深基坑考慮時空效應(yīng)的施工技術(shù)要點

第第頁深基坑考慮時空效應(yīng)的施工技術(shù)要點19.5.1時空效應(yīng)施工流程考慮時空效應(yīng)的開挖與支撐施工工藝如圖19-26所示，施工方案的主要特點是:根據(jù)基坑規(guī)模、幾何尺寸、圍護(hù)墻體及支撐結(jié)構(gòu)體系的布置、基坑地基加固和施工條件，選擇基坑分層、分步、對稱、平衡開挖和支撐的順序，并確定各工序的時限。19.5.2時空效應(yīng)施工技術(shù)要點1.關(guān)于技術(shù)準(zhǔn)備工作1)制定施工組織設(shè)計和施工操作規(guī)程按設(shè)計規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、地質(zhì)資料，以及周圍建筑物和地下管線等詳實資料，嚴(yán)格做好深基坑施工組織設(shè)計(包括保護(hù)周圍環(huán)境的監(jiān)控措施)和施工操作規(guī)程。通過技術(shù)交底，使全體施工人員認(rèn)識到:深基坑開挖支撐施工必須依循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)計的施工程序及施工參數(shù)。施工參數(shù)是對開挖分步和每步開挖的空間尺寸、開挖時限、支撐時限、支撐預(yù)應(yīng)力等各道工序的定量施工管理指標(biāo)。開挖與支撐施工技術(shù)的主要要點是:“沿縱向按限定長度的開挖段逐段開挖;在每個開挖段中分層、分小段開挖，隨挖隨撐，按規(guī)定時限施加支撐預(yù)應(yīng)力，做好基坑排水，減少基坑暴露時間”。在順筑法和逆筑法施工中，在樓板或底板澆筑前的基坑開挖中，沿縱向的分段坑底長度工，取≤25m，而在每開挖段每開挖層中，又分成L:=6m長一小段，挖好一小段，即直接在地下墻的規(guī)定位置，撐2根支撐。2)基坑開挖前進(jìn)行必要的基坑土體加固加固內(nèi)容及要求按設(shè)計而定，一般有:①在地下墻底下因清孔不好土體很軟時，進(jìn)行地下墻墻底注漿加固，以防止開挖時引起地下墻沉降和墻外側(cè)土體松動沉降;②確保開挖土坡穩(wěn)定的土體加固;③地下墻內(nèi)側(cè)被動土壓力區(qū)，以注漿法或其他方法加固;④在具有夾薄層粉砂的黏性土或黏性土與砂性土互層中，對基坑內(nèi)自地面下至基坑底以下一定厚度的土體，用超前降水法加固土體。3)井點降水加固土體的技術(shù)措施采用井點降水法加固土體時，降水深度需在設(shè)計基坑底面以下一定深度，以滿足被動區(qū)土體抗力要求并防止降水引起地下墻外側(cè)地面沉降。按此要求布置井點濾管深度及水位觀測孔。降水要在開挖前20天開始，以使土體要開挖時已經(jīng)受到相當(dāng)程度的排水固結(jié)降水開始后，要定期地對預(yù)先設(shè)置在基坑內(nèi)外的水位觀測孔的水位進(jìn)行觀測，以檢查水位降落，此降落值要小于2m，否則要考慮用回灌水法或隔水法以防止降水對周圍環(huán)境的有害影響。4)備齊合格的支撐設(shè)備開挖前需先備齊合格的帶有活絡(luò)接頭的支撐、支撐配件、施加支撐預(yù)應(yīng)力的油泵裝置(帶有觀測預(yù)應(yīng)力值的儀表)等安裝支撐所必須的器材。對保護(hù)環(huán)境要求要達(dá)到特級要求時，需有復(fù)加預(yù)應(yīng)力的技術(shù)裝置。嚴(yán)防需要安裝支撐時，因缺少支撐條件而延擱支撐時間。5)打設(shè)穩(wěn)定支撐的支柱樁樁深度要能控制樁體隆沉;樁與支撐連接構(gòu)造要具有對支撐的三維約束作用又不影響支撐加預(yù)應(yīng)力。6)充分備好排除基坑積水的排水設(shè)備為保證基坑開挖面不浸水，并確保查清和排干基坑開挖范圍的貯水體，以及廢舊水管等的積水，必須事先備好排水設(shè)備以嚴(yán)防開挖土坡被暗藏積水沖坍，乃至沖斷基坑橫向支撐，從而造成地下墻大幅度變形和地面大量沉陷的嚴(yán)重后果，7)切實備好出土、運輸和棄土條件保證基坑開挖中連續(xù)高效率地出土，加速開挖支撐的速度，減少地層移動，確保達(dá)到規(guī)定的施工管理指標(biāo)。8)地下管線的監(jiān)控與保護(hù)根據(jù)平行于基坑地下墻外側(cè)地下管道的管材、接頭形式、埋深等條件，在開挖前應(yīng)設(shè)計并敷設(shè)好地下墻外側(cè)管道地基土不均勻沉降觀測點和調(diào)正管道地基沉降量的跟蹤注漿管、測點及注漿裝置。開挖前備好所有注漿材料和設(shè)備，以在管道沉降量和各相鄰測量線段(約5m)沉降差大于控制值時，及時跟蹤注漿，調(diào)正管道地基沉降曲線。對一級保護(hù)的基坑，需在垂直于基坑側(cè)墻的幾個斷面上布置地面沉降觀測點和建筑物或設(shè)施的位移觀測點，并敷設(shè)保護(hù)建筑物、構(gòu)筑物或公用設(shè)施的控制地基沉降的跟蹤注漿技術(shù)裝備。這里要特別注意:凡需要在地下墻后面采用跟蹤注漿時，需對此處支護(hù)結(jié)構(gòu)的外荷乘以1.2倍超載系數(shù)，并規(guī)定壓漿程序及壓力。2.開挖施工的合理程序及關(guān)鍵性細(xì)節(jié)1)嚴(yán)格執(zhí)行開挖程序在順筑法施工中，每個限定長度的開挖段，按開挖程序進(jìn)行開挖。每一層開挖底面標(biāo)高不低于該層支撐的底面。第一層開挖后，按一小段(最長不超過12m)在16h內(nèi)開挖后，即于16h內(nèi)安裝支撐，并施加大于50%設(shè)計支撐軸向力的預(yù)應(yīng)力。不許拖延第一道支撐的安裝，以防止地下墻頂部在懸臂受力狀態(tài)下產(chǎn)生較大墻頂水平位移和附近地面開裂。應(yīng)注意上部兩道支撐(尤其是第一道支撐)端部與地下墻接觸面上的壓力，在基坑開挖深度較大后，壓力會消減，還會出現(xiàn)空隙，故應(yīng)采取可靠措施，防止支撐端部移動脫落。所有支撐端部支托和連系構(gòu)造都要能防止因碰撞而移動脫落。第二層及以下各層開挖中每小段長度≤6m。在逆筑法施工中，在頂板以下樓板以上及樓板以下至底板以上的土層，開挖亦按順筑法中所規(guī)定的挖土和支撐程序及施工參數(shù)，為利用頂板、樓板對地下墻的約束作用和運用時空效應(yīng)規(guī)律，將上道支撐逐根隨下面土層逐條開挖拆下并安裝于下道支撐。開挖某一層(約2.5~3.5m厚)小段(約6m長)的土方，要在16h內(nèi)完成，即在8h內(nèi)安設(shè)2根支撐并施加預(yù)應(yīng)力。2)在開挖中及時測定支撐安裝點，以確保支撐端部中心位置誤差≤30mm在開挖每一層的每小段的過程中，當(dāng)開挖出一道支撐的位置時，即按設(shè)計要求在地下墻兩側(cè)墻面上測定出該道支撐兩端與地下墻的接觸點，以保證支撐與墻面垂直且位置準(zhǔn)確，對這些接觸點要整平表面，畫出標(biāo)志，并量出兩個相對應(yīng)的接觸點間的支撐長度，以使地面上預(yù)先按量出長度配置支撐，并備支撐端頭配件以便于快速裝配。3)在地面按數(shù)量及質(zhì)量要求配置支撐地面上有專人負(fù)責(zé)檢查和及時提供開挖面上所需要的支撐及其配件，試裝配支撐，以保證支撐長度適當(dāng)、支撐軸線偏差小于≤2cm并保證支撐、土體及接頭的承載能力符合設(shè)計要求的安全度。4)準(zhǔn)確施加支撐預(yù)應(yīng)力安裝第二道及其下面各道支撐時，在要挖好一小段土方后即在8h內(nèi)安裝好2根支撐，并按設(shè)計支撐軸向力的80%施加預(yù)應(yīng)力，考慮所加預(yù)應(yīng)力損失10%。對施加預(yù)應(yīng)力的油泵裝置要經(jīng)常檢查，以使之運行正常，所量出預(yù)應(yīng)力值準(zhǔn)確。每根支撐施加的預(yù)應(yīng)力值要記錄備查。在環(huán)境保護(hù)要求要達(dá)到特級標(biāo)準(zhǔn)時要在第一次加預(yù)應(yīng)力后12h內(nèi)觀測預(yù)應(yīng)力損失及墻體水平位移并復(fù)加預(yù)應(yīng)力。5)端頭井斜撐處的加固對端頭井斜撐的端部支托鋼構(gòu)件必須按設(shè)計要求牢固地焊接于地下墻上的合格預(yù)埋構(gòu)件。當(dāng)各斜撐作用在端頭井兩側(cè)墻上的平行墻面的分力，可能引起端頭井突出于車站標(biāo)準(zhǔn)段側(cè)墻的轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)動時，必須按設(shè)計要求對轉(zhuǎn)角處被動壓力區(qū)進(jìn)行可靠加固。6)控制開挖段兩頭的土坡坡度對開挖段兩頭的土坡，要按土質(zhì)特性，經(jīng)邊坡穩(wěn)定性分折，定出安全坡度，開挖過程中務(wù)必使土坡坡度不大于安全坡度，并且要時時注意及時排除流出土坡的水流，以防止滑坡，同時還要注意土坡較陡時，會使開挖段兩端地下墻外側(cè)的縱向地表沉降曲線的曲率增大，而使該處地下管線不易保護(hù)。每一小段的土方開挖中，嚴(yán)禁挖成3~4m高的垂直土壁或陡坡，以免坍方傷人，也可避免坍方而導(dǎo)致的橫向支撐失穩(wěn)。7)封堵水土流失縫隙開挖過程中，對地下墻接縫或墻體上出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象，要及時封堵，嚴(yán)防小股流砂沖破地下墻中存在的充填泥土的孔洞，以致發(fā)展成急劇涌砂，這不僅將引起大量地面沉陷，還會導(dǎo)致地下墻支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，造成嚴(yán)重災(zāi)害性事故。8)檢查支撐樁的回彈及降水效果在開挖過程中，要嚴(yán)格檢查觀測井降水深度，定時測量用以穩(wěn)定支撐立柱的回彈，并及時調(diào)節(jié)連接柱與支撐拉緊裝置上的木楔。松除回彈后施加于支撐中點的向上頂力。9)坑底開挖與修整開挖最下一道支撐上面土層時，在地面沉降控制要求很高時，應(yīng)按當(dāng)時施工監(jiān)測數(shù)據(jù)采取掏槽開挖或挖一條槽安裝一根支撐的方法。開挖最下一道支撐下面的土方時，亦按每6m或3m一小段分段開挖，16h以內(nèi)挖好。為做到坑底平正，防止局部超挖，在設(shè)計坑底標(biāo)高以上30cm的土方，要用人工開挖修平，對局部開挖的洼坑要用砂填實，絕不能用爛泥回填，同時必須要設(shè)集水坑以便用泵排除坑底積水。10)測定合適的基坑超挖量人工挖至設(shè)計坑底標(biāo)高后，立即量測最下一道支撐中間底面到基坑底面的高度，并且仔細(xì)測出此高度隨時間變化的情況，此高度變化即為挖到坑底后的土體回彈過程情況，從中可判斷為保證澆筑底板達(dá)到標(biāo)高而需要的基坑超挖量。11)按限定時間做好混凝土墊層及鋼筋混凝土底板開挖最下道支撐下方時，應(yīng)在逐小段開挖后，在8~16h內(nèi)澆筑混凝土墊層(包括混凝土墊層以下的砂墊層或倒濾層)。要預(yù)先將砂墊層、倒濾層、混凝土墊層及澆筑鋼筋混凝土底板的材料、設(shè)備、人力等施工準(zhǔn)備工作全部做好，以便在基坑挖好后即進(jìn)行各道工序，務(wù)求在坑底挖好后第五天以前做好鋼筋混凝土底板，12)按規(guī)定要求拆除支撐及井點鋼筋混凝土底板必須達(dá)到所需要的強度，方準(zhǔn)許按設(shè)計的工序拆除最下一道支撐。其余各道支撐的拆除，務(wù)按設(shè)計要求進(jìn)行。基坑井點排水至少要在中樓板澆好并達(dá)到必要強度后才能停止。13)實行信息化施工在一個基坑面開挖段整個開挖施工中，要緊跟每層開挖支撐的進(jìn)展，對地下墻變形和地層移動進(jìn)行監(jiān)測。主要包括地下墻墻頂隆沉觀測、地下墻變形觀測、基坑回彈觀測、地下墻兩側(cè)縱向及橫向的地面沉降觀測。應(yīng)根據(jù)基坑每個開挖段，每層開挖中的地下墻變形等項的監(jiān)測反饋資料，及時根據(jù)各項監(jiān)測項目在各工序的變形量及變形速率的警戒指標(biāo)，及時采取措施改進(jìn)施工，控制變形。關(guān)于基坑工程監(jiān)測的詳盡內(nèi)容可以參看第29章。14)地下管線的監(jiān)控與保護(hù)在一個開挖段開挖過程中，要根