浅论特殊部位基坑支护、加固工程的控制

1 / 9浅论特殊部位基坑支护、加固工程的控制摘要：由于国家城市人口不断增加，城市土地成为稀缺资源，工程建设向空中、地下发展成为一种必然。 关键词：基坑支护；钢塔加固；变形监测 1 工程概况 施工区域临近主楼 18 层主体施工已完成，主楼东侧有米双向地库汽车坡道出入口；由于前期施工场地相当狭窄，开挖对东侧高压电线钢塔安全影响未知、且加固方案未定等问题的限制，该部分坡道以及部分地库长度 32 米未进行开挖；由于主楼开挖对该部分地质情况十分熟悉，从上到下依次，现场表层米为垃圾回填土，米厚粉土层，米粘土层，以下为粉土层，在车库出入口东侧为高压入地电缆盘曲部分，电缆盘曲向西米向东连接 22 米、25 米 2 座高压钢塔；地库及坡道开挖深度在 1-6 米，钢塔处开挖深度4 米左右；坡道底部为地库，该部分深度 6 米；在开挖 4-6米范围东侧为已建成小区道路、地库出入口，该路面标高低于本工程开挖面米，道路下走有电缆、排水管；且开挖面紧邻隔壁围墙，由于该部位特殊、地质且不均匀，土层2 / 9有夹杂粘土层，遇水容易滑坡，为保证基坑安全以及隔壁围墙、道路安全，主楼开挖时在围墙内侧采用微型桩加钢筋网砼支护形式，但不理想，围墙局部出现较大裂缝，隔壁道路出现轻微变形；对于现在坡道施工，为保证开挖临边高压钢塔、基坑、以及道路安全，对施工方案进行了多次讨论、对比；在钢塔附近埋有 110 千伏高压电缆，该部位采用土钉支护安全隐患太大，且放坡使基坑外沿向钢塔、电缆靠近，对钢塔结构安全有影响；钢塔南侧基坑开挖如果采用素喷砼，放坡按照 1:放坡，现场尺寸无法满足；用土钉墙支护形式，土钉的长度会伸入临近道路排水管、电缆区域，安全隐患较大，无法保证施工安全；经过对钢塔结构现状了解，钢塔基础为独立钢筋砼灌注桩，直径米，埋深 9 米。 2 工程施工方案的选择、分析 通过采用土钉支护或采用 13 米 400 微型桩加钢筋网的支护方案的对比，由于钢塔顶部钢绞线相拉，钢塔基础受力大小无法预计，仅靠基坑土体受力计算显然不符合实际，在结构安全和施工安全方面都没有把握，由于该部位较为特殊，一旦影响电线高塔的安全对社会影响较大，施工工艺选择不妥会造成施工安全事故；经多方面考虑、推3 / 9敲和借鉴其他类似项目，在保证不影响高塔使用安全和坡道施工安全的前提下，设计安全系数适当提高；根据JGJ120-99 和 GB50202-2002 的相关规定，基坑侧壁钢塔处安全等级 1 级，其他部位为 3 级；设计类型采用悬臂桩结构，用北京理正软件对支护结构抗拉、内部稳定、外部稳定性进行设计，安全系数均满足规范要求；并通过结构、岩土、电力等方面的专家对该施工方案的论证。 3 方案主要内容 采用直径 600mm 的钻孔灌注桩，桩入土深度自地表以下 12 米，有效桩长 11 米，嵌固深度米，桩身采用 C30砼，主筋 10 根 HRB400 级 16 钢筋均匀分布，箍筋8150，加强箍筋142000，桩间距在电线杆处为米，其它地段为米；冠梁 500*800,10 根 HRB400 级 18，箍筋、拉钩8200，采用 C30 砼。 坡道边坡、钢塔变形监测。 4 现场施工组织安排 由于现场狭窄，大型机械无法进入施工，且施工区4 / 9域地下、地上均有高压电缆；对砼灌注桩成孔、钢筋笼安装、砼浇注较为困难；经多方面考虑、讨论决定按照以下组织实施： 在施工前详细了解高压地下电缆走向、埋深以及接电线的辐射范围； 砼灌注桩放线：为了尽最大可能远离高压地下电缆，桩位紧靠车库剪力墙外皮； 由于打桩位置狭小无法使用大型机械进行砼桩施工，采用人工机械洛阳铲成孔工艺，机械选用 1T 卷扬机配三木塔、活底吊桶、双轮手推车等。 钢筋笼加工：由于钢筋笼 11 米，钢筋长度 9 米，需接长 2 米，计划采用双面焊接工艺，用 25 吨吊车在地库顶安装，但最北侧 4-5 根钢筋笼受 1#楼主楼位置影响，无法使用吊车，该部位钢筋主筋连接采用直螺纹一级连接，接头钢筋在场外加工后进场； 砼浇注：为保证基坑、钢塔安全，砼浇注桩成孔5 / 9采用隔二打一，每三根桩浇注砼一次； 变形监测：委托有测量资质的单位进行变形监测，砼灌注桩强度满足设计强度后，组织土方开挖，土方开挖后一周内每天观测 1 次，以后每三天观测 1 次。 5 主要施工工艺和质量控制措施 灌注桩放线定位：利用原 1#楼主体定位，定出灌注桩中心位置，桩外侧与坡道剪力墙只留 30mm 空隙。 机械洛阳铲成孔： 采用 600mm 机械洛阳铲在在桩位中心，利用卷扬机提升及下落进行挖土和垂直运输，闭合抓土，至地面卸土，依次循环成孔，直至达到设计标高。 灌注桩施工部位为前期基坑开挖土钉支护面，在自然地坪以下米和米处有土钉，影响到洛阳铲的施工；有土钉的部位桩径均扩大到 700mm，用电焊切除； 钢筋笼制作安装： 6 / 9钢筋原材经现场见证取样试验合格后，方准予加工；钢筋受力筋按照 50mm 保护层下料，钢筋主筋搭接采用双面电弧搭接焊，焊头错开 50%；个别桩钢筋笼接头采用一级直螺纹连接，接头可在同一个平面上； 钢筋保护层用 50 砂浆垫块每组 4 块水平对称排列与主筋固定牢固，间距 1000mm；钢筋笼吊装：用 25T 吊车吊装钢筋笼；吊装钢筋笼时要对准孔位，直吊扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁，钢筋笼放到位置立即固定；吊车不能直接吊装的钢筋笼，分两段钢筋笼施工，第一段 5 米，加强箍筋采用141500，成型后人工放入桩孔，临时固定后，用一级直螺纹机械连接其余主筋钢筋。 砼施工。 砼采用 10-20mm 粒径、砼塌落度 80-100mm 商品砼，灌注前再次校核钢筋笼标高、孔深，检查有无坍孔现象，符合要求后即可开盘灌注。由于砼灌注桩深度较深，混凝土采用溜管用手推车向桩孔内浇筑。灌注开始后应紧凑连7 / 9续地进行，严禁中途停灌，桩顶以下 6 米范围采用插入式振动棒进行振捣密实。 质量标准。 根据机械洛阳铲砼灌注桩施工验收标准，设计文件和建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002 以及砼结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002 相关规定。 机械洛阳铲成孔检验标准及检验办法：桩位小于10mm，孔深+300mm，垂直度 10mm； 钢筋笼安装质量检验标准及检验办法：钢筋笼主筋间距10mm，钢筋笼箍筋间距20mm，钢筋笼直径10mm，钢筋笼长度100m，用尺量； 砼灌注桩质量检验标准及检验办法：桩体质量检验: 无桩身断裂、裂缝、缩径、加泥、空洞、蜂窝、松散；砼强度：大于 30MPa；桩径：-20mm；桩顶标高：+30mm，-50mm；沉渣厚度：小于 100mm。 6 变形监测 8 / 9变形观测点的设置。 在基坑边沿设置 4 个沉降观测点C1、C2、C3、C4，3 个位移观测点 w1、w2、w3； 在高压钢塔上东西各设 2 个位移观测点南塔w4、w5；北塔 w6、w7。 变形监测仪器。 沉降观测采用 DS1 型仪器，按照二等水准测量，水平位移变形观测采用全站仪测量。 变形测量控制。 水平位移观测为平面控制测量，必须先在测区内建立平面控制网。水平位移监测网根据实际情况，采用如下方法： 先在场内选好位移观测点两端的固定观测点，BM1、BM2，埋在场内稳定不动的位置，并经常检查有无移9 / 9动，并有保护措施；将在边坡处位移变形点 w1、w2、w3 设在的冠梁上为一条直线，并做好标记。高压钢塔水平位移点南塔设 w4、w5；北塔设 w6、w7 观测点。观测时，在一个端点 BM1 上安置全站仪，在另一个端点 BM2 设置固定觇牌，并在每一个位移点上安置固定标志，全站仪先后视固定觇牌进行定向，然后再