中建八局第三建設(shè)有限公司 南京 210046

1 工程概況

徐州泉山三胞廣場(chǎng)工程位于徐州市解放南路與金山東路交叉口西北側(cè)，主要由1棟13層寫(xiě)字樓、1棟13層SOHU、3～5層商業(yè)街、集中商業(yè)組成，整個(gè)場(chǎng)地帶全地下室?；诱嫉孛娣e約48 420 m2，周長(zhǎng)約1 070 m。本工程±0.00 m相當(dāng)于絕對(duì)高程+34.80 m，地下室2層。本基坑開(kāi)挖底絕對(duì)高程為+24.30 m，基坑開(kāi)挖深度為9.60 m，局部開(kāi)挖底絕對(duì)高程+23.70 m，基坑開(kāi)挖深度為10.20 m?；拥叵率一A(chǔ)到北側(cè)、西北側(cè)、南側(cè)、東側(cè)道路路牙石的最小距離分別為5.39 m、3.1 m、21.3 m、56.94 m。基坑與四周道路位置關(guān)系見(jiàn)圖1。

圖1 基坑與四周道路位置關(guān)系示意

2 工程特點(diǎn)與難點(diǎn)

1）本工程場(chǎng)地除東側(cè)距離解放南路較遠(yuǎn)外，其他側(cè)均有道路環(huán)繞，基坑開(kāi)挖可能對(duì)道路路面及下埋管線(xiàn)產(chǎn)生不利影響，周邊環(huán)境保護(hù)要求高。

2）基坑局部場(chǎng)地東南角和西部北側(cè)各分布一條古沖溝和一條河溝，分布有③1層粉質(zhì)黏土和大量建筑垃圾及生活垃圾，土質(zhì)較軟，易觸變，地質(zhì)條件差。

3）場(chǎng)地除東側(cè)有空地外，其他側(cè)距離用地紅線(xiàn)都很近，基坑北側(cè)與西北側(cè)局部離新建道路路牙石僅3.1 m，施工場(chǎng)地極為狹小。

3 基坑支護(hù)方案

受用地紅線(xiàn)的限制，除東側(cè)可放坡外，其他側(cè)均應(yīng)采取支護(hù)措施。對(duì)于豎向擋墻結(jié)構(gòu)，SMW水泥土攪拌樁體的抗?jié)B性較高，能有效隔斷基坑內(nèi)、外地下水的聯(lián)系，這種工藝目前運(yùn)用得也較為廣泛，施工速度較快，并且徐州地區(qū)已經(jīng)有成功的案例。本工程基坑開(kāi)挖面積達(dá)48 420 m2，若全部用支撐方案，則造價(jià)太高，也影響施工總進(jìn)度。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于開(kāi)挖面積較大的深基坑，若必須采用支撐時(shí)，可采用設(shè)置斜向支撐和預(yù)應(yīng)力錨索的方案，從而能節(jié)省施工成本，加快施工進(jìn)度[1-3]。

經(jīng)綜合考慮，本工程采用SMW工法樁、預(yù)應(yīng)力錨索、鋼管斜拋撐、鋼筋混凝土支撐和噴錨護(hù)坡相結(jié)合的組合式支護(hù)方法。除了東側(cè)AM段采用二級(jí)放坡+混凝土噴錨支護(hù)外，其余基坑周邊均采用SMW工法樁，AB段、CG段、KM段加設(shè)2道預(yù)應(yīng)力錨索，BC段加設(shè)鋼管斜拋撐，GK段加設(shè)1道鋼筋混凝土支撐?；又苓呏ёo(hù)形式布置見(jiàn)圖2。

4 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

4.1 SMW工法樁

本工程基坑的SMW工法樁成孔直徑為850 mm，相鄰樁采用套接一孔，如圖3所示，基坑不同區(qū)域的攪拌樁樁長(zhǎng)為15～17 m不等。三軸攪拌樁采用P.O 42.5水泥，水泥摻入量20%，水灰比1.5～2.0。

圖2 基坑周邊支護(hù)形式布置示意

圖3 攪拌樁套接一孔示意

攪拌樁內(nèi)插700 mm×300 mm×13 mm×24 mm H型鋼，型鋼布置如圖4所示，基坑不同區(qū)域的H型鋼分別采用插一跳一法和插二跳一法布置，H型鋼長(zhǎng)度為15～17 m不等。樁頂卸土1.0 m，樁頂設(shè)1道1 200 mm×800 mm鋼筋混凝土冠梁，梁頂標(biāo)高-1.50 m。

圖4 H型鋼平面布置形式示意

4.2 預(yù)應(yīng)力錨索

在絕對(duì)高程+27.10 m和+29.60 m處加設(shè)2道預(yù)應(yīng)力錨索，錨索支護(hù)剖面如圖5所示，錨索長(zhǎng)度為13 m，鉆孔孔徑350 mm，鉆孔間距1 200 mm。腰梁采用雙拼32a#工字鋼與鋼板焊接而成，采用QVM15-N錨具，錨頭用冷擠壓法與錨盤(pán)進(jìn)行固定。錨筋選用2φ15.2 mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)，每根鋼絞線(xiàn)由7根鋼絲絞合而成，鎖定力100 kN。

4.3 鋼管斜拋撐

斜拋撐采用φ609 mm鋼管，壁厚14 mm，長(zhǎng)度15.0 m，斜拋撐支護(hù)剖面如圖6所示，斜拋撐一端設(shè)置在基礎(chǔ)底板的臨時(shí)牛腿位置，另一端設(shè)置在支護(hù)樁的鋼圍檁上，支撐水平間距5.0 m，絕對(duì)高程+30.40 m。該區(qū)預(yù)留土堆寬度3.0 m，坡比1∶1.5，坡面噴射臨時(shí)混凝土面層，并鋪設(shè)200目鋼絲網(wǎng)片。

圖5 錨索支護(hù)剖面示意

圖6 斜拋撐支護(hù)剖面示意

4.4 鋼筋混凝土支撐

基坑西南角因開(kāi)挖面積較小，不便于設(shè)置斜向鋼支撐，故此區(qū)域設(shè)置1道鋼筋混凝土水平支撐體系，按角撐及對(duì)撐形式布置，支撐結(jié)合壓頂梁的位置設(shè)置，其中心絕對(duì)高程為+32.50 m，支撐及壓頂梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30?；雨幗菂^(qū)也不便于設(shè)置斜支撐，故該區(qū)域也設(shè)置1道鋼筋混凝土支撐，支撐布置形式以角撐為主，支撐中心絕對(duì)高程為+32.50 m。支撐下設(shè)由4根140 mm×10 mm角鋼焊接成的460 mm×460 mm的格構(gòu)柱，錨入下部φ700 mm灌注樁不少于3.0 m，灌注樁長(zhǎng)度6.0 m，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。

4.5 噴錨護(hù)坡

基坑?xùn)|側(cè)采用二級(jí)放坡+混凝土噴錨支護(hù)，上部放坡3.0 m，坡率1∶1.5，馬道寬1.50 m，下部放坡7.0 m，坡率1∶1.2，坡面掛網(wǎng)噴漿，鋪設(shè)φ6.5 mm@200 mm鋼筋網(wǎng)片，噴射C20混凝土，厚度100 mm。

5 施工要求及主要措施

5.1 SMW工法樁

1）三軸攪拌樁的施工工序?yàn)椋呵宄叵抡系K物→開(kāi)挖溝槽→攪拌樁就位，校核水平、垂直度→開(kāi)啟空壓機(jī)，送漿至樁機(jī)鉆頭→鉆頭噴漿、氣，下沉樁底→鉆頭噴漿、氣，提升→移機(jī)[4]。

2）樁體下沉及提升均為噴漿攪拌，下沉速度為0.8～1.0 m/min，提升速度為1.0～1.5 m/min，并保持勻速下沉與勻速提升。攪拌提升時(shí)不應(yīng)使孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓造成周邊地基沉降。施工時(shí)應(yīng)保證前后臺(tái)密切配合，禁止斷漿。如因故停漿，應(yīng)在恢復(fù)壓漿前將攪拌機(jī)頭下沉0.5 m后再注漿攪拌施工，以保證攪拌樁的連續(xù)性。

3）樁與樁的搭接時(shí)間不應(yīng)大于24 h，若因故超時(shí)，搭接施工中必須放慢攪拌速度，保證搭接質(zhì)量。攪拌樁制作后應(yīng)立即插入H型鋼，時(shí)間間隔不超過(guò)30 min；型鋼插入必須采用牢固的定位導(dǎo)向架，以保證型鋼垂直度。H型鋼插入前必須涂刷減摩劑，以確保能順利拔出；H型鋼宜采用整材，當(dāng)因施工需要采用分段焊接時(shí)，應(yīng)采用坡口焊接，焊接等級(jí)采用二級(jí)，相鄰型鋼的接頭位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，避開(kāi)受力不利處。

5.2 預(yù)應(yīng)力錨索

1）高壓旋噴錨索采用P.O 42.5水泥，水泥摻入量20%，水灰比0.7；旋噴攪拌的壓力應(yīng)為20 MPa；擴(kuò)大頭的旋噴攪拌的進(jìn)退次數(shù)比樁身增加2次，以保證擴(kuò)大頭的直徑。水泥漿應(yīng)拌和均勻，隨拌隨用，一次拌和的水泥漿應(yīng)在初凝前用完。

2）高壓旋噴錨索內(nèi)插鋼絞線(xiàn)，應(yīng)進(jìn)入旋噴樁底，待旋噴樁養(yǎng)護(hù)7 d后施加張拉力鎖定。

3）高壓旋噴錨索施工必須按分段、分層開(kāi)挖，分層厚度必須與施工工況相結(jié)合且不大于2 000 mm。下層土開(kāi)挖時(shí)，上層的斜向加勁樁必須有7 d以上的養(yǎng)護(hù)時(shí)間并已張拉鎖定。

5.3 鋼管斜拋撐

1）鋼支撐安裝、拼接必須順直，支撐軸線(xiàn)要確保與鋼牛腿或托架端承水平垂直，其垂直度誤差不大于1%。

2）鋼支撐焊縫不得小于8 mm，對(duì)受拉或受剪力的焊縫必須敲掉藥皮檢查，防止虛假焊。

3）支撐的安裝應(yīng)符合：鋼支撐軸線(xiàn)豎向和水平向偏差為±30 mm；鋼支撐兩端的標(biāo)高差不大于20 mm；支撐的撓曲度不大于1/1 000；支撐與立柱的偏差為±50 mm。

5.4 鋼筋混凝土支撐

1）鋼筋混凝土支撐梁和冠梁的底模施工，可以采用基坑原土填平夯實(shí)加覆蓋尼龍薄膜，也可用鋪模板、澆筑素混凝土墊層、鋪設(shè)油毛氈等方法。測(cè)量放線(xiàn)后綁扎鋼筋，然后安裝側(cè)模板。

2）鋼筋混凝土支撐梁和冠梁的側(cè)模利用拉桿螺栓固定，鋼筋混凝土支撐梁應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)起拱。

3）鋼筋混凝土支撐梁和冠梁混凝土澆筑應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，保證支撐體系的整體性。

5.5 噴錨護(hù)坡

1）放坡坡面掛網(wǎng)噴護(hù)：坡面噴射C20混凝土，厚度100 mm，分2次噴射，細(xì)石混凝土面層配合比建議為：水泥∶砂子∶細(xì)石=1∶2∶2，細(xì)石最大粒徑不大于12 mm，噴射壓力為0.3～0.5 MPa。

2）基坑頂部設(shè)置寬0.5 m噴射混凝土護(hù)頂，噴射作業(yè)應(yīng)分段、分片依次進(jìn)行，噴射順序應(yīng)自下而上。

3）噴射時(shí)噴頭與受?chē)娒姹３执怪?，距離宜為600～1 000 mm；噴射混凝土終凝2 h后噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)5～7 d。

6 基坑監(jiān)測(cè)

本基坑工程安全等級(jí)為二級(jí)，局部一級(jí)，鑒于該基坑的重要性，必須對(duì)整個(gè)基坑支護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)力、變形，以及外圍環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格地監(jiān)測(cè)?；谏鲜鲆?，沿基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)邊線(xiàn)每20 m布設(shè)1個(gè)頂部水平、垂直位移觀測(cè)點(diǎn)，共布設(shè)54個(gè)點(diǎn)；沿解放南路、金山東路、北側(cè)及西側(cè)市政道路每20 m布設(shè)1個(gè)道路沉降觀測(cè)點(diǎn)，共布設(shè)16個(gè)點(diǎn)；在基坑西部售樓處的四角和長(zhǎng)邊中點(diǎn)、大的角點(diǎn)處布設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，共布設(shè)6個(gè)點(diǎn)。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范規(guī)定，基坑開(kāi)挖期間需進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)?；颖O(jiān)測(cè)周期自基坑土方開(kāi)挖至地下室主體結(jié)構(gòu)完成、地下室四周外圍土方回填結(jié)束，共計(jì)6個(gè)月，監(jiān)測(cè)頻次約為每3天1次，出現(xiàn)異常時(shí)加密監(jiān)測(cè)[5-7]。監(jiān)測(cè)結(jié)果：樁頂水平位移累計(jì)值為22 mm；樁頂豎向位移累計(jì)值為10.78 mm；鄰近道路地面沉降累計(jì)值7.46 mm；基坑西部售樓處累計(jì)沉降值7.5 mm，均在設(shè)計(jì)變形控制范圍內(nèi)。

7 結(jié)語(yǔ)

本工程周邊環(huán)境復(fù)雜，施工場(chǎng)地有限，工期要求緊，因此在施工中采用組合式支護(hù)技術(shù)，以保證工程的順利實(shí)施。從施工效果來(lái)看，基坑的變形均在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，證明了該組合式支護(hù)方法切實(shí)可行，對(duì)以后的深基坑支護(hù)工程具有一定的指導(dǎo)意義[8]。