深基坑圍護鋼支撐施工實例
【 信息發(fā)布時間：2011-11-24 閱讀次數(shù)：】
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□章向陽
某大廈地下二層，地上二十五層，地下兩層均為停車庫。其基坑施工支護面積3300平方米，基坑圍護結(jié)構(gòu)墻深達17.90米，基坑北緊臨地鐵，工程工期緊，基坑周邊施工場地小，且局部有深4米的暗浜。由于存在以上情況，施工難度較大。該工程深基坑圍護采用鋼支撐施工取得了良好效果?，F(xiàn)作一交流。
一、工程的圍護結(jié)構(gòu)
大廈位于上海南京西路，占地面積4500平方米，建筑面積為35000平方米，基坑支護面積3300平方米，實際開挖深度為9.5米。本工程圍護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻圍護結(jié)構(gòu)體系，即：地下連續(xù)墻壁+兩道鋼支撐+水泥攪拌樁坑底加固的形式，墻厚600毫米，墻底開挖深度分別為-20.25米和-18.450米。地下連續(xù)墻上設(shè)鋼筋混凝土圈梁，連續(xù)墻與圈梁混凝土標號均為C30，兩邊支撐均采用Φ609毫米×16毫米雙鋼管?；釉O(shè)兩道支撐，第一道支撐采用1100毫米×700毫米鋼筋混凝土圈梁作為支撐圍囹，圍囹中心標高-2.000米。第二道支撐采用600毫米×600毫米箱梁作為支撐圍囹，圍囹中心標高-6.100米。支撐橫向采用6組12根中間對撐、豎向采用4組8根中間對撐、四角角撐作為支撐系統(tǒng)，主撐采用2×Φ609毫米×16毫米鋼管，使用井字節(jié)將Φ609毫米×16毫米鋼管支撐連接成網(wǎng)形。
二、鋼支撐施工要求
第一道支撐應(yīng)在平臺鋪設(shè)前，根據(jù)鋼支撐安裝進度開槽擺放支撐，原則上由基坑中心向基坑外安裝。首先在立柱位置以立柱為中心挖開3米見方1.5米深的坑，以便安裝擱置點。支撐首先將鋼支撐安裝標高引到挖出的立柱、混凝土圈梁預(yù)埋鐵或圍囹上，統(tǒng)一標高，所有同一道支撐保持在同一水平面上，將安裝用擱置點按標高焊接在立柱、混凝土圈梁預(yù)埋鐵或圍囹上，再將井字節(jié)，裝至立柱上。當(dāng)相鄰兩組井字節(jié)安裝完畢后，使用609毫米×16毫米鋼管按支撐軸線將其連接到位，逐漸向外擴散直至鋼支撐安裝完畢，并及時施加預(yù)應(yīng)力。當(dāng)?shù)谝坏乐伟惭b完畢后，應(yīng)及時復(fù)土，并將鋼棧橋安裝完畢。
第二道支撐開挖時，為有效控制基坑位移，防止地墻變形，應(yīng)采取從基坑中部盆式開挖的形式，遵循“分層、分塊、對稱、平衡、限時”的原則，按地塊要求分層分塊開挖到第二道支撐底，并隨土方開挖將第一道支撐仰焊好，開挖層高應(yīng)控制在3米以內(nèi)并且按1∶1.5放坡。開挖至第二道支撐底后，以立柱為中心繼續(xù)向下挖開3米見方1.5米深的坑，井字節(jié)及支撐按第一道支撐的安裝形式及時隨挖土擺放。地鐵側(cè)應(yīng)當(dāng)在基坑中心支撐擺放基本結(jié)束時，再逐根開挖擺放支撐，借以減少地墻懸臂暴露時間，每一層留土寬度不少于4倍的土體分層開挖深度，分塊開挖的挖土、設(shè)撐、施加支撐軸力總時間控制在16小時內(nèi)。逐根擺放支撐時應(yīng)注意，首先將單根支撐圍囹位置對稱挖出，將安裝標高引到挖出的預(yù)埋鐵，焊好擱置點，及時將圍囹擺放到位并將單根支撐貫通。每貫通一根支撐，就應(yīng)施加好預(yù)應(yīng)力，嚴禁大面積開挖無支撐的現(xiàn)象。最后隨土方開挖將第二道支撐仰焊好。
三、單根支撐安裝施工程序
1、支撐安裝
(1)第一道支撐安裝開槽前，將50t履帶吊車沿預(yù)先留好的坡道下入開挖至-1.7米的基坑，按開溝順序逐根貫通安放支撐，并施加預(yù)應(yīng)力的1/3即35t逐根按順序安放支撐。
(2)安裝第一道支撐時，因鋼支撐逐根貫通，造成50t履帶吊車須從鋼支撐上部越過，應(yīng)將鋼支撐兩側(cè)復(fù)土30厘米，再加蓋路基箱，使鋼支撐鏤空，吊車安全駛過。
(3)第一道鋼支撐架設(shè)好后，吊車按原路開出基坑，按照設(shè)計值一次性施加設(shè)好支撐預(yù)應(yīng)力。隨挖土進度進行第一道鋼支撐仰焊。
(4)第二道支撐按照中心盆式挖土程度進行安裝，應(yīng)遵循開挖多少就開多少支撐槽溝，開好槽溝的部位馬上安裝支撐的規(guī)則進行及時擺放。支撐吊裝擺放應(yīng)以塔吊為主，履帶吊、卷揚機、手拉葫蘆為輔。
(5)第二道鋼支撐架設(shè)好后，按照設(shè)計值一次性施加好支撐預(yù)應(yīng)力。隨挖土進度進行第二道鋼支撐仰焊。
2、支撐安裝注意要點
(1)鋼支撐先在倉庫分7米～10米之內(nèi)一節(jié)預(yù)拼裝到設(shè)計長度，拼裝連接。
(2)支撐運到工地后利用立柱擱置點及預(yù)埋鐵擱置點由50t履帶吊采用二吊點吊，逐根按軸線拼裝到位，先安裝角撐，后安裝對撐。第一次吊裝的支撐長度不應(yīng)超過25米，支撐必須做到隨挖隨撐，與挖土單位的協(xié)調(diào)施工。
(3)支撐的活絡(luò)頭封板與預(yù)埋鐵件之間，如因預(yù)埋鐵件偏位引起有縫，應(yīng)用高標號水泥漿(內(nèi)摻水玻璃)將縫填實。
四、施加預(yù)應(yīng)力
1、施加預(yù)應(yīng)力
支撐系統(tǒng)鋼支撐預(yù)應(yīng)力施加采用活絡(luò)頭施加。按設(shè)計要求，為有效控制支撐圍護結(jié)構(gòu)的位移和地面沉降，第一道支撐設(shè)計預(yù)應(yīng)力為105t，分兩次施加預(yù)應(yīng)力，第一次在單組支撐貫通時施加設(shè)計預(yù)應(yīng)力的1/3，即35t；第二次第一道支撐全部貫通時施加設(shè)計預(yù)應(yīng)力的2/3，即為70t，支撐預(yù)應(yīng)力應(yīng)兩頭分別施加。第二道支撐設(shè)計預(yù)應(yīng)力為102t，分兩次施加預(yù)應(yīng)力，第一次在單組支撐貫通時施加設(shè)計預(yù)應(yīng)力的1/3，即34t；第二次第二道支撐全部貫通時施加設(shè)計預(yù)應(yīng)力的2/3，即為68t，支撐預(yù)應(yīng)力應(yīng)兩頭分別施加。
2、復(fù)加預(yù)應(yīng)力
支撐應(yīng)力復(fù)加應(yīng)以監(jiān)測數(shù)據(jù)檢查為主，以人工檢查為輔，監(jiān)測數(shù)據(jù)檢查：
(1)基坑位移監(jiān)測數(shù)據(jù)檢查：基坑周邊位移量報警、地鐵位置當(dāng)日測斜位移達到1毫米時應(yīng)復(fù)加預(yù)應(yīng)力。
(2)支撐軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)檢查：支撐軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)檢查的目的是控制支撐每一單位控制范圍內(nèi)的支撐軸力。監(jiān)測單位應(yīng)將整體支撐作小范圍分段，以支撐道數(shù)分層布置軸力器作為控制點，還應(yīng)每天提供正在施工預(yù)應(yīng)力的支撐之上的一道支撐，暴露時間過長的支撐為重點的監(jiān)測數(shù)據(jù)給我方，使我方及時根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)復(fù)加預(yù)應(yīng)力。
(3)人工檢查：人工檢查的目的是控制支撐每一單位控制范圍內(nèi)單根松動的支撐軸力。以榔頭敲擊無控制點的支撐活絡(luò)頭塞鐵，視其松動與否決定是否復(fù)加。其復(fù)加位置應(yīng)主要針對正在施加預(yù)應(yīng)力的支撐之上的一道支撐及暴露時間過長的支撐，監(jiān)測數(shù)據(jù)支撐軸力低于預(yù)加應(yīng)力值的支撐應(yīng)復(fù)加預(yù)應(yīng)力。復(fù)加應(yīng)力時應(yīng)注意每一幅連續(xù)墻上的支撐同時復(fù)加，根據(jù)基坑位移監(jiān)測數(shù)據(jù)檢查須復(fù)加應(yīng)力的，復(fù)加應(yīng)力的值應(yīng)控制在支撐設(shè)計軸力之內(nèi)。
(4)根據(jù)支撐軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)檢查須復(fù)加的，復(fù)加應(yīng)力的值應(yīng)控制在預(yù)應(yīng)力值的110%之內(nèi)，防止單組支撐復(fù)加應(yīng)力影響到其縱向周邊支撐及和撐軸力超過支撐承受力。
五、支撐拆除
支撐拆除必須嚴格按設(shè)計規(guī)定，待底板、中板及傳力帶達到設(shè)計強度后，方可拆除。原則上按照底板及傳力帶達到設(shè)計強度后拆除第二道支撐；中板及傳力帶達到設(shè)計強度后拆除第一道支撐。樓板缺失處應(yīng)架設(shè)臨時鋼支撐，確保傳力。搭簡易腳手架，以便施工人員能順利操作。拆除支撐應(yīng)使用卷揚機和吊車配合拆除，吊車夠不到的地方，在底板上墊輪胎，然后拆除支撐，讓支撐落在輪胎上，用卷揚機拖出。為了指導(dǎo)施工，確保工程的順利進行和周圍現(xiàn)有建筑物的安全，應(yīng)加強施工監(jiān)測，隨時預(yù)報、及時處理，防患于未然，主要是做好沉降和圍護結(jié)構(gòu)受力監(jiān)測控制。
(作者單位：浙江八達建設(shè)集團有限公司)