以往在杭州地铁盾构穿越大楼的基础土方开挖的工况基本上是在基础底板与地铁盾构顶部不小于《浙江省城市轨道交通结构安全保护技术规程》中的8M或地铁盾构未穿越前对基坑内土方进行加固和置换,但该项目都不具备上述二项工况下进行基础土方开挖。为此项目部对地铁盾构上方基础土方开挖采用了分块、跳挖的方式,主要是防止地铁盾构上浮而影响地铁盾构结构安全。经 背景工程实践,该方法非常成功,值得借鉴。本文对地铁盾构完成后地下室底板施工的控制进行研究,以期为相关从业人士提供参考
一、工程概况
该项目为长木经济合作社商业商务综合用房,位于浙江省杭州市下城区东新路与德胜路交叉口的东南角,全场设地下二层、基坑开挖深度为10.80M。地下室开挖面积10000M2,分为AB二个区块进行开挖(A区为主楼、B区为5层裙楼)A区开挖面积为2900M2、B区开挖面积为7100M2。地铁盾构穿越地块的部位围护体系采用SMW工法桩、H700*300*13*24,长24米,其余部位采用800MM钻孔灌注桩、桩长22.5米,止水帷幕为三轴水泥搅拌桩,二道钢筋混凝土支撑体系。杭州地铁5号线的二条轨道在该项目地下室穿过,盾构上部离基坑底板约6米,B区还剩余土方量大约3万方。本工程原计划是等地下室完成±0.000后地铁再穿越本地块,后因地铁施工调整计划、B区第二段支撑完成、A区底板施工完成后地铁二条盾构就穿越该地块。
二、施工方案的调整
基坑外侧三轴水泥搅拌桩及PC管桩的加固。
地铁穿越部位的SMW工法桩的局部拔高。
B区块的土方开挖施工方案的调整。
三、水泥搅拌桩施工的控制
基坑南侧二个地铁盾构进口处增加长8米、宽10.8米、深25.8米的重力式挡墙.采用 三轴水泥搅拌桩施工。三轴水泥搅拌桩采用42.5MPa复合硅酸盐水泥,水泥用量为20%,水灰比1.5,桩位偏差控制在5cm内,垂直度偏差控制在1%内。钻具下沉速度控制在1m/min,提升速度控制在2m/min,桩体施工必须保持连续性,相邻桩施工间隔不得超过12小时。
四、SMW工法桩局部拔高的控制
三轴水泥搅拌桩达到设计强度后再进行拔高,1、2号通道型钢上拔至型钢底标高-16.7m,上拔7.6m。3、4号通道型钢上拔至型钢底标高-17.6m,上拔6.7m。为减少型钢上拔对围护体的影响,型钢上拔施工应遵循“分批跳拔、先基坑内排后基坑外排”的原则进行。型钢上拔控制型钢垂直度、上拔标高、上拔速度,减少对周边三轴水泥搅拌桩的影响。型钢上拔时应减少压顶梁破坏的面积,且每根型钢拔好后立即将该位置破坏的压顶梁采用快硬砼或钢筋进行处理修复,不得一次性破坏所有压顶梁。在型钢上拔过程中加密基坑监测频率,施工单位要做好应急措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆型钢上拔后应立即进行注浆处理,并确保注浆质量.
五、B区块土方开挖的控制
基坑开挖施工前,对周围作一次全面的监测,对地铁5#线盾构隧道等进行安全鉴定,对隧道各项安全性指标做好调查、记录。土方开挖时加强基坑工程及地铁隧道的监测,并将临测结果及时反馈,基坑土方开挖过程中监测频率每天不少于二次,监测数据要确保及时共享。
剩余未挖土方按照实际情况由西向东、由北向南划分总共18个施工段,其中隧道上方12个施工段,隧道侧方6个施工段,分层开挖进行,施工中严格控制每个施工段、每层土的开挖深度, 按照土方开挖顺序图分割为隧道上方与隧道侧方两大区块,其隧道上方分为12个施工段,隧道侧方分为6个施工段,施工顺序为(1a-1、2a-2)-(1b、3a-2、5a)-(3a-1、1a-2)-(1a-3)-(2a-1、6a-1、6a-2)-(4a、7a)-6b-7b-8b-9b-10b(a为隧道上方基坑,b为隧道侧方基坑),先把2a、3a施工段作为实验段,代号为a的施工段土方按照每层开挖深度不大于1.0米,代号为b的施工段土方按照每层开挖深度不大于1.5米。为确保基坑开挖、支护、施工基坑周边建筑、道路及地下设施的安全,土方开挖原则上应按挖土次序严格遵循“分区块跳挖、从西向东、从北向南分层开挖,严禁超挖,分块分段对称”的原则进行分段开挖,分层开挖高度不大于1.5m(隧道上方土分层开挖高度不大于1m)。根据地质报告,基坑淤泥土层较厚,且层面变化较大,基坑在开挖过程中注意根据现场实际土质情况控制挖土速度,做到监测与数据与挖土有效结合。本基坑若遇强降雨后应及时组织排水,及时将坑内积水排除,防止积水浸泡后破坏坑底土体强度。出土口在西南侧一个出口,在隔壁杭政储出(2017)93#地块栈桥上,运土车辆需垂直于地铁隧道上方行走,本工程坑内土体开挖时地铁隧道上方不得行走运土车辆,在挖土作业时尽量减少振动。基坑开挖中,对整个围护体系和永久性结构都不得损伤,包括直接碰撞和超载。开挖过程中,应严格控制基坑顶边缘堆载和重型施工设备,基坑周围10m范围内地面堆载不能超过20kPa,支撑、围檩上严禁堆载。分段、分层、对称、均匀开挖至基坑坑底,300厚C20内配14@200*200双层双向钢筋网片垫层要在土方开挖完成后的12小时内施工完成,承台及地梁部位垫层留孔,垫层添加早强剂,加快垫层混凝土成型时间。垫层完成人工掏挖承台及地梁土方,进行承台及地梁钢筋绑扎及底板底以下部分混凝土浇捣工作。底板混凝土浇筑完成强度达到50%以上后,放置钢锭,钢锭采用17#方锭,均匀布置,堆载产生的均匀荷载不得小于20kpa(钢锭反压时注意对底板面层的保护)。经过5个月的施工底板完成、地铁盾构沉降观测数据符合地铁要求、盾构也未有上浮现象。
施工控制依据:施工图纸,,;经过专家论证后的施工方案,国标《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013),国标《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002),国标《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008),国标《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009),国标《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015),国标《建筑施工安全技术统一标准》(GB50870-2013),国标《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),行标《建筑施工土石方工程安全技术规范》(JGJ180-2009),行标《建筑深基坑工程施工安全技术规范》(JGJ311-2013),行标《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008),行标《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002),省标《型钢水泥土搅拌墙技术规程》(DB33/T1082-2011),省标《建筑基坑工程技术规程》(DB33/T1095-2014),《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(建设部第37号令),《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(建办质(2018)31号),城市轨道交通结构安全保护技术规程(DB33/T1139-2017)。
结束语
综上所述陈,文章对施工方案进行研究,管控地铁盾构施工完成后基础底板土方开挖,基础底板混凝土施工时间的控制,保证地铁盾构上浮的风险,提高整体安全水平。对后续此类项目可以提供参考。
论文作者:徐伟朝
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6