盧欣杰 孫際河

河北建設集團有限公司

1 工程概況

本工程為某市甲級醫(yī)院綜合樓工程,位于市中心城區(qū),主要功能為門診、住院、遠程醫(yī)療及療養(yǎng)為一體綜合性大樓,總建筑面積68000 m2,其中地下6600 m2,地上61200 m2.按功能區(qū)分為主樓A座、配樓B座,地下2層,地上A座24層,總高101.65 m,B座9層,高40.95 m.

該工程結構形式為框架-剪力墻結構,建筑結構安全等級為一級.主樓DX擴孔螺旋鉆孔鋼筋砼灌注樁地基,樁徑Φ 800 mm,配樓CFG樁復合地基;主樓基礎:樁承臺加中位抗水板,配樓基礎:低位梁筏板基礎.主樓基槽深9.85 m、配樓10.45 m.

該綜合樓的東側距離市主干道紅旗大街15.00 m,上有高壓架空線、下有煤氣、通訊光纜;B座樓東南側住宅樓,B座樓西、A座樓南有六層住宅樓,高22.70 m;主樓西側距離現有十三層病房樓43.00 m;北側為停車場,距離人民路中心50.00 m;基礎施工中,如何保證相鄰建筑物的安全,確?；拥姆€(wěn)定成為了本工程支護的重要課題.

2 場地水文地質情況

本區(qū)年最高水位多出現在8～9月份,低水位多出現在4～5月份,年水位變幅1.0～3.0 m.現自上而下的土層分述如下:

①層:粉土.中壓縮性,層厚4.00～7.20 m,底板埋深4.00～7.20 m.

②層:粘土.干強度高,可塑,中壓縮性.層厚0.30～2.50 m.

③層:粉土.干強度低,密實,濕.中壓縮性.層厚0.80～3.00 m.

④層:粉質粘土,可塑,中壓縮性.層厚3.50～9.80 m,局部夾粉土層.

⑤層:粉土.干強度低,密實,濕,中壓縮性.層厚1.40～8.50 m.

⑥層:粉質粘土.干強度中等,可塑,中壓縮性.層厚3.20～7.40 m,局部夾粉土層.

⑦層:粉土.干強度低,密實,濕.中壓縮性.層厚4.90～9.40 m,局部夾粉砂層.

3 支護結構設計與方案

本工程采用帶一道內支撐梁的鉆孔灌注排樁支護結構,灌注樁樁頂位于現地表下2.3 m,相當于建筑標高-2.600,樁頂設置1200 mm×800 mm冠梁,支撐體系作用在樁頂冠梁上.

防水帷幕采用2～3排三軸水泥土攪拌樁,樁頂位于現地表下1.00 m,相當于建筑標高-1.300.攪拌樁有效樁長24.5 m,單徑650 mm,組內咬合200 mm,組間咬合650 mm,排間咬合200 mm,水泥采用P32.5級普通硅酸鹽水泥,水泥摻入比20%,水灰比1.5.其支護方案見圖一:

圖1 基坑支護維護平面布置圖

基坑采用大口井坑內降水,井徑700 mm,井深18.0 m,井數16口.井徑700 mm,井深15.0 m.

內支撐梁間隔7000 mm左右設置一根450×450 mm由L160×160×14角鋼支撐的鋼格構柱支撐.

4 土方開挖施工方案:

4.1 土方開挖施工工藝

(1)綜合樓A座設計基底標高-9.85 m,B座設計基底標高-10.45 m,基坑內槽底標高已挖至-2.6 m,故A座基坑需再挖除7.25 m,B座基坑需再挖除7.85 m.

(2)根據基坑支撐設計要求及基坑現場實際情況,本工程分五區(qū)二層進行開挖,第一層開挖至基坑內支撐梁下能過自卸汽車為止(-6.5 m～-7.1 m),第二層采用水準儀進行高程監(jiān)測,主樓挖至中位抗水板基底-9.60 m處,再配以人工挖至樁承臺基底;配樓挖至筏板底-10.20 m處進行人工配合,隨清底隨用挖掘機刨刮.任何機械不得碰撞基坑內支撐.

(3)采用挖掘機對場地進行平整.并填筑運土車輛的道路,道路寬10 m,采用建筑垃圾或碎石進行壓實,坡道出口設置在建筑物F～H軸/10軸處,土從南側大門運出,進口設置在建筑物7～8軸/K軸處,汽車從北大門口進入,坡道坡度5‰.大門出口處設置帶焊接鋼筋綴條的鋼板并C30砼道路硬化,為減少帶泥上路,門口1 m處設沉淀沖洗溝.

(4)提前15天進行降水,水位降至坑底標高以下1.0 m進行開挖,在臨近保護建筑物部位根據設計工況的要求應先開挖無保護建筑物一側,再開挖臨近建筑物一側,挖時預留坡道,三臺1.2 m3反鏟挖掘機在每條道路旁進行開挖,三臺0.35 m3小挖掘機進行樁間挖土及倒運土方,具體布置根據實際情況隨時調整.

(5)主樓土方開挖:第一步挖深不超過4 m,第二步清除上部樁頭后再機械掏挖至基坑設計基底標高,人工配合清理.

(6)附樓CFG樁屬于高位樁,第一步采用大挖掘機挖掘深度不能超過5 m,第二步開挖由小挖掘機順樁行距進行掏挖,掏挖時不得碰撞CFG樁,剩余樁頭隨時用人工割除后用機械拋出基坑,專業(yè)技術人員現場監(jiān)督、指揮,人工配合清底.

(7)為了防止開挖施工道路兩側滑坡,采取1:1放坡,在開挖過程中,隨時觀察道路邊坡穩(wěn)定情況,發(fā)現異常立即停止施工,采用木樁進行加固處理后方可繼續(xù)施工.

(8)開挖順序、臨時道路布置及挖土剖面詳見下圖2、3:

圖2 基坑開挖示意圖

圖3 基坑開挖剖面圖

基坑開挖順序為:Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ,最后挖除坡道部分,詳見上面基坑土方開挖示意圖.

(9)施工道路穿過內支撐梁時處理措施:因設計要求禁止在內支撐梁上經過各種施工機械,因此需在距離內支撐梁100 mm采用MU10普通粘土磚,M5.0水泥砂漿砌筑490厚支撐墻體,長度同道路寬,然后上鋪兩塊20厚鋼板,磚砌墻體砌筑前基底采用打夯機進行夯實,或者用現場的樁頭來保護支撐梁,詳見下面圖四:

圖4 施工道路遇支撐梁處理圖

(10)土方運輸道路經過內支撐梁時上面至少覆蓋1 m的土.

4.2 開挖中對支撐構件、工程樁及降水井的保護是本工程的難點:

(1)土方開挖方案在開挖前經該市有關專家進行論證和審批后,進行組織施工.

(2)在開挖前對支撐梁試塊進行試驗,必須在支撐系統達到100%的設計強度后才能進行開挖.

(3)在開挖初期,挖土機械須在支撐上作業(yè),必須對支撐進行有效保護.

(4)挖土過程中必須有專人指揮,防止任何機械碰撞支撐和工程樁.

(5)CFG樁分兩次處理,第一步隨土方由挖掘機直接清除,第二步采用人工切割后再行處理.

(6)DX擠擴灌注樁分兩次風鎬破碎處理.

4.3 基坑開挖期間周邊建筑物及支撐體系監(jiān)測為本工程的重點

4.3.1 樁體水平位移監(jiān)測

工程進入基坑開挖施工后,坑內土體減少起到荷載缷除的作用,坑內外土壓力不平衡,土體主動土壓力逐漸增大,產生坑外土體和基坑本身的一定變形,為了掌握變形數據,為基坑的施工提供必要信息,將整個監(jiān)測過程計劃如下:

監(jiān)測時間從基坑開挖時開始,到地下部分施工至±0.00為止.基坑開挖前的連續(xù)2次測量無明顯差異讀數的平均值作為水平位移的初始值.當挖土接近坑底設計標高或發(fā)現某監(jiān)測值接近報警值時,增加監(jiān)測次數至每兩天一次;當監(jiān)測值超過警戒值時,增加監(jiān)測次數至每天一次;挖土完畢后封頂之前,監(jiān)測兩次.如基坑出現異常情況或天氣發(fā)生異常時,需增加監(jiān)測頻率.當基坑施工至±0.00時,整個基坑監(jiān)測工程即告結束.

4.3.2 周圍建筑物、道路沉降觀測

觀測頻率為每周1次,直至主體竣工,觀測頻率逐漸減少.遇到較大降雨時以及觀測值達到預警值時觀測加密.

5 結束語

(1)本工程整個基礎施工期間無滲漏水現象,實測位移量滿足設計要求,支護效果良好,保證了基坑的正常開挖與周圍建筑物的安全.

(2)因地制宜,結合周邊環(huán)境的特點進行有針對性的基坑支護設計,以達到保證基坑及周圍建筑物安全的目的.

(3)根據基坑支護設計的實際情況,選擇一個安全、快速的開挖方案,對以后同類型的基坑支護及土方施工有一定的借鑒作用.

[1]中國建筑科學研究院建筑基坑支護技術規(guī)程(JGJ120-99)北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999