南通華新建工集團(tuán)有限公司 南通 226631
新城總部大廈建筑群S-06地塊辦公樓工程,位于南京浦口開發(fā)區(qū),建筑總用地面積25 518.5 m2,建筑總面積124 120.0 m2,地下建筑面積33 900.0 m2。由A、B兩棟塔樓及裙房和一座整體地下室組成,地下室為地下2 層,裙房為3 層框架結(jié)構(gòu),A、B塔樓為23 層框架核心筒結(jié)構(gòu),A、B塔樓建筑總高度為98.75 m。
基坑面積約18 229 m2,基坑周長約為525.28 m,基坑開挖深度8.45~10.15 m,開挖土方量約170 000 m3。基坑圍護(hù)采用鉆孔灌注樁加2 層鋼筋混凝土支撐進(jìn)行支護(hù),外側(cè)采用單排Φ650 mm@900 mm三軸深攪樁進(jìn)行止水。
在建場地位于長江漫灘地貌單元,上部為第四系松散沉積層,軟土廣泛分布;下覆基巖系白堊系“紅層”,巖性以泥巖、泥質(zhì)砂巖為主,其中④2層(局部④2a層)中等風(fēng)化層作為本工程的樁基持力層。
場地地下水主要為孔隙潛水及孔隙微承壓水??辈炱陂g測得孔隙潛水初見水位(標(biāo)高)為6.50~6.70 m,穩(wěn)定水位(標(biāo)高)為6.23~6.55 m。據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料表明,該地區(qū)潛水水位年變幅在1.0 m左右,年最高水位可按地表下0.5 m考慮。孔隙微承壓水穩(wěn)定水位埋深為1.90~2.45 m(相當(dāng)于絕對標(biāo)高4.8 m左右)。
基坑北側(cè)距離迎賓大道約55 m,路面下有在建地鐵隧道站;西側(cè)距離康華小區(qū)居民樓約13 m,距康華小區(qū)圍墻約8 m,3 幢居民樓為6 層磚混結(jié)構(gòu),墻下為條形基礎(chǔ);南側(cè)緊鄰南京市浦口第四中學(xué),距離其圍墻約12 m,距離其教學(xué)樓約35 m;東側(cè)距離新浦路約35 m。
綜合考慮地質(zhì)、環(huán)境、挖深等諸方面因素,本著“安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理,技術(shù)可行,方便施工”的原則,本基坑設(shè)計(jì)采用的支護(hù)形式為:
(a)整個(gè)基坑采用鉆孔灌注樁加2 道鋼筋混凝土支撐進(jìn)行支護(hù),外側(cè)采用單排Φ650 mm@900 mm三軸深攪樁(套接一孔法)進(jìn)行止水;
(b)電梯井等挖深位置采用重力式擋墻作為支護(hù)結(jié)構(gòu);
(c)基坑內(nèi)采用管井降低地下水位,在基坑外側(cè)另布設(shè)16 口觀測井;
(d)樁頂及基坑面設(shè)置排水溝、集水井對地表水及大氣降水進(jìn)行統(tǒng)一疏排。到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除第二道鋼筋混凝土支撐及圍檁;
(g)施工負(fù)一層樓板及換撐結(jié)構(gòu),待負(fù)一層樓板及換撐結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除第一道鋼筋混凝土支撐(見工況4);
(h)負(fù)一層側(cè)墻及一層樓板施工,待側(cè)墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后施工防水層,及時(shí)進(jìn)行基坑側(cè)壁土方回填夯實(shí)(見工況5)。
圖1 施工工況
本基坑采用明挖順作法施工,施工方法及主要施工順序如下(圖1):
(a)復(fù)核周邊場地標(biāo)高,若不符合,按設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)識(shí)的標(biāo)高對基坑周邊進(jìn)行平整;測量放線,開挖溝槽,施工深攪樁、鉆孔灌注樁、立柱樁及工程樁;
(b)施工管井并提前兩周進(jìn)行基坑降水;
(c)分區(qū)域分層開挖土方至第一道支撐底標(biāo)高(-2.65 m),澆筑樁頂圈梁及第一道鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)(見工況1);
(d)分區(qū)域分層開挖土方至第二道支撐底標(biāo)高(-6.75 m),澆筑樁頂圈梁及第二道鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)(見工況2);
(e)開挖土方至底板及墊層底標(biāo)高,及時(shí)澆筑混凝土墊層,待墊層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開挖基坑內(nèi)坑中坑(電梯井、集水坑等)土方,并及時(shí)施工坑中坑內(nèi)主體結(jié)構(gòu)(見工況3);
(f)澆筑主體結(jié)構(gòu)底板至支護(hù)樁邊,待底板強(qiáng)度達(dá)
支護(hù)樁為摩擦樁,共484根,Φ900 mm(局部1 000 mm)、樁長14.95~17.65 m,立柱樁為摩擦樁,共
161根,單樁長分23.7 m、26.4 m、34.5 m三種,采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注施工工藝。
采用三軸套接一孔法施工,一次形成單排止水帷幕(電梯井重力式擋墻)。
本工程基坑支護(hù)體系采用冠梁、腰梁及2 層鋼筋混凝土支撐梁體系支撐,同一層中每2 根支撐梁之間用鋼筋混凝土連系梁進(jìn)行連接,2 層支撐梁之間采用直立鋼樁作為支撐,從而構(gòu)成立體支撐體系,以確保支撐的安全可靠。根據(jù)本工程特點(diǎn),基坑支撐采用順做法施工,即自上而下分別施工2 道支撐梁,支撐梁采用人工支小模板現(xiàn)澆法進(jìn)行施工。
基坑采用管井進(jìn)行減壓降水,管井成孔Φ800 mm,下入Φ360 mm、Φ300 mm水泥井管,基坑內(nèi)共布置72 口降水井,坑外共布置16 口觀測井。觀測井結(jié)構(gòu)構(gòu)造等技術(shù)參數(shù)與降水井相同。降水井的施工選擇回旋鉆機(jī)成孔。
本工程土石方工作量共計(jì)約170 000 m3,土方開挖時(shí)充分考慮時(shí)空效應(yīng)規(guī)律,遵循“分區(qū)、分塊、對稱、平衡”原則,采用階梯式多級分層放坡開挖,每層開挖深度不大于1.5 m,階梯平臺(tái)寬度不小于15 m,坡度小于1∶3,上下兩階挖土間隔不小于5 d;挖土機(jī)械的通道布置、挖土順序、土方外運(yùn)以及材料堆放均以不影響支護(hù)結(jié)構(gòu)為原則,支護(hù)段土方開挖尚應(yīng)遵循“先撐后挖、分層開挖、嚴(yán)禁超挖”以及“大基坑、小開挖”的原則,開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后及時(shí)架設(shè)支撐,減少基坑開挖期間無支護(hù)暴露時(shí)間、寬度和深度。
綜合考慮多種因素(地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、安全、現(xiàn)場條件等),該基坑土方共分4 步開挖。第1步:在支撐梁分布區(qū)域開挖到-2.65 m,進(jìn)行支護(hù)樁頂冠梁、第一道支撐梁施工,同時(shí)開展平面取土;第2步:待第一道支撐體系強(qiáng)度滿足要求后,自基坑西北、西南角向東南方向后退分層取土第二道支撐梁分布區(qū)域分層開挖到-6.8 m,然后進(jìn)行第二道支撐梁體系施工;第3步:第二道支撐體系強(qiáng)度滿足要求后,在基坑西北、西南角第2道支撐梁分布區(qū)域分層開挖到設(shè)計(jì)基坑底(坑底預(yù)留30 cm),同時(shí)自西北向東南方向后退分層取土;第4步:分層進(jìn)行其余土方開挖(坑底預(yù)留 30 cm),直至坡道挖除。
(a)開挖應(yīng)在支護(hù)樁、支撐、壓頂梁和圍檁強(qiáng)度達(dá)到要求后進(jìn)行,挖至坑底后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行局部深坑處理及坑底施工,以減少基坑暴露時(shí)間,有效控制支護(hù)結(jié)構(gòu)變形。
(b)開挖期間,安排專人管理,防止挖土機(jī)械損壞支護(hù)結(jié)構(gòu)及支撐體系。挖土機(jī)械必須按照指定的路線行駛,嚴(yán)禁亂走亂停,不得在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部碾壓。
(c)開挖過程中,應(yīng)注意保護(hù)已完成的工程樁、管井、監(jiān)測點(diǎn),不得碰撞立柱、管井,在立柱、管井附近挖土?xí)r,應(yīng)在四周均勻下挖,高差不得大于2 m。
(d)開挖期間,基坑四周嚴(yán)禁堆土和堆放各種施工材料、設(shè)備。等基坑支護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),基坑周圍荷載不大于15 kPa,堆土距離基坑壁邊緣3 m以上,且堆土高度不大于1.5 m?;娱_挖期間應(yīng)安排專人在基坑周邊巡視,如遇漏水以及基坑變形超過允許值情況,立即停止開挖,配合搶險(xiǎn)。
本工程基坑支撐拆除根據(jù)A、B兩座塔樓位置及支撐梁設(shè)計(jì)分為A、B兩個(gè)區(qū)域,拆除順序?yàn)橄炔鸪鼴區(qū)支撐,再拆除A區(qū)支撐。支撐拆除時(shí),先各用2 臺(tái)鎬頭機(jī)對角撐連系梁進(jìn)行拆除,再拆除主梁及圍檁,最后拆除對撐。
支撐拆除主要包括支撐破碎、鋼筋切割、鋼筋回收、混凝土渣清理等工序。
后澆帶部位必須按設(shè)計(jì)圖紙要求設(shè)置工字鋼傳桿件。
支撐拆除應(yīng)遵循“先次要構(gòu)件,后主要構(gòu)件”的原則,先連桿后支撐,從里向外,逐步后退,由小到大,由中間到兩端的順序進(jìn)行。
成品保護(hù):柱墻插筋保護(hù)、混凝土面保護(hù)、立柱樁支護(hù)桿件節(jié)點(diǎn)處保護(hù)、降水井保護(hù)、未拆除部位圍檁保護(hù)。
在基坑開挖及地下室施工過程中,我們沿支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部每隔20~25 m布設(shè)一個(gè)水平位移監(jiān)測點(diǎn);在基坑周圍道路每隔20~25 m設(shè)一沉降觀測點(diǎn),使周邊環(huán)境道路及臨近建筑安全處于受控狀態(tài),基坑開挖施工對支護(hù)結(jié)構(gòu)的成型質(zhì)量未造成嚴(yán)重影響,確保了地下室的安全信息化施工。
基坑的降水施工對坑外地下水位影響很大,由于及時(shí)采取了坑外水位回灌的措施,有效地控制了坑外水位的變化情況。本工程在長江漫灘地質(zhì)條件下進(jìn)行深基坑基礎(chǔ)施工,進(jìn)一步驗(yàn)證了基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理性和基坑支護(hù)工程施工的質(zhì)量可靠性。