超高層建筑深基坑支護(hù)之拋撐施工方案

/超高層建筑深基坑支護(hù)之拋撐施工方案[摘要]：高層建筑，特別是超高層建筑，為保證基坑的穩(wěn)定，通常須要實(shí)行一系列的基坑支護(hù)手段。而這些做法也是地下室結(jié)構(gòu)乃至整個工程施工質(zhì)量和平安的關(guān)鍵。本文以詳細(xì)的工程實(shí)例,闡述一種新的深基坑支護(hù)體系拋撐支護(hù)體系的施工。[關(guān)鍵詞]：牛腿拋撐土方施工隔一拆一傳力帶一、工程概況煙臺陽光100城市廣場B區(qū)工程地處山東省煙臺市的城市中心區(qū)，人流、車流、物流較密集，商貿(mào)活動頻繁，該工程由地下3層、裙房5層及塔樓26層組成，總高度129米，屬于超高層寫字樓,總面積達(dá)90000㎡。其基礎(chǔ)埋深，地下室共三層，裙房基底標(biāo)高為-16.02米，核心筒基底標(biāo)高為-21.57米。加上工程離海近（僅300m）水壓大，原接受鉆孔灌注樁（直徑1000mm）支護(hù)，在早期設(shè)計中只規(guī)劃2層地下室，基礎(chǔ)埋深僅為-12.000m,后應(yīng)業(yè)主要求變更成地下三層,原有的基坑支護(hù)體系已經(jīng)無法滿足要求,設(shè)計增加斜拋撐鋼管支撐的方式進(jìn)行二、拋撐施工原理及流程拋撐支護(hù)是在基坑支護(hù)樁的中部設(shè)置一條圍檁梁橫向拉結(jié)支護(hù)樁,同時在主樓基礎(chǔ)底板的對應(yīng)位置上安裝牛腿,在牛腿及拋撐間用直徑529mm×10mm拋撐鋼管頂置,其力的傳導(dǎo)經(jīng)過:支護(hù)樁→拋撐鋼管→牛腿→基礎(chǔ)底板,以達(dá)到基坑對于穩(wěn)定性的要求。施工流程:土方開挖→主樓底板牛腿及圍檁梁施工→拋撐安裝→拋撐部位土方施工→傳力帶施工→拋撐拆除施工三、詳細(xì)施工方案1、主樓底板牛腿及圍檁梁施工1.1、施工工序和拋撐施工部位有關(guān)的施工工序：測量、定位→圍檁施工→斜拋撐以外區(qū)域基坑土方開挖→塔樓底板及牛腿施工1.1.11.1.1.1、在斜拋撐部位依據(jù)設(shè)計圖紙測量好護(hù)壁樁邊預(yù)留土堆的外邊線及高度，留意留足設(shè)計土堆高度及平面尺寸，以保證護(hù)壁的1.1.1.2、測量出護(hù)壁樁邊離基礎(chǔ)底板邊距離，依據(jù)1.1.1.3、依據(jù)設(shè)計圖紙要求結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際1.1.1.41.2、施工圍檁1.2.1、在每根鋼筋混凝土護(hù)壁樁（無鋼板樁處）上，圍檁梁高度范圍內(nèi)用結(jié)構(gòu)膠上、下各植入一根Φ16鋼筋，其植入混凝土樁內(nèi)長度滿足結(jié)構(gòu)膠相應(yīng)要求，錨入混凝土內(nèi)長度符合規(guī)范錨固長度1.2.2、鋼筋施工：依據(jù)設(shè)計圖紙及現(xiàn)場實(shí)際狀況，確定圍檁梁截面大小，1.2.3、模板施工：依據(jù)設(shè)計標(biāo)高對圍檁邊預(yù)留土層進(jìn)行平整，對部分松動土層進(jìn)行夯實(shí)，然后在上澆筑100mm厚C15混凝土墊層，墊層邊伸出圍檁梁底邊100mm。側(cè)模接受木模板，支撐接受在土層中打入鋼管后用5*10木枋支撐的方法，1.2.4、牛腿及圍檁斜面預(yù)埋鋼板施工：依據(jù)設(shè)計的要求對鋼板進(jìn)行加工，留意鋼板的材質(zhì)及厚度和平面尺寸大小，留意保證焊縫的質(zhì)量。特別是要在模板上用鐵釘固定好預(yù)埋件，保證其1.2.51.3、拋撐牛腿以內(nèi)區(qū)域土方開挖：開挖時指定專人對土方開挖標(biāo)高進(jìn)行跟蹤測量限制，保證依據(jù)設(shè)計要求留足護(hù)壁樁邊土層高度及厚度。1.4、砼墊層、底板、地梁及拋撐牛腿施工：依據(jù)設(shè)計要求施工混凝土墊層、底板、地梁及牛腿施工。留意精確定位牛腿處施工縫位置，保證使鋼管支撐水平投影長度最大限度保持在12米左右，特別狀況（如承臺部位不宜留置施工縫部位）不大于14米，不小于10米（依據(jù)設(shè)計交底要求）。留意牛腿鋼管支撐處斜面的侵斜角度。當(dāng)牛腿一邊底板混凝土施工完成達(dá)到確定強(qiáng)度C20則可以起先安裝拋撐。2、拋撐安裝基坑內(nèi)支撐構(gòu)件形式有三種：2.1、按已完成牛腿及圍檁之間的距離，測量加工鋼管支撐的精確尺寸，用塔吊安裝就位，并在支撐鋼管下設(shè)置臨時的腳手架支撐來固定斜拋撐的鋼管（如需），將支撐鋼管和牛腿及圍檁的預(yù)埋鋼板焊牢。2.2、拋撐鋼管選購 的全部為１２m整料，下料長度不夠１２m的用氧氣乙炔切割，切口打磨齊整；長度超過１２m的接受抗裂性能好的堿性低氫焊條J422，短弧直流反接極，焊口形式為Y形坡口焊，坡口寬度為11-12m，坡角40-60度，封底寬度為0-2.5mm，并將焊口表面和兩側(cè)至少２０mm范圍內(nèi)的水分、泥渣等雜物清除，焊接時焊縫坡口邊緣５cm2.3、鋼挑耳加工見下圖．2.4、預(yù)應(yīng)力施加2.4.１、將千斤頂一頭頂住鋼管挑耳，另一頭頂住底板牛腿上的預(yù)埋鐵板．2.4.２、用千斤頂（ＹＺ８５－３００型，頂壓力為３９０ＫＮ）施加預(yù)應(yīng)力，兩邊的千斤頂預(yù)應(yīng)力勻整施加到２５0ＫＮ。（分三次施加，第一次施加到１０0ＫＮ，其次次施加到２０0ＫＮ，最終施加到２５0ＫＮ）2.5、拋撐管安裝2.5.1、鋼支撐應(yīng)和圍檁垂直，鋼支撐和預(yù)埋鋼板焊接堅實(shí)，預(yù)埋鋼板厚度為2.5.2、拋撐鋼管和預(yù)埋鋼板間用楔形鋼板頂緊后滿焊，如鋼管超過１４m，則拋撐鋼管壁厚應(yīng)由１０mm變?yōu)椋保瞞m3、拋撐部位土方施工因?yàn)閽亾卧谑┕で氨匦柙诨又苓叡Ａ?m高，12m寬的護(hù)坡土方，該部位土方施工必需在主樓基礎(chǔ)底板及其上的牛腿達(dá)到強(qiáng)度并安裝了拋撐后才能賜予挖除.但土方開挖數(shù)量浩大，基坑一周實(shí)土達(dá)6500立方，此時土方-16.000m的垂直運(yùn)輸讓土方外運(yùn)變得異樣困難，在整個過程中，我們主動考慮，先后提出eq\o\ac(○,1)、堆土在負(fù)三層地下室然后在地下室施工完畢后在西面設(shè)置吊葫蘆吊土外運(yùn)；eq\o\ac(○,2)、50t汽車吊吊出外運(yùn)；eq\o\ac(○,3)、5t桁車吊吊出外運(yùn)三種外運(yùn)形式，經(jīng)過詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)和可行性分析，確定接受在東北角工地出口處設(shè)置5t桁車吊吊出外運(yùn)，基坑底接受挖機(jī)協(xié)作倒土；在無法施工的死角，用50t汽車吊吊運(yùn)。同時受地下室總體工期的約束，我們將盡可能多的土堆放在主樓地下室（受地下室空間影響只能容納3000立方），這些土方外運(yùn)可和二次結(jié)構(gòu)、粗裝修一同進(jìn)行并不影響工期。最大可能的解決了該項工作對工期的制約。4、拋撐拆除施工4.1、施工依次筏板基礎(chǔ)施工→拋撐鋼管隔一拆一→未拆拋撐鋼管外圈止水環(huán)安裝→地下三層外墻混凝土結(jié)構(gòu)施工→地下三層外墻防水層施工→地下三層外墻防水層愛惜層施工→地下三層外墻外混凝土傳力帶施工→剩余拋撐鋼管拆除（從外墻兩邊割除）→拋撐鋼管內(nèi)圈止水鋼板施工（包括鋼筋抓鉤施工）→鋼管內(nèi)圈止水鋼板防水施工→鋼管內(nèi)C40膨脹混凝土施工→鋼管部位外墻防水層附加層施工→拋撐鋼管以上外墻防水層施工4.2、施工方法：4.2.1依據(jù)拋撐區(qū)域地下室施工方案的要求進(jìn)行筏板基礎(chǔ)的施工。包括：筏板基礎(chǔ)鋼筋、模板、混凝土、降排水、防水等。4.2.24.2.2.1依據(jù)設(shè)計要求，待筏板基礎(chǔ)混凝土(C40)4.2.2.2當(dāng)拋撐鋼管和框架柱的平面位置有沖突時，為不影響上部結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)度，優(yōu)先拆除該部位鋼管，剛好4.2.2.3為了保證基坑西北角上塔吊的平安運(yùn)用4.2.2.4當(dāng)鋼管和建筑物內(nèi)的墻體（特別是有防水要求的消防水池等內(nèi)墻）位置沖突時，應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際狀況調(diào)整拆除鋼管方案。（通過增加后拆鋼管根數(shù)或在建筑物內(nèi)有防水要求的墻體位置接受4.3、未拆拋撐鋼管外圈止水環(huán)安裝4.3.1、拋撐鋼管外圈止水環(huán)接受100mm厚鋼板安裝，外伸100mm4.3.2、4.3.3、止水環(huán)和鋼管雙面角焊縫（hf=6mm）焊接緊密堅實(shí)，以免形成鋼管四周4.4、地下三層外墻混凝土結(jié)構(gòu)施工4.4.1、4.4.2、剪力墻模板支設(shè)時，在鋼管四周4.5、地下三層外墻防水層及愛惜層施工4.5.1、4.5.2、外墻防水層愛惜層接受聚苯乙烯泡沫板軟愛惜4.6、地下三層外墻外混凝土傳力帶施工4.6.1、依據(jù)設(shè)計要求，在第一次拋撐鋼管拆除后剩余拋撐鋼管拆除前，需在地下三層外墻外回填C15素混凝土以作為鋼管拆除后的傳力帶，將護(hù)壁樁承受的水平推力傳遞至地下三層外剪力墻上4.6.2、回填標(biāo)高統(tǒng)一回填至-12m4.6.3、在澆筑混凝土傳力帶時，在鋼管四周需留出防水搭接寬度4.7、剩余拋撐鋼管拆除4.7.1、當(dāng)傳力帶混凝土達(dá)到強(qiáng)度的80%4.7.2、4.7.3、拋撐鋼管拆除時，留放在剪力墻墻體中的鋼管在迎水面?zhèn)雀畛帘葔w表面低30mm，背水面比墻體表面低20mm4.7.4、5、沉降觀測5.1、觀測說明:為確保在拋撐施工過程中基坑的穩(wěn)定性,依據(jù)設(shè)計要求，每日側(cè)向位移水平大于1cm（須報警）為不穩(wěn)定，累計側(cè)向水平位移大于30㎜須報警。施工期間我們會同專業(yè)的基坑沉降觀測公司,對施工過程中的基坑位移作全期的觀測,并隨時相互通報觀測結(jié)果,用以協(xié)調(diào)施工進(jìn)度。依據(jù)施工的流程,其重點(diǎn)觀測的最大位移應(yīng)當(dāng)發(fā)生在如下幾個時間段:eq\o\ac(○,1)、拋撐部位護(hù)坡土方挖除期間eq\o\ac(○,2)、拋撐鋼管隔一拆一期間eq\o\ac(○,3)、拋撐剩余鋼管拆除期間5.2、事故處理預(yù)案依據(jù)設(shè)計要求,一旦發(fā)生位移過大時,必需立刻停止施工進(jìn)行相關(guān)部位的處理;處理方式如下:5.2.1、土方開挖期間:如1個工作日位移量超過1cm或總位移量已大于3cm時,要求立刻對位移過大部位進(jìn)行回填(回填寬度以影響面來確定),局部增加拋撐桿支撐數(shù)量。并在連續(xù)2個工作日的觀測結(jié)果顯示基坑位移量穩(wěn)定水平常方能5.2.2、拋撐拆除期間:如1個工作日位移量超過1cm或總位移量已大于3cm時,立刻停止拆除,并將位移過大部位重新焊接支撐鋼管(需加50t