1深基坑土方開挖
1.1 施工工藝流程
地下室土方分四次開挖,第一道支撐施工期間穿插進(jìn)行地表土方開挖,挖至第一道支撐下口標(biāo)高處。
其它各層土方開挖須嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)施工參數(shù)和時空效應(yīng)要求以及開挖順序進(jìn)行施工。原則上每層土方開挖一至二天后插入支撐施工,每道支撐形成整體養(yǎng)護(hù)五天后開始下一層土方開挖,以此循環(huán)直至挖土到基坑底。
具體分層、養(yǎng)護(hù)要求須與基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào)計(jì)算后確定。
1.2施工方法
基坑開挖采用三道鋼筋混凝土內(nèi)支撐,土方分四次開挖,遵循“分層、分塊、對稱、限時、先撐后挖、嚴(yán)禁超挖”的總原則,利用時空效應(yīng)原理,嚴(yán)格控制基坑變形。
在各層土方開挖前,坑內(nèi)降水深度必須達(dá)到開挖面以下1.5~2m。
地表土方開挖配合第一道支撐施工即可,不受分塊的限制。第一道支撐以下土方開挖分塊見“基坑土方開挖平面布置示意圖”,其中Ⅰ塊時間不作限制。其余土體按編號順序依次開挖,編號相同者,須同時開挖,Ⅰ-1至Ⅰ-9各塊土體必須在24小時內(nèi)挖完,并及時插入支撐施工,盡快形成整體支撐。
隨著開挖深度的變化,取土方式和出土方向均各不相同,現(xiàn)分述如下:
(1)地表土方開挖——硬化場地的破除和表層土開挖
首先采用三臺鎬頭機(jī)破除場地硬化部分的混凝土,與表層土一同外運(yùn)。表層土自西向東一次開挖至第一道支撐底,運(yùn)土車直接下基坑,為第一道支撐盡快形成創(chuàng)造條件。
(2)第一層土方開挖——第一道支撐底至第二到支撐底
在第一道支撐貫通、混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,開始第二次土方開挖,開挖順序按照“基坑土方開挖平面布置示意圖”執(zhí)行。在土方開挖前,挖機(jī)或運(yùn)土車輛經(jīng)過的獨(dú)立支撐桿件上采用鋪設(shè)走道板加以保護(hù),運(yùn)土車直接到取土點(diǎn)裝載經(jīng)土坡上棧橋后出場。地下土方結(jié)合場內(nèi)運(yùn)輸條件,設(shè)四個出土點(diǎn),共設(shè)七個上土點(diǎn)。
(3)第二層次土方開挖——第二道支撐底至第三到支撐底
在第二道支撐貫通、混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,開始第三次土方開挖,開挖順序按照“基坑土方開挖平面布置示意圖”執(zhí)行。由于開挖面離棧橋高度在5米以上,汽車無法下基坑,采用兩級挖運(yùn),在坑內(nèi)和棧橋上同時設(shè)置挖機(jī),坑內(nèi)挖機(jī)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)土,棧橋上挖機(jī)負(fù)責(zé)上車。
(4)第三層土方開挖——第三道支撐底至基礎(chǔ)底板底
在第三道支撐貫通、混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,開始第四次土方開挖,開挖順序按照“基坑土方開挖平面布置示意圖”執(zhí)行。此時開挖面離棧橋超過10米,同樣采用兩級挖運(yùn),坑內(nèi)挖機(jī)不變(最后20cm厚的坑底土采用人工清理),棧橋上的挖機(jī)改用帶伸縮臂的挖機(jī)(臂長可達(dá)12米)和帶抓斗的履帶式吊機(jī)負(fù)責(zé)土方上車。
1.3主要施工措施
1.坑內(nèi)降水
采用真空深井井點(diǎn)降水,結(jié)合辦公樓的開挖深度適當(dāng)加深井點(diǎn),其余部分參見暗挖區(qū)坑內(nèi)降水相應(yīng)內(nèi)容。
2.應(yīng)用時空效應(yīng)挖土
明挖部分的土方,結(jié)合內(nèi)支撐的施工和控制基坑變形的要求,充分應(yīng)用時空效應(yīng)原理,進(jìn)行“分層、分塊、對稱、平衡、限時開挖”,護(hù)坡土必須在24小時內(nèi)分塊完成。明挖區(qū)土方開挖分塊示意見下圖:
3.內(nèi)支撐施工
采取“先撐、后挖、隨挖、隨撐”的措施,做到支撐施工與土方開挖協(xié)調(diào)施工,縮短基坑無支撐暴露時間。
4.底板墊層
在完成最后一次土方開挖后,立即組織有關(guān)各方進(jìn)行驗(yàn)槽,隨即封閉底板墊層,盡早形成水平整體支撐,有效控制底板形成前基坑的變形。
5.換撐
在施工地下室底板和地下各層梁板時,認(rèn)真處理與主體結(jié)構(gòu)直接接觸的地下連續(xù)墻,清除地下連續(xù)墻外附著的泥土或其它松散材料,使得后期施工的主體結(jié)構(gòu)與地下連續(xù)墻緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)無間隙的換撐,避免在換撐過程中產(chǎn)生新的位移。
2支撐的施工與拆除
2.1 支撐工程施工方案
1)支撐施工
本工程基坑內(nèi)共有三道支撐,砼支撐施工與基坑開挖交替進(jìn)行,其施工順序?yàn)椋合韧诘谝粚油练健龅?道支撐→挖第二層土方→做第2道支撐→挖第三層土方→做第3道支撐。
2)砼支撐的施工要點(diǎn)
(1)墊層
首先控制好支撐桿件的中心線和墊層的標(biāo)高,對土質(zhì)軟弱處必要時要換土、加固,墊層砼擬用C15~C20,必要時可加早強(qiáng)劑;墊層沒有達(dá)到強(qiáng)度,不能施壓踐踏,為了有利于和砼支撐分離,在墊層上面鋪聚乙烯塑料薄膜一層。
(2)鋼筋
采用Ⅱ級鋼筋作主筋,Ⅰ級鋼筋做箍筋,現(xiàn)場搭接綁扎成型。綁扎圍檁鋼筋時,先將地下連續(xù)墻內(nèi)預(yù)埋筋鑿出,伸入圍檁內(nèi)滿足搭接長度要求。支撐與立柱相交處,鋼筋需適當(dāng)加強(qiáng)。
(3)模板
支撐雖為臨時工程,但支撐受力大而復(fù)雜,必須嚴(yán)格按正式結(jié)構(gòu)工程施工。支撐坐在墊層上,可不用底模;側(cè)模用竹膠合板和組合鋼模,用φ48鋼管、對拉螺絲、扣件固定。
(4)砼
采用商品砼,強(qiáng)度等級C30,坍落度120~140mm,采用泵送形式澆筑,圍檁和支撐桿件可分段澆筑,施工縫留在1/3跨處,垂直留設(shè),用鋼絲網(wǎng)檔好;挖出一段土方,澆一段支撐,要求靠近圍護(hù)墻處的支撐自土方挖完到砼澆筑,時間不大于24h小時。
為加快工程進(jìn)度或冬期施工,可在商品砼中摻加早強(qiáng)劑(參量1.5%)3d強(qiáng)度可增長40%以上,預(yù)計(jì)砼澆筑5~7d,砼強(qiáng)度可達(dá)70%以上,即可開挖支撐下面的土方。
3)鋼支撐的施工要點(diǎn)
(1)鋼支撐安裝必須確保支撐端頭與地下連續(xù)墻或圍均勻接觸,并設(shè)防止鋼支撐端部移動脫落的構(gòu)造措施,支撐的安裝允許偏差應(yīng)符合以下規(guī)定:
A.鋼支撐軸線豎向偏差:±30mm
B.支撐軸線水平向偏差:±30mm
C.支撐兩端底標(biāo)高差和水平面偏差:不大于20mm和支撐長度的1/600
D.支撐的撓曲度:不大于1/1000
(2)支撐就位后應(yīng)及時準(zhǔn)確的施加預(yù)應(yīng)力。
(3)復(fù)加支撐預(yù)應(yīng)力按以下要求:
A. 第一次加預(yù)應(yīng)力后12小時內(nèi)觀測預(yù)應(yīng)力損失及墻體水平位移,并復(fù)加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計(jì)值。
B.夜溫差過大導(dǎo)致支撐預(yù)應(yīng)力損失時,應(yīng)立即在當(dāng)天低溫時復(fù)加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計(jì)值。
C.墻體水平位移速率超過警戒值時,可適量增加支撐軸力以控制變形,但復(fù)加后的支撐軸力和擋墻彎矩必須滿足設(shè)計(jì)安全度要求。
D.當(dāng)采用被動區(qū)注漿控制擋墻位移時,應(yīng)在注漿后1~2小時內(nèi)范圍復(fù)加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計(jì)值,以減少擋墻外移所造成的預(yù)應(yīng)力損失。
2.2 支撐拆除施工方案
鋼筋砼支撐的拆除采取逐層換撐、逐層拆除方式。在其下結(jié)構(gòu)施工完畢,相應(yīng)的用于換撐的砼板帶強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行的。
鋼支撐是在其下結(jié)構(gòu)施工完畢,梁板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后向上逐層拆除。
砼支撐采用全粉碎型控制爆破法拆除。即在砼支撐的整個長度上均勻布鉆藥孔(孔距300~500mm,排距200~400mm),孔深為支撐高的2/3左右),炸藥為乳化防水型炸藥,采用非電毫秒雷管,利用毫秒延期爆破,確保減震效果。
爆破施工由專業(yè)機(jī)構(gòu)(擬委托某工程學(xué)院工程爆破技術(shù)服務(wù)部)進(jìn)行,制訂設(shè)計(jì)方案,負(fù)責(zé)施工,確保安全,方案報(bào)公安部門批準(zhǔn)。
實(shí)行爆破時,現(xiàn)場采用搭大防護(hù)棚上鋪草袋的防護(hù)方案,將整個爆破區(qū)遮擋起來。另外,還要取得公安、交通等部門配合。
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