)人施工現(xiàn)場(chǎng)必須按要求配戴好安全帽,,高處作業(yè)系好安全帶,,對(duì)發(fā)現(xiàn)違規(guī)者子以罰款處理,屢教不改嚴(yán)替進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),。施工機(jī)械操作人員應(yīng)遵循有關(guān)機(jī)械操作安全管理規(guī)定不得違章作業(yè),。
3)機(jī)械開挖土方時(shí)應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行施工,挖掘機(jī)前沿距工作面邊緣至少應(yīng)保持1~15m的安全距離,,以防塌方,,造成翻機(jī)事故。禁止機(jī)械開挖與人工開挖同時(shí)進(jìn)行,,人工基坑清理時(shí),,兩人操作間距應(yīng)大于2.5m,挖掘機(jī)進(jìn)場(chǎng)工作時(shí),,首先應(yīng)該鳴笛示意,,提醒施工人員和場(chǎng)外觀望者注意避讓。機(jī)械指揮人員應(yīng)全神貫注,,隨時(shí)注意觀察施工區(qū)域有無異常,,指揮手語清晰果斷。安全員要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全程監(jiān)控,,對(duì)于違反有關(guān)安全方面的行為堅(jiān)決予以制止,。
4 實(shí)施效果
使用上述方案,,一體化泵站基坑開挖自開工之日起至封底混凝土施工完畢,實(shí)際工期為1個(gè)月,,平均施工效率為1.75m/周,。為保證基坑開挖施工安全,在基坑開挖施工過程中第三方監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)基坑變形進(jìn)行持續(xù)性監(jiān)測(cè),,土體最大沉降量5.5 mm,,最大沉降速率 0.4mm/d;支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降最大2.8 mm,最大沉降速率為0.6mmd,。支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移數(shù)據(jù)在允許值范圍內(nèi)波動(dòng),,屬于誤差范圍。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,,整個(gè)基坑監(jiān)測(cè)的位移沉降值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于報(bào)警值,,相對(duì)穩(wěn)定。
5 結(jié)束語
與一般的基坑工程相比,,深基坑工程具有較大的危險(xiǎn)性,,必須采用合適的開挖支護(hù)方式才能保證工程的安全性[9]。對(duì)深基坑開挖與支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了深人探討,,并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析,。
本文標(biāo)題:毗鄰湖岸一體化提升泵站深基坑開挖支護(hù)施工技術(shù)研究
責(zé)任編輯:弘泱機(jī)械科技編輯部
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