建筑工程基坑支护中的SMW工法应用论文_赵文兵

建筑工程基坑支护中的SMW工法应用论文_赵文兵

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摘要:建筑工程施工中,深基坑支撑保护系统起到至关重要的支撑作用,一方面可以防止基坑内部和外部楼层的小范围转移,另一方面可以尽可能的不影响到周边环境的安定有序。本文根据工程案例,主要就新型水泥土搅拌桩墙的现实应用以及内部支撑基坑防护的系统管理两个方面展开论述。

关键词:建筑工程;新型水泥土搅拌桩墙;基坑防护

一、工程概况

某建筑工程总建筑面积306340平方米,地上建筑面积21760平方米,地下建筑面积8880平方米。场地设有整体2层地下室。地下室基坑总周长约306.4m,开挖面积约为4472m2。该工程±0.000=+4.700m,场地绝对标高为+4.000m,即相对标高为-0.700m(以下全采用相对标高),多层办公楼区域基础底板板顶相对标高为-7.500m,底板厚为500mm,考虑150mm垫层,坑底标高为-8.15m,则多层办公楼区域基坑开挖深度7.45m。高层办公楼区域基础底板板顶相对标高为-7.500m,底板厚为1000mm,考虑150mm垫层,坑底标高为-8.65m,则高层办公楼区域基坑开挖深度7.95m。

二、周边环境

基坑东侧是一家汽车修理企业,基坑开挖边线距用地红线最近约4.79m,红线外即为这家汽车修理企业,基坑开挖边线距办公楼最近约8.0m。基坑南侧的基坑开挖边线距用地红线最近约5.74m,该道路下埋设有煤气、配水、雨水、信息等管线等。基坑西侧开挖边线距用地红线最近约5.62m,基坑北侧为一条河,基坑开挖边线距用地红线最近约5.68m。基坑影响深度范围内的主要土层参数见下表1。

三、基坑支护

(一)基坑支护方案的选用

此项工程严格要求不可产生大幅度形变,因此,新型水泥土搅拌桩墙的支撑式结构显得良处甚多。相比较之下,沉管桩会产生诸多环境层面的负面影响,钻孔型支撑桩的防护工程耗时太多,污染面广,并且耗资巨大,收效甚微。种种原因越发使人觉得新型水泥土搅拌桩墙是最佳的选择。新型水泥土搅拌桩墙也称为SMW工法,即在水泥土桩内插入H型钢等(多数为H型钢,亦有插入拉森式钢板桩、钢管等),将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙,无需额外设置挡水的屏障,使得工程投入减小,并且围护墙占地面积较小,节约土地。由于H型钢的材料结构稳定,在底下部分使用结束后依然可以循环利用,减少了材料方面的投入,节约资本,同时不产生废弃物,也有一定的环保作用。系统观察土地地质、基坑深度,基坑位置,周边环境等综合条件,坚持“安全、环保、可持续、节约、经济、高效率”的原则,对比多种方案,一致认为使用SMW工法解决基坑建设为最佳选择。

这种防护模式更加适应基坑的空间分布特点和周边环境因素,结合具体实际条件,得出这种防护体系的技术支持和经济支撑更加适用于该项工程的结论。这种方案有以下优点:第一,新型水泥土搅拌桩墙的防护结构,即承受荷载与防渗挡水相结合,能够最有效率的利用三维空间,节约土地;H型钢材的循环利用,节制了资本,减少了施工时间。第二,采用新型水泥土搅拌桩墙可以非常有效的控制围护桩两侧的形变。

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(二)支护模式分析

该基坑的占地面积很小,综合考虑外围保护题的形变,挖土的施工便捷,对比多种支撑模式,认为采用混凝土支撑模式效果最佳,在二维空间,四边形顶点外加中心对称双支撑,这种支撑模式有很多优点:第一,整体的稳固性极佳,支撑柱受力均匀,可防止外部保护体的形变。第二,基坑留有充足的空间以便于施工操作。第三,支撑柱在下方完成,导力物体一旦超过规定强度就卸载,以便之后的施工不受影响。

(三)基坑施工要点

城市管理局应当监测相关单位的施工条件,防止造成不良影响。例如,施工单位务必在动工前彻底清理施工现场,确认内外管道的具体位置,以防在施工时对其造成不必要的破坏,同时应当采取必要的保护,加强对施工操作的监管。

基坑的施工应当有条不紊,按部就班:(1)场地的清理及保护。主要工作为进一步核实地下障碍物的具体信息并及时清理,内外管道的分布,周边楼房,电缆,围墙,公益设施等,及时拆卸或者移除轻量级障碍物,对于重量级障碍物应当设置保护栏,以免影响施工。施工现场的地坪标准高度应当在预先设计的标准高度范围之内,至于超出标准高度部分应当及时铲平,重新设置。(2)外围保护桩和立方体柱形装施工应当在内部管道桩施工完成时开始动工。(3)开始填埋测量倾斜度管道。(4)测试外围保护桩的强度,达到设计效果后开始第一阶段的土地挖掘工作,挖掘从顶梁到达底部支撑140m,用钢筋混凝土压住顶部和底部以及混净土保护破。(5)等完全达到压顶梁和底部支撑的预期强度以后,第二阶段的挖掘工程开始,一直到达坑底;在基坑底部往上40cm深度采用人工修正,不再使用机器。(6)对于地下室地板和导力柱,应当用辗压混凝土或者硅灰混凝土来充满地板和外围保护结构之间的间隙。(7)等到完全达到地板和导力柱预期强度以后,就可以卸载支撑柱,等到地下室的土方返回填埋完成后,就可以拔出之前埋下的H型钢筋,在坑内注入浆液。

在基坑挖掘和在地下室施工的时候,务必确保外围保护体没有渗透外漏的情况,如果发现,一定要马上采取堵截措施。为了保护支撑柱,不许挖掘机在支撑柱上放进行施工,理应在两侧先行填埋一定量土,并且要高出支撑柱面,铺平以后在上方铺垫一定量缓压物质,之后方可通过挖掘机等重型施工机器。

挖掘注意事项:(1)施工单位必须提前设计好图纸,提出现实、具体、可操作的土方挖掘方案。具体细则应当与开发商,土地管理局,投资商共同商定。应当根据现实的环境条件来安排具体的挖掘设备的停放位置、施工次序、材料堆积、污染处理等等细节。(2)具体的土地挖掘标准高度应当与地下室的结构施工图相吻合。如果结构施工图与基坑保护图中的标准基坑底部高度有出入,应以结构施工图为标准,并且告知开发商和设计人士。(3)遵照“分层挖掘、禁止深挖”的原则,尽量要避开底部土层的变动,在挖掘到底板标准高度一天内应当完成素混净土保护层,范围应扩展到外围保护体边缘。(4)为了保护基坑,在其周围方圆15米内,地面载重不得超过20kpa。具体操作时,应当根据当地土质具体规定超载额度,因地制宜,加强保护。

四、结束语

综上所述,合理的监督管理和保护体制必须被确立起来,只有这样,建筑工程的基坑施工过程才能更加顺利的开展。

参考文献:

[1]胡强,顾建华,朱大宇,吴水根.SMW工法围护结构+斜撑体系在基坑工程中的应用[J].建筑施工.2012(09)

[2]黄伟达,张明,蓝永基,罗贞海,赵剑豪,方家强.SMW工法及扩孔锚杆在深大基坑中的工程实践[J].岩土工程学报.2013(S1)

论文作者:赵文兵

论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期

论文发表时间:2017/8/18

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