排樁支護明挖基坑全過程施工技術(shù)

排樁支護明挖基坑全過程施工技術(shù)

近年來，城市建設深度基地的數(shù)量日益增多。采用樁管收結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)，施工操作方便，有效控制了深基坑開挖過程中圍欄結(jié)構(gòu)的變形位移，避免了基底外部的沉降，確保了施工期間和期間的安全，并取得了良好的社會和經(jīng)濟效益。本文通過北京地鐵四號線中關村站三號出入口的施工實踐來闡述排樁支護明挖基坑全過程施工步驟。1越界二通插裝設計方案北京地鐵四號線中關村站位于商業(yè)高度發(fā)達的高科技園區(qū),車站主體位于交通繁忙的中關村大街主路下方,為全埋式地下車站,共設4座出入口和2座風道。三號出入口位于車站西北角,結(jié)構(gòu)西側(cè)8m為恒昌數(shù)碼電腦商城和中關村科技廣場展示中心,結(jié)構(gòu)東側(cè)2m為中關村大街主路,基坑四周市政管線密布。三號出入口設計為單層現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱形框架結(jié)構(gòu),采用明挖法施工,基坑寬6.3m,挖深達13m,基坑土層從上至下為人工填土層、粉土層、粉質(zhì)黏土層、黏土層、粉砂、中粗砂和砂礫層。由于施工場地比較狹小,只能采取直壁式支護開挖施工方法,基坑圍護采用?800mm混凝土灌注排樁和鋼管支撐體系,樁頂設0.8m高冠梁將排樁連接成整體,鋼支撐采用?400鋼管,支撐水平間距3m～4.5m,豎向設3道。2承壓水及表現(xiàn)本出入口結(jié)構(gòu)范圍地層地下水主要有:上層滯水,位于地面下3m～4m,含水層為人工填土層和粉土層,透水性弱;潛水。潛水,位于地面下8m～9m,含水層為粉質(zhì)黏土層和粉土層,透水性一般;潛水。承壓水,位于地面下12m以下,含水層為黏土層、粉砂、中粗砂和砂礫層,透水性強?；咏邓捎霉芫?滲井方式,降水早于基坑開挖前20d開始。為了不影響鄰近建筑物和地下管線的安全,基坑降水在坑內(nèi)外設置足夠的觀察孔,并在坑外設地面沉降觀察點和回灌井,必要時應采取回灌措施。抽降承壓水時,嚴格控制承壓水的抽降時間與抽降深度,不挖的地段不輕易開泵抽水,底板混凝土施工完畢的地段隨即停止抽水。承壓水抽降高度根據(jù)觀測井內(nèi)測得的承壓水位來確定?；娱_挖由淺入深,沉降水抽降也逐漸加深,既不要抽水過深引起地面明顯沉降,也不要抽水過淺危及坑底安全。3局部加強—基坑圍護施工基坑四周設?800mm混凝土灌注排樁圍護結(jié)構(gòu),樁間距為1m～1.2m,轉(zhuǎn)角部位局部加強。圍護樁采用旋挖鉆機成孔,導管法水下澆筑混凝土成樁。鉆孔施工時,為減少對鄰樁的干擾,保證成樁質(zhì)量,采用隔三打一的辦法施工(即每隔3根樁施工1根樁),具體見圖1。4基本結(jié)構(gòu)4.1密集式充填水平開挖采用從一端向另一端分段順序,豎向開挖采用由上到下順序分層開挖。開挖時支撐和挖土緊密配合,隨挖隨撐?；友乜v向分段分層開挖,每層每段開挖長度不宜超過支撐的間距,第一層一般為7m～8m,在第二層及以下土層一般為4m左右,開挖過程中嚴禁超挖,每層開挖面標高不得低于該層支撐的底面或設計基坑底標高,開挖完成及時安裝鋼支撐和預應力。4.2施工過程基坑開挖施工流程見圖2。4.3基坑開挖和安裝為防止邊坡失穩(wěn),施工前先清除基坑邊5m范圍內(nèi)堆土等荷載,同時在基坑四周做好防排水和管線保護措施。基坑周圍車輛行駛道路應平整、豎實;必要時,底部應鋪設枕木、鋼板,防止作業(yè)時下陷,車輛運土時,兩車間距不應小于10m,裝土時兩車間距不應小于1m?；娱_挖分層進行,從上到下、按層次順序進行開挖,嚴禁掏底開挖。土方開挖分三層進行,每層均挖至鋼支撐以下0.5m位置,坡度和臺階滿足挖掘機作業(yè)要求,同時盡量縮短長度。第一、二層土方直接反鏟挖掘機挖土裝運,其余土方用反鏟挖掘機倒運至地面裝車,最后剩余部分汽車吊提升運至地面臨時存土場地,夜間外運棄渣。開挖步驟如下:第一步:垂直開挖2.0m左右,開挖至冠梁底部下0.5m位置,在冠梁外放1m平臺,邊坡采用砌磚墻護坡臨時支護。開挖完成后立即施作冠梁,待冠梁達到強度后架設第一道鋼支撐。第二步:在上步開挖基礎上垂直開挖至第二道鋼支撐下0.5m位置。開挖時先開挖基坑兩邊鋼圍檁位置,挖出后立即噴射樁間混凝土,安裝鋼圍檁。同時在滿足挖掘機作業(yè)最小半徑要求條件下,及時安裝第二道鋼支撐施加預應力,盡量減少基坑無支撐暴露時間和空間。第三步:在上步開挖基礎上縱向放坡預留臺階開挖至底板以上0.3m處,挖掘機置于第二步開挖底至底板中間位置,直接用挖運裝斗吊車提升。底板預留0.3m人工清底,隨挖隨清除,土方采用人工裝入吊斗,吊車提升至地面。邊開挖邊噴射樁間混凝土,及時安裝鋼圍檁和鋼支撐?；娱_挖至設計底標高位置時,立即進行基槽的驗收,及時進行墊層施工封閉基槽。4.4鋼支撐的安裝圍護樁外加鋼支撐構(gòu)成基坑空間受力體系,來支撐基坑外巨大的土壓力和諸多外加荷載,達到安全施工的目的。因此圍護結(jié)構(gòu)支撐的質(zhì)量控制十分關鍵,支撐采用?400mm鋼管(一般均采用?400mm鋼管、?600mm鋼管和?800mm鋼管,管徑視基坑寬度和支撐間距而定)。鋼管支撐為軸心受力結(jié)構(gòu),支撐直接撐在冠梁或鋼圍檁(俗稱“腰梁”)上,通過鋼圍檁直接承受排架樁傳遞的土體荷載或外力。鋼支撐和鋼圍檁均采用工廠制作,現(xiàn)場安裝時支撐必須直順無彎曲,接頭必須緊密牢固。圍檁與圍護樁墻必須密貼,若有間隙須用速凝細石混凝土填實;當有角撐時,圍檁或圍護樁墻的連接處除設專門的斜支座確保支撐軸心受力外,還應在圍檁與圍護樁墻間設置剪力傳遞的措施。鋼支撐安裝后立即按設計值在支撐一頭或兩端施加第一次預應力,并檢查接頭擰緊螺栓。一般在第一次施加預應力后12h內(nèi)監(jiān)測預應力損失及圍護結(jié)構(gòu)水平位移情況,并復加預應力至設計值。鋼支撐拆除應分層進行,當基坑內(nèi)結(jié)構(gòu)施作到鋼支撐處,并且此時的結(jié)構(gòu)混凝土達到設計強度75%時,便可拆卸鋼支撐。在鋼支撐拆卸前先施加預應力將預加力端的鋼楔卸去,放散支撐軸力,然后吊出鋼支撐,拆除鋼圍檁。5使用一種方法確保深基坑開挖安全深基坑監(jiān)測是一種直觀反映基坑變形情況的監(jiān)測手段,是信息化施工常用的一種方法,在確保深基坑開挖安全上起著十分重要的作用。監(jiān)測的主要內(nèi)容有支撐軸力、圍護樁位移和沉降變形、基坑周邊地表沉降、基坑周邊管線的位移沉降、基坑周邊構(gòu)建物的位移沉降、基坑隆起、地下水位變化等。6施