中心岛盆式开挖结合周边明挖顺作超大深基坑施工工艺论文_王勇

天津路桥建设工程有限公司 天津市 300110

摘要:该工艺为:先开挖基坑中心岛部分土体,利用基坑内的保留土体形成被动土压力与基坑外侧的土压力形成土压平衡,保持围护结构稳定;施工中心岛部分的钢筋混凝土主体结构;然后在中心岛主体结构与基坑外侧围护结构之间架设钢支撑,保持围护结构稳定,分层开挖周边保留土体;最后顺作周边主体结构。

关键词:中心岛;盆式开挖;周边;明挖顺作;深基坑

1工程简介

本项目为天津站交通枢纽主广场地下工程。该工程主体为地下二层、局部三层钢筋混凝土结构,基坑长147m,宽125m,深14.5m。其中中心岛部分尺寸为:长147m×宽85m;保留土体尺寸为:每侧长147m×宽20m。本工程基坑面积大、深度大,且基坑南侧距海河护岸仅10余米,北侧距天津站主楼为7~15m,基坑的开挖土方为27.2万m3,其中:中心岛土方量为22.7万m3,保留土体土方量为4.5万m3。

2施工工艺

2.1机械设备的选择

挖土机械为反铲挖掘机,运土机械为自卸汽车(20m3)。

挖土机械表

2.2.2 保留土体开挖工艺

(1)土方开挖施工

采用台阶接力开挖,先撑后挖。基坑南、北两侧对称开挖。运土车辆停放在基坑边施工辅道上,挖掘机直接装车外运。根据主体结构施工顺序,开始阶段采用从东向西放坡顺线后退开挖。后退过程中采用台阶接力土方开挖方式,土方开挖至西端时,无法进行台阶开挖,采用长臂挖掘机或吊车垂直取土方式。

(2)钢支撑安装施工

为了明挖基坑挖土和结构施工时支护墙不发生倾斜和受压变形破坏,基坑标准段竖向设置3层横向支撑,拐角局部采用斜撑。支撑形式采用φ600钢管支撑,管壁厚:第一层为12mm,第二层为16mm加肋,第三层为16mm厚。

2.3挖土施工与主体结构施工的结合

本工程将中心岛与周边保留土体部分各分为12个施工段,每段基坑开挖完成后,随即施工主体结构。各段主体结构间留设施工缝。

随土方开挖从东向西进行,主体结构施工亦从东向西进行。当中心岛顶板结构达到设计强度后,即可在中心岛与围护结构地下连续墙之间架设钢支撑,然后从东向西开挖保留土体。

3施工安全控制措施

3.1维护周边保留土体稳定措施

在中心岛施工过程中,利用基坑内的保留土体形成被动土压力与基坑外侧的土压力形成土压平衡,维持基坑的稳定,故保留土体的稳定至关重要。

(1)保留土体放坡坡度控制

基坑沿纵向两侧为放坡开挖。采用极限平衡法进行边坡稳定验算。根据设计要求:坡度分别1:1.5、1:1.4和1:1.25三种。

(2)保留土体坡面处理方式

采取钢筋混凝土坡面处理措施。在保留土体坡面设置一层60mm厚的C20钢筋混凝土,配置ф6mm@150×150mm钢筋网以防止混凝土开裂。

(3)保留土体坡脚挡土墙形式的选择

通过在保留土体坡脚设置挡土墙,既可抵抗保留土体下滑,又可保护坡脚不受侵蚀。采用SMW工法桩形式作为保留土体坡脚的围护结构。

3.2保证围护结构稳定的措施

在基坑开挖期间,对地下连续墙持续监测。根据监测结果,地下连续墙顶最大水平位移约1%H(H为基坑深度)。当地下连续墙出现向基坑内位移突然增大时,可采取相应措施应对。

(1)采用坑外降水措施,适当降低基坑外潜水水位,以减小水压力。

(2)尽量减少基坑外侧的地面上的机械、材料及临建房屋荷载。

(3)在中心岛范围施工时,将周边范围具备钢支撑安装条件的钢支撑提前安装(如基坑顶层角撑),以控制地下连续墙继续向基坑内位移。

4结语

在基坑平面尺寸较大、周边环境条件允许的情况下,采用中心岛盆式开挖结合周边明挖顺作施工工艺,可确保施工安全、有效节约工程造价、缩短施工周期。此方案在工程中的成功运用,为今后类似工程的设计及施工提供了借鉴方案。

参考文献:

[1]赵志缙应惠清主编,简明深基坑工程设计施工手册,北京:中国建筑工业出版社,1999

[2]中华人民共和国建设部,JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程,北京:中国建筑工业出版社,1999.5

作者:王勇单位:天津路桥建设工程有限公司

论文作者:王勇

论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期

论文发表时间:2019/5/17

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中心岛盆式开挖结合周边明挖顺作超大深基坑施工工艺论文_王勇
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