城市復雜環(huán)境地下綜合管廊深基坑施工

1、 城市復雜環(huán)境地下綜合管廊深基坑施工 摘 要：文章結合工程實例闡述城市復雜環(huán)境地下綜合管廊深基坑施工和監(jiān)測，介紹深基坑應用灌注樁、鋼支撐、拉森鋼板樁組合布局支護施工工藝及監(jiān)測控制措施，可做為城市環(huán)境地下綜合管廊工程深基坑施工參考。關鍵詞：城市環(huán)境 地下綜合管廊 深基坑 施工管理一、工程概況柳州市魚峰區(qū)東環(huán)大道至靜蘭路新建地下綜合管廊工程，設計起點lsk0+000，設計終點位于靜蘭路，設計終點lsk1+434.60，管廊全長1.435km，管廊基本呈東西走向，位置布設在柳盛路北側人行道旁，斷面尺寸為2.73.8m單倉矩形箱涵，綜合管廊主體結構設計為c30級防水抗?jié)B砼，砼抗?jié)B等級為p8。管廊壁板、

2、底板及頂板均做防水處理?；A施工開挖lsko+000lsk0+823紅線范圍內緊臨高層住宅樓、德潤中學、東環(huán)幼兒園和其它建筑，地段車流量較大，周邊建筑密集，施工現(xiàn)場放坡開挖施工條件不具備，管廊基坑設計開挖深度為812.4m，為深基坑施工，基坑安全等級為i級，支護形式為采用灌注樁、鋼板樁組合內支撐多種綜合支護進行布置施工，其余段落采用自然放坡形式。表1-1 基坑支護形式表編號樁號支護形式長度（m）地質情況環(huán)境條件與支護選擇1lsk0+000lsk0+015lsk0+251lsk0+316lsk0+535lsk0+583 lsk0+991lsk1+007lsk1+425lsk1+435采用灌注樁+

3、內支撐+樁間掛網(wǎng)噴砼154以第四系殘積黏土層（qel）為主，下覆地層為中石炭統(tǒng)大埔組白云巖（c2d）?；勇裆钶^深，部分在車流量大的城市主干道路口，部分左側靠近高層住宅樓密集區(qū)、右側為車流量大的地段。因此采用灌注樁+內支撐支護，基坑開挖深度為8.012.36m。2lsk0+015lsk0+251lsk0+316lsk0+376lsk0+583lsk0+592采用灌注樁 +樁間掛網(wǎng)噴砼+拉森鋼板樁+內支撐（組合支護體系）305基坑埋深較深，左側緊臨高層住宅樓密集區(qū)、學校地段，采用灌注樁支護；右側為車流量一般地段，采用鋼板樁支護，基坑開挖深度為8.012.36m。3lsk0+376lsk0+417

4、lsk0+417lsk0+535lsk0+592lsk0+823采用拉森鋼板樁+內支撐支護390基坑埋深較深，基坑兩側為柳盛路，無放坡條件，故采用拉森鋼板樁支護，基坑開挖深度為8.012.36m。4lsk0+823lsk0+991lsk1+007lsk1+425按兩級放坡，坡度1：0.751：1.0，第一級邊坡高5.0m。586基坑兩側滿足放坡條件，基坑開挖深度為8.012.36m。二、深基坑圍護形式（一）灌注樁+內支撐支護類型在車流量大的城市主干道路口，或在左側靠近高層住宅樓密集區(qū)，右側為車流量大的地段采用灌注樁+內支撐支護。 具體樁位布置如下：圖2-1灌注樁支護斷面圖（二）灌注樁+樁間掛網(wǎng)

5、噴砼+拉森鋼板樁+內支撐(組合支護)類型在左側緊臨高層住宅樓密集區(qū)和學校地段，采用灌注樁支護；右側為車流量一般地段，采用鋼板樁支護。采用組合支護體系既保證施工安全又降低工程造價。具體樁位布置如下：圖2-2綜合支護體系平面布置圖圖2-3綜合支護體系斷面圖（三）拉森鋼板樁及內支撐支護類型在基坑埋深較深，周邊無重要建筑物、無放坡條件地段采用拉森鋼板樁支護，支撐材料采用609mm、t=16mm q235b鋼管，計算時按最大長度計算，橫向間距4.0m，豎向間距3.04.0m。圍檁材料采用雙拼i45c工字鋼橫撐。具體布置如下圖所示：圖24鋼板樁支護平面布置圖圖25鋼板樁支護斷面圖（四）放坡開挖在lsk0+

6、823lsk1+425范圍為已搬遷工業(yè)區(qū)，施工現(xiàn)場周邊干擾較小，基坑側面滿足自然放坡開挖，邊坡開挖按兩級平臺放坡，坡度1:0.751:10，首級邊坡高度小于5.0m。本段重點做好廢棄排水溝與基坑交叉處加固、或引流，防止訊期雨水沖刷造成邊坡坍塌。圖25放坡開挖斷面圖三、主要施工工藝（一）鉆孔灌注樁施工鉆孔灌注樁施工為鋼護筒和造漿護壁、采用鉆機成孔方式，采用商品砼供料、砼攪拌運輸車供料、 連接鋼導管灌注成樁工藝。1. 制作埋設鋼護筒采用6mm厚鋼板制作護筒，長度3.0m，其中埋深2.8m。鉆孔前需將護筒埋設時定位準確，澆灌前進行復測。2. 鉆進開孔的孔位必須準確，開鉆之前對護筒位置進行定位復核，可

7、利用護樁形式進行復核無誤后開鉆。開鉆時以慢速控制鉆進，需將鉆頭完全鉆入地層方可按正常鉆速鉆進。鉆進過程中專人負責對鉆進深度進行測量記錄、測取泥漿比重留存影相資料記錄。3. 清孔采用換漿法清孔。清孔泥漿達到驗收規(guī)范要求并驗收合格用制作好的探籠檢查孔徑大小、傾斜度是否符合設計要求。檢測時，將探籠吊放入孔內，上下能順利通過，無阻礙。4. 樁身鋼筋籠的制作安裝在加工場地集中制作成型，汽運現(xiàn)場后，用汽車吊分節(jié)吊裝并進行分段焊接。5. 灌注樁身混凝土再次清孔完成將導管放至孔底，符合要求后，即可采用泵送灌注水下混凝土，砼灌注過程保持連續(xù)。末次撥除導管時須緩慢進行，防止夾泥進入形成孔洞。樁身需按規(guī)范超灌長度為

8、0.5m。（二）拉森鋼板樁施工1、板樁施工的順序按板樁就位、安裝導架、板樁施打、糾偏、管線施工和拔樁進行。2、導架的安裝導架由導梁和圍檁樁組合形成，圍檁樁的間距按3.5m設置，雙面圍檁間距比板樁墻厚度大2cm。3、板樁施打板樁采用振錘施打，施工前標記出施工范圍內的地下管線、構筑物的范圍，測定并復核支護樁的定位中線。對板樁檢查清除鎖口銹蝕不可使用的板樁。插打過程監(jiān)控每塊樁的斜度不得超2%，如有偏斜過大時，需要拔起重新插打。采用屏風式打入法進行施打。施工時將板樁成排插入導架呈屏風狀再施打。板樁施打順序直接影響到板樁位移、垂直度和軸線方向的板樁墻的凹凸控制和伸縮，影響施工效率。根據(jù)現(xiàn)場情況選適當?shù)氖?/p>

9、工順序，可選擇順打、逆打、復合打進行。4、板樁的拔除為降低成本，提高施工效率，在基坑回填后進行拔除板樁重復使用。拔除板樁需確定拔樁方法、拔樁時間和順序，對樁孔進行有效處理。（三）圍凜及支撐施工鉆孔灌注樁第一道圍凜是鋼筋砼結構，強度等級為c30，鋼筋保護層厚為4cm?；訕俄斒┕ね瓿刹㈣彸{，應清除樁頂處的松散混凝土，冠梁底標高處混凝土強度達到樁身設計要求，樁頂需要嵌入冠梁內深度10cm以上。冠梁支撐體系包括609*16鋼管支撐，支撐采取現(xiàn)場拼裝制作，用法蘭與螺栓連接拼裝。1. 鋼圍檁鉆孔灌注樁第二層、第三層和鋼板樁各層型鋼支撐架設于鋼圍檁上，采用500型鋼材料，圍檁間為間距60cm鋼板連接，

10、外設1.2cm的外肋加勁板，間距0.6m，工字鋼之間設置鋼內肋板，在樁側設通長鋼板，鋼支撐為hw400x400d型鋼，在圍檁角部設置鋼板呈直角彎折及鋼圍檁焊接。2. 鋼支撐固定端鋼支撐固定端架設為等邊直角三角形鋼支架，與鋼圍檁間焊有一塊2cm厚的加強鋼板，三角形鋼支架內有二塊2cm厚加強鋼肋，在三角形鋼支架背后焊有三塊2cm厚抗剪加強肋板。鋼支撐三角形鋼支架固定端下方焊有1.2cm厚鋼管支托板，兩側與三角形鋼支架各焊一塊加強肋板，以防鋼管墜落。3. 鋼支撐活動端活動端接頭采用2塊2cm厚鋼板焊接成型在i28b工字鋼兩側呈間距為6cm設置，接頭外側翼板工字鋼用12mm厚鋼板包封焊接加固，使工字鋼

11、箱室的整體性和活接頭自由；接頭左右兩側設置活接頭并以工字鋼的腹板為承壓板，在工字鋼腹板滑道加焊鋼板用以增強其承壓的強度。四、基坑監(jiān)測（一）基準網(wǎng)埋設及觀測監(jiān)測網(wǎng)基準點埋設在基坑開挖變形影響和施工影響范圍外，具備良好的通視條件，基準點位應穩(wěn)定位置。水平位移平面控制基準點可同時與沉降觀測高程基準點共同合理使用，點位埋設選擇位于距基坑開挖紅線外不小于35m的地質條件穩(wěn)定、滿足建標組網(wǎng)和便于觀測位置。因管廊基坑為分段分期施工，每個施工段單獨形成獨立基坑監(jiān)測段?；鶞庶c埋設標準為每個獨立段基坑布至少設三個。水平位移測設時需另外選取遠處固定目標為后視定向和檢查。在監(jiān)測的過程中，對基點進行必要的期聯(lián)測和檢校，

12、保證基準點處于穩(wěn)定狀態(tài)?；鶞示W(wǎng)需設置獨立的坐標系統(tǒng)，坐標系統(tǒng)x軸和y軸方向設置，便于坐標獨立使用和計算。按邊角全測主網(wǎng)成邊角網(wǎng)執(zhí)行一級控制基準網(wǎng)要求，主要的技術要求按規(guī)范進行控制。高程基準網(wǎng)采用假定高程系統(tǒng)，起算高程設定平面的單一基準點高程為100.00基準網(wǎng)按閉合水準形式執(zhí)行一級沉降觀測高程基準網(wǎng)的技術要求。（二）監(jiān)測內容、頻率1. 監(jiān)測內容根據(jù)規(guī)范和設計相關要求，深基坑監(jiān)測內容需結合邊坡加固治理的現(xiàn)場實際情況進行，監(jiān)測內容包括支護結構頂部的水平位移與沉降情況、支護結構的變形情況、基坑周邊范圍地表開裂狀態(tài)觀察與記錄和周邊地表的位移情況、基坑周邊保護構筑物及保護設施的變形情況觀測、基坑地下水位

13、情況的監(jiān)測等內容。2. 監(jiān)測頻率及要求深基坑開挖完成后，對坑頂?shù)呢Q向位移、坑頂?shù)乃轿灰啤⒒又苓叺牡乇碡Q向位移和臨近建筑物位移頻率按1次/1d進行；矩形箱涵開始施工后，為1次/2d；矩形箱涵主體施工完畢后，為1次/3d。監(jiān)測過程中有如下情況發(fā)生時，需要進一步加強監(jiān)測，監(jiān)測時間間隔需調整和縮短，觀測次數(shù)需增加。并及時向監(jiān)理及設計等相關單位負責人員報告監(jiān)測數(shù)據(jù)及結果:1. 監(jiān)測項目的監(jiān)測值達到報警標準；所監(jiān)測的項目監(jiān)測數(shù)速率加快值變化量較大及監(jiān)測速率大于限值；基坑周圍環(huán)境存在積水和長時間連續(xù)降雨天氣情況、基坑施工周邊的既有管線出現(xiàn)泄漏的情況；基坑附近地面荷載突然加大；鄰近基坑周邊的構筑物、地面發(fā)

14、生突然沉降和不均勻性的沉降或者開裂嚴重的情況。如支護結構存在開裂及有危險事故的征兆時，需進行連續(xù)觀測直至穩(wěn)定或消除。3. 監(jiān)測報警值根據(jù)設計單位及監(jiān)測規(guī)范的相關要求，各監(jiān)測項目的報警值應包括以下內容：(1)基坑頂部水平位移累計值、變化速率；基坑頂部豎向位移累計值、變化速率；(3)基坑周邊地表豎向位移累計值、變化速率；(4)鄰近建筑位移累計值、變化速率；(5)建筑物裂縫寬度并持續(xù)發(fā)展；(6)地表裂縫寬度并持續(xù)發(fā)展；(7)地下水位變化累計值、變化速率。（三）監(jiān)測結果根據(jù)基坑支護結構本體、位移、周邊地表及建筑沉降數(shù)據(jù)結果整理列表匯總并繪出相應水平位移曲線圖、沉降過程曲線圖。五、深基坑支護檢算（一）鋼

15、支撐驗算鋼支撐驗算取理正7.0計算結果。根據(jù)上述鋼板樁及鉆孔灌注樁計算分析，三個計算結果取最大支撐軸力標準值為2324.4kn（最大軸力設計值為：3196.05kn），進行強度和穩(wěn)定性的計算分析，結果整理如下：（二）鋼圍檁驗算1. 截面參數(shù)截面型號:雙拼工56a材料類型:q345截面力學參數(shù)如下:ix（單肢）=65590cm4wx（單肢）=1570cm3sx（單肢）=1368.8cm32. 鋼圍檁內力分析圖采用理正工具箱計算，圍檁均布荷載取，每根工字鋼的荷載為以鋼支撐為支座，按五跨連續(xù)梁計算圍檁，跨度取支撐中心距4m均勻布置。3. 鋼圍檁強度驗算抗彎： 滿足要求?？辜簦?。 滿足要求。六、結語城市復雜環(huán)境地下綜合管廊深基坑施工的關鍵是須綜合考慮當?shù)厮牡刭|、周邊環(huán)境條件等因素進行支護體系選擇與優(yōu)化，其施工屬于較大危險性分部分項工程，需編制專項方案論證實施，并以圍護體質量控制、基坑開挖、交通導行列為施工控制重點難點。在施工過程中