郑州国贸中心基坑复杂区域支护工程施工技术.doc

郑州国贸中心基坑复杂区域支护工程施工技术分析摘 要： 结合国贸中心地质条件及周边环境，对基坑支护的工程特点进行了论述，介绍了施工过程中的要点，分析了该基坑工程支护技术， 最后对实际应用情况进行了经验总结。关 键 词：基坑、复杂、支护工程、施工技术中图分类号： tu74 文献标识码： a 文章编号：0、 引言随着中国经济建设的快速发展，各个城市的大型和超高层建筑大量涌现，基坑工程呈现出“紧”( 场地紧凑) 、“近”( 工程距离近) 、“深”( 开挖深度大) 、“大”( 规模和尺寸大) 等趋势。当前，基坑施工是大型和高层建筑施工中极其重要的环节，而深基坑支护结构技术无疑是保证深基础顺利施工的关键。工程概况我公司承担的国贸中心基坑支护工程位于基坑西侧，基坑侧壁紧邻核勘院和计生委的围墙。基坑边缘距周围建筑物基础最近的1.0m，且基础形式大部分为天然地基上的条形基础，基础埋深均在1.0m左右，该支护工程原设计为桩锚结构（止水帷幕、灌注桩、预应力锚杆）。后经设计变更为复合桩墙结构（喷射搅拌桩、无砂小桩、预应力锚杆），该工程所处的周边环境复杂，且周围建筑物对该侧基坑的变形要求严格，施工风险性大。1.1 基坑支护工程的施工特点（1）不确定性与事故率。基坑支护工程中不确定因素很多，如勘察数据存在很大离散性，土地内部的结构构造、自然条件、岩土性质差异性、设计、监测等。基坑工程一般在狭小的施工场地，临近道路，施工周期长，由于施工条件差，难度大，因此在施工中对基坑的稳定性和变形控制有一定的要求。在使用仪器时也要注意它的不足之处。全面收集勘察资料，资料如果不全或不准都容易引起事故。（2）区域性与实践性。进行基坑支护施工，要对岩土工程场地进行勘察，岩土工程中的基坑支护工程区域性很强，要详细考察基坑土地的地质构造，地下水与水质，同一城市不同区域，基坑支护工程仍有很大的差异性。勘察工作要周密进行，根据实际情况采取合理的方案。（3）综合性强。深基坑工程是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科，是多种复杂因素相互影响的系统工程。另外，深基坑工程涉及土力学中强度( 或称稳定) 、变形和渗流三个基本课题，且三者相互融溶，因此需要进行综合处理。有的基坑工程土压力引起支护结构的稳定性问题是基坑工程的主要矛盾; 有的工程中渗流引起土的破坏是其主要矛盾，有的基坑周围地面变形是其主要矛盾。因此，基坑工程是一种综合性很强的工程技术课题，需综合分析处理。现场施工情况2.1 土钉支护土钉支护是用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术，由于经济、可靠且施工快速简便，故已在中国得到迅速推广和应用。土钉支护的使用要求土体具有临时自稳能力，以便给出一定时间施工土钉墙，因此对土钉墙适用的地质条件应加以限制。建筑基坑支护技术规程( jgji2021999) 规定了土钉墙适用于二、34 资源环境与工程2012 年三级基坑、非软土场地、基坑深度不宜 12 m。土钉支护施工速度快、用料省、造价低，与其他桩墙支护相比，可缩短50%以上工期，节约造价60% 左右; 土钉支护可以紧贴已有建筑物施工，从而省出桩体或墙体所占用的地面。但从许多工程经验看，土钉墙的破坏几乎均是由于水的作用，水使土钉墙产生软化，引起整体或局部破坏，因此规定采用土钉墙工程必须做好降水，且其不宜作为挡水结构。土钉是用来加固现场原位土体的细长杆件。土钉支护通常采用钻孔，放入变形钢筋并沿孔全长注浆的方法做成，它依靠与土体之间的粘结力或摩擦力，在土体发生变形时被动承受拉力作用。它由密集的土钉群、被加固的土体、挂网、喷射混凝土面层形成支护体系。由于随挖随支，能有效地保持土体强度，减少土体的扰动。22 排桩支护排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻( 冲) 孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。为了防止地下水夹带土体颗粒从桩间孔隙渗入坑内，应同时在桩间或桩背采用高压注浆，设置深层搅拌桩、旋喷桩等，或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工简便，可用机械钻孔或人工挖孔，施工中不需要大型机械，且无施工噪声、振动和挤压周围土体带来的危害，成本较地下连续墙低。一般来说，当基坑深h = 8 14m，周围环境要求不十分严格时，多考虑采用该支护形式。当周围环境保护要求严格时，为减少排桩的变形，在软土地区有时对基坑底沿灌注桩周边或部分区域，用水泥搅拌桩或注浆进行被动区加固，以提高被动区的抗力，减少支护结构的变形。2.3 根据基坑西侧的复杂性，采取以下施工措施来增强支护结构体强度，改善其受力条件，从而减小周边建筑物的不均匀沉降和支护结构的变形。（1）严格按照设计图纸及相应的施工规范施工，并在此基础上有所加强，例如在帷幕桩的施工中，采用全程复搅的办法，改善桩身的质量，从而提高止水效果。（2）严格按照设计和施工的要求配置支护工程的施工设备，尤其是对帷幕桩的施工，严格按设计的要求配置设备。（3）对各种工种进行施工前的培训，在喷射搅拌桩的施工工艺培训时，特聘请此项技术的专家进行现场指导。（4）采取分层分段施工。在土钉墙及止水帷幕的施工中采取分段和分层施工，针对此地段地质环境的复杂性，适当减少分段和分层的步距，一定程度上减少了基坑侧壁的变形。（5）采取间隔跳跃式施工。在预应力锚索和无砂小桩的施工中，采用间隔跳打的施工顺序，大大减少了基坑侧壁的变形。（6）采取信息化施工。在施工中根据周边环境的监测数据来调整施工工艺和顺序，并科学的指导施工，从而将施工行为对基坑的影响降到最低点。三、检测情况检测单位对各侧边的帷幕桩（喷射搅拌桩）进行了抽样检测，从检测的结果可以发现，西侧的帷幕桩施工质量略优于其它帷幕桩（喷射搅拌桩）的施工质量。采取了强有力的抢险堵漏措施针对基坑西侧边坡的特殊性，该边坡被列为重点和难点边坡。其施工难度和风险较大，我公司针对西侧边坡的复杂性和特殊性，首先组织专家组召开会议研究相应的抢险应急措施，对该部位的抢险堵漏做好相应的人员、机械、材料装备，从而为后期的抢险工作的有效实施奠定了良好的基础。针对止水帷幕的渗漏情况采取了快速增强面层喷射混凝土强度和压力速凝型注浆堵漏方案，及时解决了帷幕结构的渗漏水问题，此项措施的实施情况详见07号签证单。帷幕结构的渗漏原因为进一步剖析帷幕桩结构渗漏情况，现将导致其渗漏的原因汇报如下：（1）根据现场岩土勘察报告，西北角砂层较厚，水源补给较快。西南剖面局部回填土较厚（局部为7.0m）回填土的底部为有机质黑色淤泥(原为藕池及河沟底部)（2）西南侧的建筑物在施工过程中已发现多次沉降和裂缝。（3）该区段地层含水量大，因其处在地下水位的上游，地下水的水流方向为自西向东。（4）该基坑边缘距建筑物较近，建筑物基础下排水管网较多，地下水储积水源补给较快。（5）西侧降水的幅度和力度不大，（为防止周围建筑物的沉降过大）造成地下水位较高，地层含水量较大。（6）二次锚杆施工加固，导致帷幕桩结构破坏，使得帷幕结构多处、多次漏水。（7）因设计变更，将桩锚结构更换为复合桩墙结