论文部分内容阅读
【摘 要】 在深基础施工过程中，设计和施工是影响深基础能否顺利进行的要害。本工程的围护方案采用大角撑和边桁架相结合的形式，中间设置对撑的支撑系统综合性支护方案，进行了设计与施工，取得了明显效果。本文作者结合多年来的工作经验，对高层建筑深基坑围护施工技术进行了研究，具有重要的参考意义。
【关键词】 深基坑;支护设计;土方开挖;环境监测
随着城市进程化步伐的加快，我国基础建设也不断发展。加剧了高层建筑、铁路轨道、立交桥、吊索桥大规模的建设。深基围护工程成为地铁、轻轨、建筑工程中的重点工程。由于深基工程施工的不确定性，加上全国各地的地理位置的差异、水文地质条件的不同，不能采用固定施工方案。各种各样的施工方法在施工前，需要经过理论检测，并根据经验合理改进完善。在建筑工程中，进一步研究深基围护技术，对于安全施工、提高工程质量、缩短工期、节省造价有很大的意义。
1、工程概况
1.1周围环境
本工程东侧为办公楼与多层住宅，基础均采用预制桩，8层办公楼桩长36m，多层住宅桩长26m，距离本基坑围护内边线约12m。工程南侧为某道路，道路下有1根φ1500mm的雨水管，最近距离本基坑围护内边线约13m，1根DN400mm的污水管，最近距离本基坑围护内边线约9m。工程西侧、北侧均为空地，场地内遍布着大量杂草、碎石砖块等建筑垃圾。
1.2地质情况
据勘察设计研究院提供的《岩土工程勘察报告》，场地地貌为滨海平原地貌，场地地势较平坦，自然地面相对标高约-1.130m，勘探深度65.45m范围内土层按其成因类型与工程特性的不同可分为7层，其中第②、⑥、⑦层按工程地质特性又可分为若干亚层。拟建场区西北侧、东北侧发现有暗浜，均已被回填，局部回填物较杂，暗浜深度在3.2m～4.3m。
2、围护概况
2.1基坑围护概况
本工程基坑采用明挖顺作法施工。围护墙体分为两部分：一部分为东侧采用钻孔灌注桩排桩，φ1200mm@1350mm、φ1000mm@1150mm，桩底标高为-29.85m，φ1200mm桩内外二侧采用三轴水泥土搅拌桩止水，φ1000mm桩外侧采用三轴水泥土搅拌桩止水，钻孔灌注桩桩位中间采用压密注浆止水;南、北、西侧采用3φ1000mm@750mmSMW工法水泥土地下连续墙，内插800mm×300mm×14mm×26mmH型钢（满插），型钢底标高为-26.85m、-27.85m;钻孔桩和SMW工法桩接头处的外侧设置旋喷桩作为加固和止水措施（图1）。
2.2立柱与立柱桩
栈桥处立柱桩为钻孔灌注桩加钢格构式结构，钢格构断面为480mm×480mm，钢格构由4根L160mm×16mm的角钢及380mm×200mm×10mm@600mm的缀板而成，钻孔灌注桩桩径为φ700mm，上部2.5m扩颈至800mm。非栈桥处立柱桩为预制钢筋混凝土450mm×450mm方桩，混凝土强度为C40，桩形为AZH-45-20B，桩顶设置钢帽接头，桩尖进入第⑥-1层土。立柱采用钢格构柱，与方桩桩顶钢帽焊接，钢格构柱由4根14#角钢及350mm×200mm×10mm@600mm的缀板、450mm×100mm×10mm@600mm的缀条组成，与预制方桩同时加工，采用静压法施工。
2.3坑内地基加固
结合周边场地情况，采用3φ1000mm@700mm高压旋喷桩进行加固，加固深度在第二道支撑以下到坑底以下4m。具体施工顺序为：先在办公楼旁进行满堂加固;然后再在路侧及围护墙边落深处，采用墩式加固的方法进行施工，施工的水泥用量不小于500kg/m3。
2.4降水要求
在土方开挖前应进行预降水，水位降至开挖面以下2m～3m;再采用深井疏干降水的方式，并按每200m2布置一口疏干井的原则进行布置（基坑内实际共布置24口疏干井，外加2口水位观测井）。
3、支撑施工与土方开挖
本工程基坑面积为5650m2，挖土深度约10.85m，土方量约660000m3。由于基坑围护采用SMW工法结合钻孔灌注桩+2道混凝土支撑围护体系，混凝土支撑强度需要一定技术间歇时间，必须达到设计强度80%，方可开挖支撑下土方，所以合理挖土方案至关重要。
3.1基坑开挖施工顺序
（1）应先采用2台1m3挖机进行放坡开挖第一皮土，施工第一道钢筋混凝土顶圈梁、支撑、栈桥板。土方开挖时要有利于混凝土支撑形成体系。
（2）待第一道支撑完成，混凝土强度达到设计强度80%后，接着开挖第二皮土，同时施工第二道支撑。
（3）待第二道支撐完成，混凝土强度达到设计强度80%后，再开挖第三层土方，要分层开挖到基坑底-11.85m，边开挖边及时浇筑垫层。
3.2开挖方案
本工程土方开挖分为3个阶段，并在挖土工程开始前架设好1台施工塔吊。
（1）第一阶段挖土：在确保周边环境安全的前提下，第一皮土方采用大开挖，采用2台1m3挖机，由北向南进行土方开挖。挖土标高至-3.20m（实际开挖深度为2.12m），挖土量为11978m3。挖至第一道支撑底，随挖随分段施工第一道支撑、栈桥、围护顶圈梁，西北两侧1：1.5放坡，南侧在基坑围护顶圈梁四周施工砖墙作挡土护坡。
（2）第二阶段挖土：第二皮土方采用“盆式”开挖，分层挖土的施工方法，首先依次挖除盆心土体，在对撑位置抽条挖除盆边土，挖土至-8.20m标高以后，分段进行中间部分第二道钢筋混凝土支撑的施工;然后依次开挖东西两侧的区域以及南北两侧的区域，每个区域的土方完成后紧跟着施工混凝土围檩和支撑，使对撑及早形成;接着依次对称开挖和以及和个角落区域的土方，并跟着施工角撑。第二阶段挖土应从第一道支撑底挖至第二道支撑底，第二皮土挖土深度5m。挖土分2层进行，挖土时必须保持1：1的坡度。挖土时应采用2台长臂挖机停在栈桥上取土，2台1m3和4台0.4m3的挖机在基坑掏土，并将土驳运至栈桥下成堆，由长臂挖机停在栈桥上取土装车运走。挖土至标高为-3.20m～-8.20m后，进行分段施工第二道支撑、围檩。要首先完成东西、南北对撑施工，而后再施工角撑。围护无支撑时间不得超过48h。
（3）第三阶段挖土：第三皮土方采用分块分层挖土的施工方法，以基础底板后浇带分为两块，由北向南进行土方开挖。首先挖除后浇带北侧土体，待挖土至-11.85m标高以后，然后分段进行基坑垫层的施工;对局部落深基坑处，要待基坑底混凝土垫层完成，强度达到80%后，再行开挖，完成后可进行后浇带北侧部分大底板的施工。待后浇带北侧土体完成后，要连续开挖后浇带南侧土体，并由北向南分层挖土至-11.85m，随挖随浇捣厚150mm的混凝土垫层;同时要采用2台1m3和4台0.4m3的挖机在坑内掏土，并驳运至栈桥下成堆，2台长臂挖机在栈桥上取土运走。待这些步骤完成后，方可进行后浇带南侧大底板的施工。
4、环境监测
为了保证工程施工对周边道路、管线不产生影响，将施工对环境的影响降到最低，通过监测项目的合理设置，在基础工程施工阶段进行信息化施工，确保了周围环境以及基坑工程的安全。
5、结语
本工程基坑围护按不同环境的要求分别采用了钻孔桩和SMW工法，对有临近建筑物、保护要求相对较高的东侧采用钻孔桩，对保护要求相对较低的其余三面基坑围护，采用SMW工法。由于工法桩内的型钢今后可回收利用，所以能使基坑的围护费用得到降低。从基坑开挖后的实际情况来看，基坑变形都控制在设计值以内，证明了该方法是切实可行的，其既保证了基坑安全，又降低了围护费用。
参考文献：
[1]涂涛.浅析建筑工程深基围护施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（33）.
[2]朱国权.论碧湖广场工程深基围护方案设计与施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（12）.
[3]邱晓明.紧邻敏感建筑的深基坑围护技术与监测分析[J].建筑施工，2012，34（4）：288-290.
[4]王松法.深基坑围护与土方开挖施工技术探讨[J].中国新技术新产品，2010，（7）：168-169.
【关键词】 深基坑;支护设计;土方开挖;环境监测
随着城市进程化步伐的加快，我国基础建设也不断发展。加剧了高层建筑、铁路轨道、立交桥、吊索桥大规模的建设。深基围护工程成为地铁、轻轨、建筑工程中的重点工程。由于深基工程施工的不确定性，加上全国各地的地理位置的差异、水文地质条件的不同，不能采用固定施工方案。各种各样的施工方法在施工前，需要经过理论检测，并根据经验合理改进完善。在建筑工程中，进一步研究深基围护技术，对于安全施工、提高工程质量、缩短工期、节省造价有很大的意义。
1、工程概况
1.1周围环境
本工程东侧为办公楼与多层住宅，基础均采用预制桩，8层办公楼桩长36m，多层住宅桩长26m，距离本基坑围护内边线约12m。工程南侧为某道路，道路下有1根φ1500mm的雨水管，最近距离本基坑围护内边线约13m，1根DN400mm的污水管，最近距离本基坑围护内边线约9m。工程西侧、北侧均为空地，场地内遍布着大量杂草、碎石砖块等建筑垃圾。
1.2地质情况
据勘察设计研究院提供的《岩土工程勘察报告》，场地地貌为滨海平原地貌，场地地势较平坦，自然地面相对标高约-1.130m，勘探深度65.45m范围内土层按其成因类型与工程特性的不同可分为7层，其中第②、⑥、⑦层按工程地质特性又可分为若干亚层。拟建场区西北侧、东北侧发现有暗浜，均已被回填，局部回填物较杂，暗浜深度在3.2m～4.3m。
2、围护概况
2.1基坑围护概况
本工程基坑采用明挖顺作法施工。围护墙体分为两部分：一部分为东侧采用钻孔灌注桩排桩，φ1200mm@1350mm、φ1000mm@1150mm，桩底标高为-29.85m，φ1200mm桩内外二侧采用三轴水泥土搅拌桩止水，φ1000mm桩外侧采用三轴水泥土搅拌桩止水，钻孔灌注桩桩位中间采用压密注浆止水;南、北、西侧采用3φ1000mm@750mmSMW工法水泥土地下连续墙，内插800mm×300mm×14mm×26mmH型钢（满插），型钢底标高为-26.85m、-27.85m;钻孔桩和SMW工法桩接头处的外侧设置旋喷桩作为加固和止水措施（图1）。
2.2立柱与立柱桩
栈桥处立柱桩为钻孔灌注桩加钢格构式结构，钢格构断面为480mm×480mm，钢格构由4根L160mm×16mm的角钢及380mm×200mm×10mm@600mm的缀板而成，钻孔灌注桩桩径为φ700mm，上部2.5m扩颈至800mm。非栈桥处立柱桩为预制钢筋混凝土450mm×450mm方桩，混凝土强度为C40，桩形为AZH-45-20B，桩顶设置钢帽接头，桩尖进入第⑥-1层土。立柱采用钢格构柱，与方桩桩顶钢帽焊接，钢格构柱由4根14#角钢及350mm×200mm×10mm@600mm的缀板、450mm×100mm×10mm@600mm的缀条组成，与预制方桩同时加工，采用静压法施工。
2.3坑内地基加固
结合周边场地情况，采用3φ1000mm@700mm高压旋喷桩进行加固，加固深度在第二道支撑以下到坑底以下4m。具体施工顺序为：先在办公楼旁进行满堂加固;然后再在路侧及围护墙边落深处，采用墩式加固的方法进行施工，施工的水泥用量不小于500kg/m3。
2.4降水要求
在土方开挖前应进行预降水，水位降至开挖面以下2m～3m;再采用深井疏干降水的方式，并按每200m2布置一口疏干井的原则进行布置（基坑内实际共布置24口疏干井，外加2口水位观测井）。
3、支撑施工与土方开挖
本工程基坑面积为5650m2，挖土深度约10.85m，土方量约660000m3。由于基坑围护采用SMW工法结合钻孔灌注桩+2道混凝土支撑围护体系，混凝土支撑强度需要一定技术间歇时间，必须达到设计强度80%，方可开挖支撑下土方，所以合理挖土方案至关重要。
3.1基坑开挖施工顺序
（1）应先采用2台1m3挖机进行放坡开挖第一皮土，施工第一道钢筋混凝土顶圈梁、支撑、栈桥板。土方开挖时要有利于混凝土支撑形成体系。
（2）待第一道支撑完成，混凝土强度达到设计强度80%后，接着开挖第二皮土，同时施工第二道支撑。
（3）待第二道支撐完成，混凝土强度达到设计强度80%后，再开挖第三层土方，要分层开挖到基坑底-11.85m，边开挖边及时浇筑垫层。
3.2开挖方案
本工程土方开挖分为3个阶段，并在挖土工程开始前架设好1台施工塔吊。
（1）第一阶段挖土：在确保周边环境安全的前提下，第一皮土方采用大开挖，采用2台1m3挖机，由北向南进行土方开挖。挖土标高至-3.20m（实际开挖深度为2.12m），挖土量为11978m3。挖至第一道支撑底，随挖随分段施工第一道支撑、栈桥、围护顶圈梁，西北两侧1：1.5放坡，南侧在基坑围护顶圈梁四周施工砖墙作挡土护坡。
（2）第二阶段挖土：第二皮土方采用“盆式”开挖，分层挖土的施工方法，首先依次挖除盆心土体，在对撑位置抽条挖除盆边土，挖土至-8.20m标高以后，分段进行中间部分第二道钢筋混凝土支撑的施工;然后依次开挖东西两侧的区域以及南北两侧的区域，每个区域的土方完成后紧跟着施工混凝土围檩和支撑，使对撑及早形成;接着依次对称开挖和以及和个角落区域的土方，并跟着施工角撑。第二阶段挖土应从第一道支撑底挖至第二道支撑底，第二皮土挖土深度5m。挖土分2层进行，挖土时必须保持1：1的坡度。挖土时应采用2台长臂挖机停在栈桥上取土，2台1m3和4台0.4m3的挖机在基坑掏土，并将土驳运至栈桥下成堆，由长臂挖机停在栈桥上取土装车运走。挖土至标高为-3.20m～-8.20m后，进行分段施工第二道支撑、围檩。要首先完成东西、南北对撑施工，而后再施工角撑。围护无支撑时间不得超过48h。
（3）第三阶段挖土：第三皮土方采用分块分层挖土的施工方法，以基础底板后浇带分为两块，由北向南进行土方开挖。首先挖除后浇带北侧土体，待挖土至-11.85m标高以后，然后分段进行基坑垫层的施工;对局部落深基坑处，要待基坑底混凝土垫层完成，强度达到80%后，再行开挖，完成后可进行后浇带北侧部分大底板的施工。待后浇带北侧土体完成后，要连续开挖后浇带南侧土体，并由北向南分层挖土至-11.85m，随挖随浇捣厚150mm的混凝土垫层;同时要采用2台1m3和4台0.4m3的挖机在坑内掏土，并驳运至栈桥下成堆，2台长臂挖机在栈桥上取土运走。待这些步骤完成后，方可进行后浇带南侧大底板的施工。
4、环境监测
为了保证工程施工对周边道路、管线不产生影响，将施工对环境的影响降到最低，通过监测项目的合理设置，在基础工程施工阶段进行信息化施工，确保了周围环境以及基坑工程的安全。
5、结语
本工程基坑围护按不同环境的要求分别采用了钻孔桩和SMW工法，对有临近建筑物、保护要求相对较高的东侧采用钻孔桩，对保护要求相对较低的其余三面基坑围护，采用SMW工法。由于工法桩内的型钢今后可回收利用，所以能使基坑的围护费用得到降低。从基坑开挖后的实际情况来看，基坑变形都控制在设计值以内，证明了该方法是切实可行的，其既保证了基坑安全，又降低了围护费用。
参考文献：
[1]涂涛.浅析建筑工程深基围护施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（33）.
[2]朱国权.论碧湖广场工程深基围护方案设计与施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（12）.
[3]邱晓明.紧邻敏感建筑的深基坑围护技术与监测分析[J].建筑施工，2012，34（4）：288-290.
[4]王松法.深基坑围护与土方开挖施工技术探讨[J].中国新技术新产品，2010，（7）：168-169.