深基坑工程施工

/淺談北京地鐵車(chē)輛段深基坑工程的施工摘要：北京地鐵××線××車(chē)輛段中綜合辦公樓、綜合修理樓的基坑開(kāi)挖深度超過(guò)8m，屬風(fēng)險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程。施工本深基坑工程的要點(diǎn)在于基坑的開(kāi)挖和邊坡的支護(hù)及對(duì)邊坡的監(jiān)測(cè)限制。文章將從基坑的開(kāi)挖、支護(hù)、監(jiān)測(cè)等方面淺談深基坑工程的施工。關(guān)鍵詞：基坑開(kāi)挖土釘墻支護(hù)基坑監(jiān)測(cè)工程概況1.1工程簡(jiǎn)介北京地鐵××線工程××車(chē)輛段位于豐臺(tái)區(qū)郭公莊村，綜合樓位于車(chē)輛段場(chǎng)區(qū)中部南側(cè)，由綜合辦公樓、綜合修理樓組成，±0.000相對(duì)于確定標(biāo)高為46.4m。其中綜合辦公樓為地下一層、地上11層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑高度49.8m，總建筑面積15207m2，綜合修理樓為地下一層，地上5層框架結(jié)構(gòu)，建筑高度25.2m，總建筑面積7590m2。依據(jù)施工圖紙，綜合辦公樓及綜合修理樓基坑開(kāi)挖深度為-8.35～-5.95m不等，中心局部開(kāi)挖深度為-8.75m，屬于深基坑工程。工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況綜合樓場(chǎng)區(qū)原狀地貌標(biāo)高47.5～48m，依據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，本工程開(kāi)挖深度范圍內(nèi)由上至下分別為粘土填土或雜填土（厚度1.5～4m）、粉土及粉質(zhì)粘土層（厚度5～7.5m）、粉細(xì)砂層及中粗砂層（厚度約2m），最深開(kāi)挖標(biāo)高38.05m，地下水標(biāo)高25.00m?；又苓叚h(huán)境調(diào)查依據(jù)管線勘察報(bào)告以及我方對(duì)周邊環(huán)境及地下管線的探查，本開(kāi)挖范圍內(nèi)無(wú)重要市政管線和村屬給水、雨水、污水管線，基坑周邊無(wú)建筑物、構(gòu)筑物等。1.4施工難點(diǎn)基坑開(kāi)挖深淺不一，坑底標(biāo)高有-8.75m、-8.35、-8.15、-7.55、-5.95、，土體放坡開(kāi)挖困難，施工難度大。基坑斷面困難，東西長(zhǎng)約110m，兩樓相距僅5m且是相互錯(cuò)開(kāi)的，南北寬僅約35m，這樣特殊制約土方開(kāi)挖機(jī)械的投入，而且工期特殊緊迫。2深基坑施工由于兩個(gè)基坑相距僅5m，因此開(kāi)挖時(shí)作為一個(gè)坑開(kāi)挖。依據(jù)基坑范圍的地質(zhì)水文及周邊狀況可以確定，在開(kāi)挖深度內(nèi)沒(méi)有地下水，周邊無(wú)建筑物、構(gòu)筑物等的影響，依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙基坑開(kāi)挖深度不到9m，因此邊坡支護(hù)形式接受土釘墻支護(hù)既能滿(mǎn)足此工程邊坡支護(hù)要求。2.1基坑開(kāi)挖由于基坑開(kāi)挖面積不是很大，接受一臺(tái)挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖人工進(jìn)行修坡的方法。在綜合修理樓北側(cè)中部設(shè)置出土馬道，由于受場(chǎng)地限制，馬道方向?yàn)槟媳毕?，向坑里找坡，最終挖掘機(jī)倒退收坡。基坑開(kāi)挖接受分層開(kāi)挖的方式，土方開(kāi)挖和基坑支護(hù)交替進(jìn)行，開(kāi)挖一步支護(hù)一步，支護(hù)一步再開(kāi)挖一步，如此循環(huán)施工。每步開(kāi)挖深度不超過(guò)2m，依據(jù)土釘豎向間距，為了土釘施工便利每步開(kāi)挖深度在1.7m左右。綜合辦公樓基坑接受島式開(kāi)挖方法，即先圍繞基坑邊挖出土釘墻工作面，挖出一段施工一段，周邊一圈挖完了土釘墻施工在后面接著跟進(jìn)，此時(shí)就接著開(kāi)挖留在中間的土方，這樣土方開(kāi)挖和基坑支護(hù)兩不誤，不存在窩工現(xiàn)象。綜合修理樓基坑由于南北向開(kāi)挖尺寸不到25m，所以無(wú)法接受島式開(kāi)挖法，于是接受的是整體開(kāi)挖，考慮出土便利開(kāi)挖依次由西向東退著挖。為保證基坑的平安，要求基坑邊2m范圍內(nèi)不能堆載，基坑邊10m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆土。因此距基坑邊2m遠(yuǎn)處設(shè)1.5m高鋼管和剛性鋼絲密目網(wǎng)防護(hù)欄。土釘墻支護(hù)施工工藝流程場(chǎng)地場(chǎng)地準(zhǔn)備土方開(kāi)挖修坡成孔插入鋼筋注漿掛網(wǎng)片、焊接加強(qiáng)筋噴砼面層面層養(yǎng)護(hù)鋼筋加工進(jìn)行下一步施工2.2.2施工步序修坡：接受人工修坡，坡度1：0.3，詳細(xì)方法為：假如一步開(kāi)挖深度為2m那么收坡水平距離為600mm,從基坑外邊線水平向坑內(nèi)量600mm,向下吊鉛垂，即為坡底（如圖1）。下一步用同樣方法進(jìn)行限制。施工過(guò)程中測(cè)量人員必需嚴(yán)格限制，否則超挖將會(huì)對(duì)邊坡造成緊急，少挖將使坑底肥槽寬度不足，嚴(yán)峻時(shí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)也會(huì)無(wú)法放下。圖1土釘成孔：接受人工洛陽(yáng)鏟成孔，孔徑為110mm，入射角度10°。角度限制方法為用兩根鋼筋焊接成10°夾角的支架，用水平尺協(xié)作限制入射角度，洛陽(yáng)鏟沿著斜筋的方向鉆孔。角度檢查時(shí)用同樣方法。（如圖2）圖2鋼筋加工：為保證土釘鋼筋安裝時(shí)在孔的中間，土釘鋼筋每2m設(shè)一組置中架，接受ф6.5HPB235鋼筋和主筋焊接而成，置中筋寬度100mm。土釘端頭制作90°彎頭，和面層水平壓筋焊接，單面焊接長(zhǎng)度10d。鋼筋置入：人工將加工好的土釘鋼筋置入孔內(nèi)。注漿液攪拌：接受攪拌機(jī)攪拌，攪拌時(shí)間不少于2分鐘。注漿：接受孔底壓漿灌注方法注漿，孔內(nèi)有水時(shí)能將孔內(nèi)水排出保證注漿質(zhì)量。注漿通常要接受多次注漿，因?yàn)樗酀{中的部分水被土體吸取后會(huì)產(chǎn)生收縮，注漿孔會(huì)出現(xiàn)不滿(mǎn)的現(xiàn)象，因此沒(méi)間隔確定時(shí)間要進(jìn)行反復(fù)多次注漿來(lái)保證孔內(nèi)滿(mǎn)漿，這樣才能保證鋼筋、水泥漿、土體形成堅(jiān)實(shí)的整體。掛網(wǎng)片筋、焊水平壓筋：面層網(wǎng)片筋接受人工干脆在坡面鋪設(shè)，用砂漿墊塊限制網(wǎng)片位置，保證鋼筋網(wǎng)片在混凝土面層的外側(cè)。鋼筋網(wǎng)搭接處接受U型卡卡牢，網(wǎng)片筋外側(cè)放置水平壓筋和土釘鋼筋焊接牢靠。網(wǎng)片筋的豎向筋需往下層土層內(nèi)插入300mm，便于和下步網(wǎng)片筋進(jìn)行搭接。混凝土料攪拌：接受攪拌機(jī)拌料，拌料次數(shù)不少于三次，拌好的料要?jiǎng)蛘?，且隨用隨拌。噴射混凝土：接受干式錨噴機(jī)噴射，噴射手距坡面距離保持在1.5～2m，噴槍垂直坡面噴射。噴射厚度80mm，用鋼筋垂直插入坡面，露出80mm長(zhǎng)作為限制厚度的標(biāo)記。同時(shí)在有土釘?shù)奈恢貌邃摻铑^（長(zhǎng)度露出砼面50mm左右）以標(biāo)示土釘?shù)奈恢谩?.2.3施工技術(shù)要求2.2.3.1土方開(kāi)挖必需和土釘墻護(hù)坡協(xié)作施工。土釘墻施工時(shí)必需分段分層進(jìn)行土方開(kāi)挖，每層挖土深度和土釘垂直間距相匹配，保證每層土方開(kāi)挖的超挖量不超過(guò)400mm，這樣便于土釘施工且避開(kāi)超挖而造成邊坡塌方。土釘墻施工和土方開(kāi)挖交替進(jìn)行，每步土釘墻護(hù)坡施工結(jié)束并養(yǎng)護(hù)期達(dá)到后，方可進(jìn)行下一步土方開(kāi)挖，并在下一步土方開(kāi)挖時(shí)要留意對(duì)上部混凝土面層及土釘?shù)膼?ài)惜，避開(kāi)碰觸已施工完的護(hù)坡面砼面層及土釘。2.2.3.2土方開(kāi)挖嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求限制坡度，工作面開(kāi)挖后剛好進(jìn)行人工修坡，保證坡面平整，坡面不平整度不大于20mm。2.2.3.3修坡結(jié)束后確定土釘孔位，然后用洛陽(yáng)鏟成孔，孔位誤差不大于100mm，如遇特殊狀況須要移孔位，應(yīng)保證支護(hù)的平安，并報(bào)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員并經(jīng)監(jiān)理同意后方可施工；成孔后檢查孔深、孔徑、鋼筋長(zhǎng)度，合格后剛好插入鋼筋并進(jìn)行注漿，當(dāng)接受注漿管注漿時(shí)注漿管距孔底250～300mm；水泥漿滲漏或干縮后應(yīng)進(jìn)行二次或多次補(bǔ)漿。2.2.3.4鉆孔直徑、深度、角度、注漿均要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，做到各環(huán)節(jié)施工完后有人驗(yàn)收。孔深允許偏差為±50mm，孔徑允許偏差±5mm，鉆孔傾角偏差1°。2.2.3.5土釘在長(zhǎng)度方向每隔2m加一組Ф6.5鋼筋托架，分布呈三角形，使土釘鋼筋居于孔中心。2.2.3.6面層鋼筋網(wǎng)之間搭接不小于300mm，網(wǎng)片和坡面之間保證3～5cm距離，水平壓筋壓在鋼筋網(wǎng)上，和土釘鋼筋焊接堅(jiān)實(shí)。2.2.3.7砼噴射時(shí)要嚴(yán)格按施工配比進(jìn)行配料，面層砼厚度要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，坡面不許有鋼網(wǎng)外露現(xiàn)象。2.2.3.8由于地質(zhì)條件的困難性，如施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況和方案不統(tǒng)一、土層狀況和勘察報(bào)告不符、成孔遇地下障礙物時(shí)，邊坡土釘?shù)膶?shí)際排數(shù)、長(zhǎng)度和間距可依據(jù)實(shí)際狀況由設(shè)計(jì)人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。2.2.3.9局部土釘成孔困難，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)實(shí)行土釘加密，并下一道土釘長(zhǎng)度適當(dāng)加長(zhǎng)的措施。2.2.3.10土釘成孔的過(guò)程中，若遇到堅(jiān)硬的障礙物，不要強(qiáng)行施工，要適當(dāng)調(diào)整土釘參數(shù)，雜填土中確認(rèn)無(wú)地下管線及構(gòu)筑物時(shí)，土釘成孔困難可接受打入直徑1寸半鋼花管注漿的方法施工?；幼钕旅嬉徊綖樯皩?，砂層極不穩(wěn)定，簡(jiǎn)潔坍落，開(kāi)挖到位后先在砂層表面素噴一層混凝土封住砂層，防止造成邊坡塌陷，然后再成孔、注漿。2.2.3.11混凝土面層施工到基坑底后墻腳應(yīng)插入坑底不少于200mm深。2.2.3.12土釘墻施工中，網(wǎng)噴砼每拌制100盤(pán)且不超過(guò)100m3留置不少于一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件，且每步或每班網(wǎng)噴砼施工留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件不得少于一組。土釘抗拉試驗(yàn)取樣為1%。2.3基坑監(jiān)測(cè)基坑開(kāi)挖前、開(kāi)挖中、開(kāi)挖后直至基坑回填后隨時(shí)對(duì)基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)，留意基坑的變更狀況，確保基坑的平安。本工程施工建設(shè)場(chǎng)地原以村落民宅、垃圾場(chǎng)、菜地為主，現(xiàn)狀為拆遷后的空地，場(chǎng)地比較開(kāi)闊，四周無(wú)建筑物，依據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)基坑進(jìn)行坡頂水平位移的監(jiān)測(cè)、坡頂沉降觀測(cè)、視察地表開(kāi)裂監(jiān)測(cè)等。2.3.1基坑監(jiān)測(cè)程序（見(jiàn)圖3）圖32.3.2基坑水平位移監(jiān)測(cè)接受視準(zhǔn)線法測(cè)量時(shí)，沿基坑邊線設(shè)置一條視準(zhǔn)線（如圖4），在該線的兩端設(shè)置工作基點(diǎn)A、B。測(cè)量基點(diǎn)A、B設(shè)置在基坑確定距離的穩(wěn)定地段，基坑角點(diǎn)的水平位移通常較小，這時(shí)可將基坑角點(diǎn)設(shè)為臨時(shí)基點(diǎn)C、D，在基坑每個(gè)開(kāi)挖階段可以用臨時(shí)基點(diǎn)監(jiān)測(cè)，如需變換時(shí)用基點(diǎn)A、B測(cè)量臨時(shí)基點(diǎn)C、D的側(cè)向水平位移，再用此結(jié)果對(duì)各測(cè)點(diǎn)的側(cè)向水平位移值作校正。圖4量測(cè)方法：沿基坑的每始終線邊建一軸線，并在直線邊上布設(shè)水平位移點(diǎn)，軸線上不需測(cè)距，也不需測(cè)角，只需將軸線用全站儀投射到位移點(diǎn)旁邊，即可量取位移點(diǎn)離軸線的偏距，通過(guò)兩次偏距的比較來(lái)發(fā)覺(jué)水平位移量。開(kāi)挖前一周取連續(xù)3次觀測(cè)值的平均值作為初始值，施工過(guò)程中的日常監(jiān)測(cè)值和初始值的差為其累計(jì)位移量，本次值和前次值的差值為本次位移量。2.3.3基坑地面沉降量測(cè)接受相對(duì)高程系，在基坑開(kāi)挖深度范圍之外設(shè)5～8點(diǎn)作為參照點(diǎn)，建立水準(zhǔn)測(cè)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)，參照Ⅱ等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范要求用水準(zhǔn)儀引測(cè)。歷次沉降變形監(jiān)測(cè)是通過(guò)高程基準(zhǔn)點(diǎn)間聯(lián)測(cè)一條閉合或附合水準(zhǔn)線路，由線路的工作點(diǎn)來(lái)測(cè)量各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程初始值在施工前測(cè)定（至少測(cè)量2次取平均）。某監(jiān)測(cè)點(diǎn)本次高程減前次高程的差值為本次沉降量，本次高程減初始高程的差值為累計(jì)沉降量。2.3.4基坑監(jiān)測(cè)留意事項(xiàng)2.3.4.1觀測(cè)精度要求：滿(mǎn)足國(guó)家二級(jí)基坑變形測(cè)量精度要求。觀測(cè)時(shí)間的確定：基坑開(kāi)挖每一步都應(yīng)做基坑邊坡變形觀測(cè)；觀測(cè)時(shí)間每天一次，變形量突然增大或變形過(guò)大并不能穩(wěn)定時(shí)必需連續(xù)觀測(cè)，基坑回填后停止觀測(cè)。場(chǎng)地查看和記錄：施工前對(duì)原場(chǎng)地進(jìn)行全面調(diào)查，查清有無(wú)原始裂縫和異樣并作記錄，照相存檔；施工期間每天應(yīng)檢查基坑四周有無(wú)裂縫發(fā)生