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                有關復合土釘墻在建筑群集區域的地下車庫基坑施工

                來源:未知
                 

                  工程概況天山怡景苑工程位于上海市長寧區長寧路、雙流路、威寧路之間,包括17幢小高層住宅樓、2幢商鋪、一座幼兒園及一個地下一層車庫。地下車庫布置在建筑群之間,東西向長,南北向寬150 m,開挖面積約為23 000 m ,從自然地面起算,住宅樓開挖深度2.O5 m,地下車庫基坑實際開挖深度5.4 m。
                  地下車庫四周緊鄰住宅樓、商鋪和幼兒園,更有6幢住宅樓處于地下車庫包圍之中,與地下車庫的最近距離僅為。
                  工程特點與難度本工程基坑面積大,呈東西向不規則田字形,大致尺寸為370 m×150 m x 5.4 m,土方量約為12.8萬m。,基坑周邊長度大,工程量很大。
                  北側長寧路和東側威寧路均有20 m寬的綠化帶,基坑距離市政道路較遠:南側的居民住宅小區距離也較遠,基本上可以不考慮對周邊環境的影響。
                  根據工程進度計劃按排,地下車庫在住宅樓結構基本完成后再開始施工,與住宅樓基礎之間存在3.35 m落差,兩者距離從O.3 m到8.8 m不等,故保護本小區內建筑物下地基土不流失的難度大。
                  有6幢住宅樓處于地下車庫中間,待地下車庫基坑開挖時,住宅樓將成”孤島”,控制變形難度大。
                  圍護設計方案選型圍護結構設計本著安全、合理、可行、經濟的原則,并結合場地環境條件,因地置宜地采取不同方法。
                  地下車庫基坑邊長較長,累計將近2 km,挖深5.4 m, 常規的圍護方法是采用重力式攪拌樁壩體,壩體寬度需要達到4.2 m以上,故攪拌樁工作量非常大。位于地下車庫中部的6幢住宅樓,由于受到距離限制,圍護樁必須進入住宅樓底板結構下方,因與工程樁發生 中突,最初方案圍護樁采用.7 m寬高壓旋噴樁壩體,不但使施工工藝復雜化、工期長,而且造價極高。
                  本工程住宅樓基坑開挖僅2.1 m,可以采用放坡方式開挖,不需要圍護。但住宅樓與地下車庫基坑高差3.35 m,住宅樓內有電梯井、集水井,并有地下通道與地下車庫連通,地下通道的開挖深度同地下車庫,深于住宅樓,土層為淤泥質土,基坑內的土體穩定是必須考慮的。
                  經綜合分析比較,考慮到地下車庫基坑外圍有足夠的場地,鄰近的住宅樓基坑己挖深2.O5 m,故可以統一把周邊土層卸土到住宅樓基底標高,于是基坑的計算開挖深度由.4 m降為3.35 m,完全有可能采用雙排攪拌樁加土釘的復合土釘墻支護,攪拌樁既為隔水帷幕又起到臨時擋土作用。
                  與住宅樓相鄰部位,土釘需要打設到住宅樓基礎以下。對于位于地下車庫內部的住宅樓,攪拌樁圍繞住宅樓布置,土釘全部打入住宅樓下。經這一優化,圍護結構的造價比純重力壩方案減少幾近一半。
                  由于周邊需要卸土,相鄰的建筑物在施工階段需采用懸挑腳手架。
                  圍護設計概述基坑支護剖面圖如圖2所示,雙排水泥攪拌樁寬度1.2 m,沿地下車庫外周布置,有效樁長9 m,插入深度.65 m,經卸土后,擋土高度3.35 m,豎向僅布置二道土釘。
                  在基坑的陽角處以及局部落深處需要設置暗墩加固,剖面如圖3所示:局部區域住宅樓地下室底板距離基坑距離較近,水泥攪拌樁改為1排寬度O.7 m;另有個別區域住宅樓地下室底板緊貼基坑,無法布置水泥攪拌樁,采用在住宅樓地下室底板下預先插入2O 槽鋼長6 mill的辦法處理,平面圖及剖面圖詳見圖4、5、6。經驗算,上述方案的各項計算指標均能滿足上海市基坑工程設計規程的要求。
                  位于住宅樓內的電梯井、集水井等深坑及連通口等超深部位,采用重力式攪拌樁支護,并與地下車庫圍護樁相連接,形成封閉的一體,如圖7所示。
                  為保證地下車庫施工階段各住宅樓垂直運輸的正常進行,與地下車庫相鄰處住宅樓的施工用人貨電梯基礎均落深到卸土平臺標高,周邊用攪拌樁圍起后打設土釘加固,做法同地下車庫圍護。
                  基坑圍護及土方開挖施工要點.施工順序由于地下車庫基坑比住宅樓深3.35 m,從保護樁基礎考慮,首先應開挖住宅樓基坑,至少完成基礎工程之后再能開挖地下車庫。因住宅樓樁基與基礎連成一體后,其抵抗水平位移的剛度大大提高,否則單樁很容易隨土體一起位移。
                  根據銷售需要,本工程在所有住宅樓結構封頂后再進行地下車庫的開挖,這與圍護結構的設計設想也是一致的,同樣也滿足施工可行性的要求。
                  水泥攪拌樁施工 水泥攪拌樁必須在住宅樓開挖前一次完成,故采用雙頭攪拌機二噴三攪法施I, 700 mm,水泥摻量13%,鉆頭平均提升速度小于0.7 mlmin,水泥漿水灰bLiJ\于O.55,施工過程中必須做到嚴格控制輸漿量、輸漿速度和攪拌提升速度,使攪拌提升與輸漿同步,噴漿和攪拌提升速度的誤差不得大于±0.1 m/m1n,這樣才能保證成樁質量。樁與樁之間施工間隔超過48 h,須在樁后增加一組樁,以防滲漏。
                  井點降水根據基坑面積及平面形狀,共布置了69套輕型井點降水設備,在基坑開挖前打設,預降水至少7 d,開挖期間拔除,保留基坑周邊的井點直至底板完成。在實際施工中我們發現,在基坑開挖前預打的輕型井點,在開挖后由于基坑深度較深,井點管處于懸空狀態容易倒塌,因此在打設基坑周邊的輕型井點時,先將士體開挖至卸土平臺深度,井點處形成一條深溝。當預降水結束,邊挖土邊拔除基坑中部井點,周邊的井點管能得以較好的保留。
                  土釘施工土釘施工時應分層挖土,逐層打設土釘,這就要求土方開挖與土釘打設同步協調,嚴禁出現不打設土釘直接開挖到坑底的現象。每層土釘注漿后至少等待36 h以上才能進行下~步開挖。
                  土釘打入建筑物以下時,必須避開工程樁,防止損壞樁基礎。為止,施工前在建筑物基礎上標出樁位,壓入時碰到樁時,應切斷土釘,就近補打一根土釘。
                  土方開挖土方開挖按照施工區域分層分段開挖,并與土釘施工密切配合,嚴禁超挖。開挖時必須先卸去坑邊土體到建筑物基底標高,鄰建筑物處,卸土到建筑物前,無建筑物處,按設計要求的寬度卸土,確保卸土到位,使其發揮卸載的作用,然后再向下分層開挖基坑,嚴禁不卸土直接開挖基坑。
                  由于本工程基坑面積大,一共劃分了8個施工區域按順序施工,劃分詳見圖9。
                  基坑監測為確保工程安全,及時掌握施工過程中圍護結構的變形情況,在施工中對圍護結構進行監測,主要項目為圍護結構的水平位移和沉降(或隆起)量及地下水位。
                  在基坑開挖以及地下車庫結構的施工過程中,攪拌樁頂的水平位移量大部分在1 cmN3 cm之間,水平位移超過的點共計3個,位移量分別為5.2 cm、6.1 cm、8.3 cm,分別位于第3施工區西側端部中點、第2施工區西側端部中點、第6施工區東側端部中點。位于地下車庫中間的4幢住宅樓四周攪拌樁水平位移均在2 cm左右,最大位移為.4 cm,最小位移0.4 cm。根據監測結果,基坑圍護樁基本處于穩定狀態。
                  施工應急處理開挖初期由于土釘施工速度跟不上土方開挖的速度,曾發生挖到坑底而土釘尚末打入的情況,攪拌樁產生多的位移,并有局部開裂。發現險情后,立即抽調人力,回填部分土體,補打土釘,險情得以控制。在以后的各期開挖過程中,嚴格按規定的順序操作,上述情況不再發生。
                  第2施工區西北角靠近11 住宅樓處,由于局部放坡過陡、加上攪拌樁局部質量問題和連續幾天下雨的因素,住宅樓底板西北角邊的攪拌樁斷裂,底板下一小部分土體滑坡,現場項目部立即會同有關各方制訂搶險加固措施,用編制袋裝滿泥土沿滑坡面填滿底板下的空隙,并將士釘錨桿打入加固土體內進行注漿,外掛鋼筋網片并噴射混凝土,有效控制了險情。
                  結語經過多年的實踐經驗證明,在軟土地基,復合土釘墻是一有效而經濟的支護方法。執照上海市有關規定,復合土釘墻支護高度的上限是5 m,本工程開挖深度雖已超出,但經卸土后,實際的開挖深度為3.35 m,符合上述規定。實施的前提是卸土寬度必須足夠,達到卸土即卸載的效果,同時,基坑整體穩定性必須保證。
                  按上海市有關規定,土釘不得打入建筑物之下。筆者認為土釘不得打入天然地庫建筑物之下,但對于有樁基承重的建筑物,則不在此例,其前提是建筑物至少己施工到基礎以上,樁基與基礎(或建筑結構)形成整體,才能防止工程樁側移(上海市有過失敗經驗)。
                  當建筑物埋深與鄰近基坑存在高差時,必須采取措施防止建筑地基土體流失,鋼板樁(必須預先打設)、水泥土攪拌樁、復合土釘墻也是一種有效的支擋方法!

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