摘要:在软土地区,深基坑地下连续墙围护结构通常设置基坑内临时水平支撑和格构柱支撑,临时支撑的设置在基坑结构施工过程中需要进行拆除,造成了极大的资源浪费。在上海市长江口南岸某EPC市政公用工程,为避免资源浪费且从设计源头降低临时支撑后续拆撑带来的安全风险,本工程深基坑采用箱式挡墙围护结构与地下连续墙结构“双合一”的设计技术,基坑内部无支撑。该基坑围护技术有结构大刚度、小变形、对周边环境影响小、降低基坑内部施工风险等特点,同时避免了有支撑的基坑结构带来的作业面狭小,拆临时支撑安全风险大、施工工艺流程复杂等缺点。本文通过对工程的箱式结构挡墙双合一的施工方面关键技术要点阐述,希望对类似工程有一定的借鉴作用。
关键词:箱式挡墙结构;地下连续墙;双合一;无支撑
1工程概况
该工程基坑平面尺寸约为180m*180m,基坑主要分为A、B、C、D、E五个区,箱体围护结构主要布置在B区和C区,B区开挖深度-10.6m,C区开挖深度-13.6m。B区悬臂箱式挡墙围护结构宽度7m,C区挡墙宽度为9.1m。B区基坑挖深10.6m、C区基坑挖深13.6m,采用悬臂钢筋混凝土箱式挡墙的围护形式,箱式挡墙采用地下连续墙和钻孔灌注桩进行围护。
B区悬臂钢筋混凝土箱式挡墙基坑内侧采用800mm厚的地下连续墙,外侧采用Φ800@950mm的钻孔灌注桩(外设Φ850@600mm三轴水泥土搅拌桩止水帷幕),坑底双轴水泥土搅拌桩格栅状加固;顶部设一道钢筋混凝土围檩、支撑,坑内设一道H型钢围檩、钢管支撑。
C区悬臂钢筋混凝土箱式挡墙基坑内侧采用800mm厚的地下连续墙,外侧采用Φ1000@1200mm的钻孔灌注桩(外设Φ850@600mm三轴水泥土搅拌桩止水帷幕),坑底高压旋喷桩格栅状加固;顶部设一道钢筋混凝土围檩、支撑,坑内设两道H型钢围檩、钢管支撑。
该工程基坑平面布置图和B、C区箱式挡墙结构围护剖面示意图如图1所示。
图1 基坑平面分区及箱体挡墙围护分区布置图
图2 B区典型剖面
图3 C区典型剖面
2悬臂箱式挡墙施工工艺流程
B、C区悬臂箱式挡墙施工工艺流程总体相同,现以B区箱体施工为例进行主要介绍。B区箱体结构施工前,需完成内外侧三轴搅拌桩、钻孔灌注桩、地连墙、坑内土体加固、降水井等。箱体主要工艺流程如下:钢砼围檩施工→箱体内土方开挖到第一道临时钢支撑→设置第一道临时钢支撑→开挖到箱体底板→箱体底板施工→箱体侧壁施工到临时支撑→拆支撑→挡墙空腔回填土方→施工混凝土中板支撑→施工箱体侧壁到围檩→挡墙空腔回填土方→上部总平施工。
3 设计及施工关键技术要点
3.1箱体底板与地连墙联结施工
该工程地连墙围护结构既作为深基坑地下工程主体结构墙体,又作为箱体结构围护墙体。箱体结构与地连墙双合一,作为基坑的永久支护结构。该工程箱体结构底板与地连墙通过预埋在地连墙内的一级直螺纹接驳器进行联结。基坑开挖完成后需将预留在地墙内的接驳器凿出,后联结钢筋进行底板钢筋绑扎施工。该工程接驳器钢筋接头在预埋前根据规范要求均应经过检验合格。
接驳器钢筋连接前需对地墙表面进行清凿,把地墙表面混凝土保护层凿出以及凿出剪力槽。凿除工作应采用人工方式凿除,以保证凿除质量,以及保证结构不受破坏。其中混凝土凿毛均打成麻坑状,坑的数量为100×100mm面积内≥5个,坑的深度≥6mm。接驳器接头凿出后,复查其施工质量,当检查质量不符合要求时,应采取有效的技术处理措施,一般情况下可通过植筋进行处理,植筋须符合设计和施工规范要求。
3.2箱体底板与地连墙联结面防水处理
该工程箱体底板与地连墙联结处的防水采用涂刷水泥基渗透结晶材料和设置两道遇水膨胀腻子条(见图4)。水泥基渗透结晶材料通过毛刷均匀的涂刷在混凝土表面上,遇水膨胀腻子条需有效固定在地墙混凝土表面,防止浇筑底板混凝土时脱落。
3.3 箱体侧墙与灌注桩剪力键
灌注桩一侧箱体侧墙施工时,须将钻孔灌注桩围护中预留的联结钢筋进行扳出与侧墙钢筋进行绑扎,预留的钢筋如图型式。施工中,预留钢筋无法找出或钢筋预留位置偏差超过20cm时,可采取围护桩在同位置取孔放置50×50×5mm角钢或采用直径高一规格钢筋植筋,植筋深度25d。
图4 地下连续墙与底板联结示意图
图5 剪力键预留布置图
3.4变形缝设置
该工程箱体变形缝设为30mm宽,底板下侧和侧墙内侧设置外贴式橡胶止水带,底板和侧墙变形缝中间设置钢带橡胶止水带进行止水。变形缝中间空隙填充聚乙烯发泡填缝板,厚30mm。底板上部变形缝设置40×40mm接缝填双组份聚硫密封膏进行密封。箱体侧墙内侧变形缝处设置150×30×1mm不锈钢板接水盒,周边填双组份聚硫密封膏进行密封。
在底板混凝土变形缝设置C40钢棒@400,缝两侧各长50d。一端插入钢管A50(外径)×3,端头用木塞封堵,管内用牛油填满。
外贴式橡胶止水带、钢带橡胶止水带、双组份聚硫密封膏等防水材料均应经过复试合格后使用。
图5 变形缝设置图
3.5箱体空腔内土方回填
箱体空腔回填时应在天气晴朗时进行,回填时空腔内无积水,内部干燥,回填土压实度不小于0.93。
3.6箱体结构施工监测
箱体结构施工过程中,应对围护箱体围护结构位移监测、变形监测、支撑应力监测等。及时对箱体基坑开挖过程各项检测值进行反应,超出设计报警时及时通知设计并组织各方召开技术讨论,制定技术措施,消除报警,保证开挖安全。
4结语
在上海市长江沿岸,超深基坑悬臂式挡墙箱体结构设计方案比较少见,箱体结构施工质量直接决定了围护结构的质量,对基坑的安全性、永久性都起到决定性作用。该工程采用悬臂式挡墙箱体结构作为深基坑的围护结构,基坑内无支撑,施工过程中关键技术要点的质量检查与控制,在上海市长江沿岸的类似工程都有一定的借鉴意义。
参考文献:
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)
《建筑地基基础设计规范》GB50009-2012
《地基基础设计规范》DGJ08-11-2010
《地下工程防水技术规范》 GB 50108-2008
《地下防水工程施工质量验收标准》GB50208-2011
《基坑工程施工监测规程》DG/TJ08-2073-2016
论文作者:苏雨威
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/22
标签:箱体论文; 挡墙论文; 基坑论文; 结构论文; 底板论文; 悬臂论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第4期论文;