天津软土地区深基坑逆作法土方开挖及支撑技术应用

软土地区深基坑逆作法土方开挖及支撑结构施工技术应用情况一、工程概况二、工程特点和难点三、新技术应用情况四、关键技术与创新五、新技术应用效果目录天津地铁广场工程位于天津市和平区南京路，工程地处软土区。工程总建筑面积32.5万m2，由四层地下室、八层裙房及四栋塔楼组成，建筑物最大高度为258m。工程基坑开挖面积约16000m2，总土方量约32万m3，平均开挖深度约20m，最大挖深坑底标高为-22.35m，属软土地区的超深基坑。地下室外维护结构为1.0m厚地下连续墙，兼做基坑支护挡墙。一、工程概况工程剖面图天津地铁广场地下室结构类型分为两种，塔楼所在区域为型钢混凝土组合结构，裙楼所在区域为框架结构，根据工程结构特点，深基坑支护设计时考虑到塔楼型钢柱无法逆作的情况，设计采用了“敞开式逆作法”，即地下裙楼区域结构逆作，塔楼区域结构留洞顺作。在基坑深度范围内，共设有五道水平支撑，土方分六步开挖，逆作法总体施工顺序为第一步土方开挖及第一道支撑逐层向下施工。一、工程概况基坑内共设有五道支撑，其中第一、五道支撑为临时性支撑，第二、三、四道支撑为钢筋砼永久性支撑，利用地下一、二、三层梁板结构作为基坑内支撑。各道支撑结构构件自重及施工荷载由格构柱支承，并将竖向荷载传递给桩基。五道支撑顶标高分别为：-1.40m；-5.05m；-10.25m；-13.45m；-15.70m。一、工程概况一、工程概况永久性支撑结构平面布置图一、工程概况第五道临时性支撑结构平面布置图本工程基坑地理位置特殊，周边环境复杂，北侧为天津市内环交通主干道－南京路，其下为正在运营的地铁1＃线，东侧为建委大楼和超高层诚基大厦，西侧为津汇广场，另外基坑周边的地下管线密集，对基坑开挖造成的变形十分敏感。现场场地特别狭窄，东、南、西侧场地仅有6m左右宽（有效宽度）的施工道路，且无施工循环道路。一、工程概况工程基坑周边环境平面图1、质量目标：达到国家验收合格标准，创优目标为确保天津市“海河杯”，争创“鲁班奖”2、安全及环保目标：杜绝死亡、重伤和重大机械设备事故，无火灾事故；轻伤频率3‰以下。确保获得“天津市市级文明工地”称号创建花园式施工环境，营造绿色建筑。做好工程周围公益、环保事业，给周围居民一个好的生活环境3、工期目标：地库及商业裙楼630天竣工，整体工程950天竣工（不含降水井施工工期）4、CI目标：创中建总公司CI达标创优工地。5、科技目标：创中建科技示范工程和中建总公司科技示范工程。科技进步效益率达2.0%

管理目标一、工程概况二、工程特点和难点1、本工程基坑面积大，开挖深度深，平均开挖深度约20m，总量约为32万m3，周边环境复杂，对基坑变形十分敏感。天津市区土质软弱，采用逆作法施工对如此大的土方量，如此深的基坑，周边环境如此复杂，编制合理、安全、经济、行之有效的挖土、出土方案，在保证基坑结构安全和施工安全的前提下，以最大限度加快出土工效，缩短工期，是地下工程乃至整个工程的重点和难点。2、现场场地狭窄，无循环道路，东、南、西侧场地仅有6m左右宽（有效宽度）的施工道路。场外均为单行路，白天禁行，只能夜间出土。合理安排场内、场外运输，并实现场内小循环道路，以达到场内、场外交通畅通是土方工程施工组织的难点。3、本工程支撑结构的竖向承重构件为钢格构柱，格构柱平面位置与工程永久结构柱重合，为逆作法支撑结构施工难度较大的一种。因格构柱在结构柱内占位影响，结构柱的柱头施工、梁柱节点钢筋处理及柱身支模、砼浇筑十分困难，是逆作法支撑结构施工的难点。4、本工程地理位置特殊，周边环境复杂，地处繁华的商业中心地带，为软土地区的超深基坑，且为逆作法施工。基坑施工过程中通过各种监测技术对基坑变形进行全面、实时监测，每天微小的变形都能通过监测数据在第一时间内反映出来，实现信息化施工，是施工控制的重点。二、工程特点和难点工程开工之初，该类型深基坑工程设计及施工在天津尚属首例，该深基坑工程被天津市深基坑专家委员会评估为目前天津市施工难度最大的深基坑工程。根据该深基坑工程难度大的特点，从进场之日起，我们对工程难度高度重视，对施工重点和难点制定了攻关计划，聘请我局及天津市资深专家组成专家顾问组，成立了专业技术强的攻关小组，对工程难度最大的深基坑土方开挖方案进行了指导，为编制安全经济、合理可行的施工方案提供了技术保障。三、新技术应用情况三、援新技液术应灾用情烘况工程姑施工洒中成呼功推舱广应含用了急软土星地区俱深基滚坑逆搭作法附土方叛开挖陕及支袭撑结巡寿构成砌套施握工技烛术，笔包含专以下络六项蓝关键隙技术撇及创赔新：1、缴深基蹦坑逆滚作法尖土方寸组合休开挖罚施工衰技术冷；2、浪钢筋爽混凝股土栈葡桥及活出土贴平台红结构躺设计伶技术睛；3、队钢质谊桥式夜滤水馆管在途逆作就法深竭基坑腹降水哲工程相中的从应用既；4、猎逆作观法结买构柱精施工折技术业；5、旋深基固坑支惑护结登构在或流沙星层严融重渗次漏堵庄漏技胡术；6、蜓复杂屈周边春环境宁下的生逆作覆法深裤基坑宗监测丘技术跪。工程威施工饭中应篇用了筒以上繁新技佩术后屯，工问程基视坑土浸方全已部顺巴利开随挖完馆毕，碎基坑氧安全完得到丽了保撕证，游新技圈术在宿工程蚂中总跟体应罗用效喷果良啦好。1、陆深基屈坑逆脂作法剃土方贞组合讨开挖彻施工劈燕技术①土鉴方开茶挖采虫用秩“栈桥痕、出厅土平迷台+筋预留临出土朵洞内足中心腊岛式阔开挖切+支拦撑结齐构下没盆式签开挖”的什土方掩组合夏开挖戏方式求，为击技术惜创新绝点。猜坑内仅设六详座出储土平玻台和碍一座匹砼栈袭桥作四为出脱土机催械的平操作图平台防和行站驶道辞路。四、野关键请技术轻与创丑新1、病深基尝坑逆狡作法破土方自组合物开挖迁施工泽技术第二趁～第摊六步喘土方弄开挖驶，支凭撑结彩构下英土方革开挖客采用词盆式驴开挖粉，小园型挖侮掘机程从基滥坑支砖撑结果构内卷侧向扯地连家墙方赠向由妻内向辅外掘蓝进，炉将支辣撑结士构下伞的土重方掏葛挖、帖倒运帮到基字坑中寸部预耕留出施土洞伤内。小型额挖掘恳机支田撑结托构下礼盆式飞开挖四、排关键拿技术伪与创睡新1、光深基帖坑逆银作法倚土方锄组合备开挖脉施工丛技术基坑个中部偿预留铸出土竹洞内员土方恢采用代中心僵岛式全开挖劲，以落栈桥访或平丝式台为盟中心丽，土涂方通敬过挖眨掘机柔多级伙倒运史，堆洋高，旬形成共中心受岛，杀栈桥菊或平便台出忆土点朴为中傻心岛笑最高绣点。四、赶关键奋技术息与创闹新支撑企结构六出土英洞内距中心恩岛式先开挖出土恐洞形圆成的珠多级辟内中扣心岛1、香深基愧坑逆音作法氧土方翠组合政开挖趴施工互技术普通样大斗销容量胀挖掘暴机或乓加长逮臂挖墓掘机野、履熄带式驻抓斗赴坐于心平台壤或栈倍桥之皆上，阅将坑到内中料心岛母顶部蔑堆土盲挖出姥，直坚接卸江入在电坑顶慨道路灿上等肾待的峡运土诞车内剧，运也出场盈外。普通脚大斗初容量显挖掘锯机平祖台上兔出土18革m加率长臂山挖掘跪机栈见桥上薄出土四、恐关键迷技术身与创孕新1、狭深基视坑逆估作法亮土方帖组合窜开挖砌施工摇技术②坑倾底浇目筑砼付垫层烈能够剑有效据阻止并软土脆因蠕纵变产街生时脉空效帅应而醒导致攻地连掀墙变跑形加体大，说利用晶砼垫虎层临敞时支丛撑作纤用，掩将南喉京路徒一侧泪土方矿原设假计分园块抽残条、主跳仓环开挖棒方式添改为绵分块货连续佛开挖漫、每创块完法成后奋快速皂浇筑风砼垫敢层的糕快速稼开挖烫方式炮，以熊减小逃逆作顺法土帝方开逐挖难慢度，送加快暗开挖沾进度裂。四、费关键望技术受与创门新1、阀深基全坑逆卸作法剑土方慌组合畅开挖洋施工纱技术③根取据第潜六步禽土方督坑底兰土质劲较好同、坑额内砼亏垫层猛临时碎支撑毅作用子及工崭程桩贪对土强体嵌睁固等绳有利年条件允，结织合第削五、狸六步胳土方那同时丽试探粒性开烂挖情短况及督基坑栏变形滩监测桥数据劣，经独专家肥论证崇，成挂功实趁施了工第五例、六级步土肃方同羽时开晚挖的外方案赠，在爹保证搜基坑视安全搂的前张提下出，大裙大加疑快了蒜土方述开挖迅进度绢。第五、六步土方同时开挖专家论证会议纪要四、令关键银技术馒与创污新1、识深基霜坑逆煎作法饭土方伯组合筑开挖捆施工厉技术工程政实践皂证明枕，“队栈桥伏、出啦土平帽台+和预留苹出土喊洞内脸中心内岛式墙开挖俭+支探撑结钱构下纺盆式您开挖等”的网土方拴组合逐开挖疾方式核特别咏适用螺于软敞土地章区深乓基坑凝敞开疏式逆却作法王土方秘开挖傍，能陡够顺豆利、亡完整弃解决爷软土太地区君深度谁超过宗20疯m的安逆作铁法基陡坑土做方开贱挖。舅该组脖合开撑挖方欲式安抢全性隔高，舱出土惯工效票快，肌对永截久结去构影扯响小些，机蕉械成律本低己，为词类似理工程夹施工例提供层了借城鉴。四、故关键怖技术伪与创佳新1、避深基谎坑逆蠢作法针土方历组合捐开挖家施工接技术基坑作第五表、六猛步土锡方同血时开秃挖实党施成忧功，尿将工骄程关附键线浆路上洲的工限期缩惰短了追整整堆30有天，法产生鞋了很加大的次经济重效益堤，直度接节供省机螺械费扑70仗多万扁元，烧间接携经济亚效益寻16趋50但万元魄（合黑同约鼻定竣翠工工波期每蚀拖延踢一天踢罚款园55牲万元脚）。刑基坑牌第五啄、六念步土纤方同段时开嗽挖方撑案可电行性惩分析稼及成图功实紫施还妥对该测类基妈坑的密设计墙和施革工提勉供了奔经验烫借鉴获和第捐一手遣资料红。采用通浇筑沃砼垫适层作甩为临炼时支去撑使膏用，呜有效假阻止末了软愉土地紫区基睁坑支启护结傻构因繁“时迎空效捉应”熔产生王的变绪形，钥改变羽土方贞分块糟跳仓轧开挖松方式叶，降剑低土节方开悲挖难沸度，璃加快艺了施季工进蹄度。２、钢筋率混凝些土栈且桥及闭出土躲平台盏结构税设计彻技术为给符出土她施工畏机械进提供纪了作盟业平炮台及粱通行闸道路萌，基浇坑内唤设置清了六五座出很土平语台和翅一座种钢筋骗砼栈贤桥，趟栈桥赔及出原土平刚台为半我公剖司项最目部爆技术逼人员帽自行话设计灵，结筝构设贪计采负用了物多项枕创新巴技术消。四、嫌关键测技术佣与创隐新砼栈找桥布撕置平赢面出土掀平台轨布置遣平面装图２、钢筋躺混凝垦土栈仙桥及糟出土盟平台遥结构油设计匹技术创新母技术除一：结俊构设陆计基旨本计您算方必法：身静力努计算期（混折凝土嘉结构锹设计绿规范造及钢信结构此设计义规范咏）+阴弯矩战调幅脂（钢紫筋混动凝土体高层朗建筑掏结构光设计牵规范们）+泻冲击装系数炕（城诱市桥抓梁设对计荷戚载标笼准）异；四、洗关键汉技术姑与创掀新梁端切负弯凡矩调吼幅计木算冲击渣荷载汪冲切史效应梦计算２、钢筋坑混凝繁土栈是桥及显出土碰平台脉结构仰设计厅技术创新搏技术虚二：栈桥遗利用蚁原钢爆格构旬柱作冬为主柔要竖迅向承宰重构峡件，销格构放柱间妻距较昼大部萄位设享置砼傻钻孔侧灌注梁桩作朴为补镜充竖插向承虚重构请件。性格构泪柱与献灌注喂桩组见成了音栈桥躬钢结保构―棕钢筋理砼结奥构竖脖向承母重组根合结箩构。四、蜡关键竭技术击与创骨新格构泡柱与弦灌注止桩组帆成栈隔桥竖说向承狸重组乔合结堪构２、钢筋絮混凝赠土栈天桥及嘉出土迁平台置结构业设计周技术创新响技术孟三：栈桥喝及出橡土平驳台的沈采用肌钢筋截砼灌哑注桩第作为快竖向斥承重柜支撑秋柱，迈新设否置灌因注桩糕与原慨设计剑工程师桩桩聪基中砌心距建小于已《建兆筑桩旧基技蕉术规殿范》酷规定享的最狗小中丙心距放，方持案论市证时菜用桩斜基分腹为两听个阶名段受弊力理晒论进馅行的挣解释裁，工都程桩焦承载厕力并兴不受喷到影锣响。四、符关键泪技术梦与创诵新专家娇论证往意见阻第4努条：抱工程艰桩承怎载力瞎不受科影响２、钢筋望混凝南土栈狸桥及群出土客平台爽结构京设计邀技术栈桥陪布置萝时，脚将栈众桥与妖基坑裳第一辆道支贫撑的冤其中及一道役对撑暑结合佛在一察起，径栈桥穿既能稳起到催通车乘、施息工机日械在详其上敲工作待的作炒用，硬又能暮起到煎支撑临基坑且的作阳用，担降低价了工输程成雷本。四、丧关键浪技术粘与创受新栈桥勺与第增一道塘支撑罩东侧参的对盖撑结汇合在吓一起２、钢筋卡混凝贼土栈库桥及墙出土饥平台膜结构炉设计赏技术钢筋浴砼栈瓦桥及格出土欲平台让水平赤拉结旁构造专如下紧：四、抖关键和技术室与创歪新通过傲钢抱溜箍、但槽钢产将灌悲注桩与引基坑惧各道镜支撑姐梁拉菌结灌注参桩上唱的钢炕抱箍图安装须节点２、钢筋爸混凝柜土栈划桥及彼出土敲平台岂结构牺设计痒技术砼栈天桥及算出土族平台载结构兆设计宫为我灯公司招项目槽部技壁术人肌员自额行设涂计，掀通过吨了香乡丰港J怒MK驴工程断顾问耻公司借（本抗工程仆超高和层结休构原障设计外单位斥）及望天津斗大学忠建筑朽设计归研究薯院的墙严格块审查鉴。右后图是拒天津寄大学毯建筑倘设计雀研究炕院对忌栈桥到结构小设计勿审核障意见途。四、悲关键沙技术呜与创忌新天津疼大学岁设计理研究丹院审熟核意圈见２、吗钢筋轿混凝境土栈鹅桥及垒出土丝式平台遗结构照设计优技术出土赛平台她及栈话桥在孕工程慨使用晕中承括受了适满载娇50堪吨运连土车泡、1顿8m办加长敲臂挖导掘机隐、满仿载1半6m3大型绘砼罐丑车、马16咸0吨逃汽车化吊吊澡装4刮.5筛吨钢级柱等险施工配重型谨荷载痒，重毙型施旋工车畏辆（见50勒吨及河以上戏）从兵栈桥标上通火行车狗次超剑过了油20徐00袖次，果使用逼状况虫良好岛，出贩土平屿台及愤栈桥喇设计尊安全桶，满绢足工远程施牲工需蒙要。四、登关键硬技术郑与创考新130吨汽车吊坐于栈桥上吊装重量为4.5吨的钢结构首节柱16m3大型砼罐车在栈桥上通行２、去钢筋幕混凝池土栈稠桥及咸出土驰平台朗结构王设计鞭技术经初程步查竭阅我眉局及琴中建溜总公狡司相延关专兔利、桥工法盗等成立果，谋目前帐该领割域尚英无属挥施工动单位瓦自主波知识淡产权支的成俘果，摘经咨简询天摔津市迹结构音设计运专家洪，目辣前天葱津市难设计牢单位没和施贷工单铸位也劈燕未在垄该领磨域申在报技短术成蝴果，杰该技何术能桶够弥净补该仔项空脾白，妻科技咬含量肉高。四、钓关键昨技术茅与创踩新75吨汽车吊坐于出土平台上，从坑内吊起25吨重挖掘机3、轨钢质旦桥式颜滤水昨管在国逆作模法深桐基坑局降水抓工程仅中的仍应用逆作游法土市方开刺挖过哀程中熔挖土肝机械娘在软及土上柔行走惭容易涌将无帅砂砼今管挤堤碎，柿特别漠是支破撑结铺构下材土方亚开挖势工作枕面狭台窄，循挖土快机械劲极易继将降浙水井史管压招碎破联坏，竹井管粮保护篇非常驰困难忍。根厦据工都程实乳际情咽况，呼在第注三步饭土方性开挖凝时新插增加领降水疯井，钓井管侄材料干采用亏在水慕利工迅程中逮使用俗的钢鞠质桥疯式滤苍水管狼，滤辱水管木材料管为钢极材压融制而律成。四、灭关键冻技术购与创龟新正在施工的钢质桥式滤水管四、采关键详技术驴与创塞新3、设钢质买桥式狡滤水栗管在悲逆作串法深少基坑醒降水卷工程渴中的旬应用本工香程引捏进钢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