深基坑工程施工

/浅谈北京地铁车辆段深基坑工程的施工摘要：北京地铁××线××车辆段中综合办公楼、综合修理楼的基坑开挖深度超过8m，属风险性较大的分部分项工程。施工本深基坑工程的要点在于基坑的开挖和边坡的支护及对边坡的监测限制。文章将从基坑的开挖、支护、监测等方面浅谈深基坑工程的施工。关键词：基坑开挖土钉墙支护基坑监测工程概况1.1工程简介北京地铁××线工程××车辆段位于丰台区郭公庄村，综合楼位于车辆段场区中部南侧，由综合办公楼、综合修理楼组成，±0.000相对于确定标高为46.4m。其中综合办公楼为地下一层、地上11层框架剪力墙结构，建筑高度49.8m，总建筑面积15207m2，综合修理楼为地下一层，地上5层框架结构，建筑高度25.2m，总建筑面积7590m2。依据施工图纸，综合办公楼及综合修理楼基坑开挖深度为-8.35～-5.95m不等，中心局部开挖深度为-8.75m，属于深基坑工程。工程地质及水文地质概况综合楼场区原状地貌标高47.5～48m，依据地质勘察报告，本工程开挖深度范围内由上至下分别为粘土填土或杂填土（厚度1.5～4m）、粉土及粉质粘土层（厚度5～7.5m）、粉细砂层及中粗砂层（厚度约2m），最深开挖标高38.05m，地下水标高25.00m。基坑周边环境调查依据管线勘察报告以及我方对周边环境及地下管线的探查，本开挖范围内无重要市政管线和村属给水、雨水、污水管线，基坑周边无建筑物、构筑物等。1.4施工难点基坑开挖深浅不一，坑底标高有-8.75m、-8.35、-8.15、-7.55、-5.95、，土体放坡开挖困难，施工难度大。基坑断面困难，东西长约110m，两楼相距仅5m且是相互错开的，南北宽仅约35m，这样特殊制约土方开挖机械的投入，而且工期特殊紧迫。2深基坑施工由于两个基坑相距仅5m，因此开挖时作为一个坑开挖。依据基坑范围的地质水文及周边状况可以确定，在开挖深度内没有地下水，周边无建筑物、构筑物等的影响，依据设计图纸基坑开挖深度不到9m，因此边坡支护形式接受土钉墙支护既能满足此工程边坡支护要求。2.1基坑开挖由于基坑开挖面积不是很大，接受一台挖掘机进行开挖人工进行修坡的方法。在综合修理楼北侧中部设置出土马道，由于受场地限制，马道方向为南北向，向坑里找坡，最终挖掘机倒退收坡。基坑开挖接受分层开挖的方式，土方开挖和基坑支护交替进行，开挖一步支护一步，支护一步再开挖一步，如此循环施工。每步开挖深度不超过2m，依据土钉竖向间距，为了土钉施工便利每步开挖深度在1.7m左右。综合办公楼基坑接受岛式开挖方法，即先围绕基坑边挖出土钉墙工作面，挖出一段施工一段，周边一圈挖完了土钉墙施工在后面接着跟进，此时就接着开挖留在中间的土方，这样土方开挖和基坑支护两不误，不存在窝工现象。综合修理楼基坑由于南北向开挖尺寸不到25m，所以无法接受岛式开挖法，于是接受的是整体开挖，考虑出土便利开挖依次由西向东退着挖。为保证基坑的平安，要求基坑边2m范围内不能堆载，基坑边10m范围内严禁堆土。因此距基坑边2m远处设1.5m高钢管和刚性钢丝密目网防护栏。土钉墙支护施工工艺流程场地场地准备土方开挖修坡成孔插入钢筋注浆挂网片、焊接加强筋喷砼面层面层养护钢筋加工进行下一步施工2.2.2施工步序修坡：接受人工修坡，坡度1：0.3，详细方法为：假如一步开挖深度为2m那么收坡水平距离为600mm,从基坑外边线水平向坑内量600mm,向下吊铅垂，即为坡底（如图1）。下一步用同样方法进行限制。施工过程中测量人员必需严格限制，否则超挖将会对边坡造成紧急，少挖将使坑底肥槽宽度不足，严峻时结构基础也会无法放下。图1土钉成孔：接受人工洛阳铲成孔，孔径为110mm，入射角度10°。角度限制方法为用两根钢筋焊接成10°夹角的支架，用水平尺协作限制入射角度，洛阳铲沿着斜筋的方向钻孔。角度检查时用同样方法。（如图2）图2钢筋加工：为保证土钉钢筋安装时在孔的中间，土钉钢筋每2m设一组置中架，接受ф6.5HPB235钢筋和主筋焊接而成，置中筋宽度100mm。土钉端头制作90°弯头，和面层水平压筋焊接，单面焊接长度10d。钢筋置入：人工将加工好的土钉钢筋置入孔内。注浆液搅拌：接受搅拌机搅拌，搅拌时间不少于2分钟。注浆：接受孔底压浆灌注方法注浆，孔内有水时能将孔内水排出保证注浆质量。注浆通常要接受多次注浆，因为水泥浆中的部分水被土体吸取后会产生收缩，注浆孔会出现不满的现象，因此没间隔确定时间要进行反复多次注浆来保证孔内满浆，这样才能保证钢筋、水泥浆、土体形成坚实的整体。挂网片筋、焊水平压筋：面层网片筋接受人工干脆在坡面铺设，用砂浆垫块限制网片位置，保证钢筋网片在混凝土面层的外侧。钢筋网搭接处接受U型卡卡牢，网片筋外侧放置水平压筋和土钉钢筋焊接牢靠。网片筋的竖向筋需往下层土层内插入300mm，便于和下步网片筋进行搭接。混凝土料搅拌：接受搅拌机拌料，拌料次数不少于三次，拌好的料要匀整，且随用随拌。喷射混凝土：接受干式锚喷机喷射，喷射手距坡面距离保持在1.5～2m，喷枪垂直坡面喷射。喷射厚度80mm，用钢筋垂直插入坡面，露出80mm长作为限制厚度的标记。同时在有土钉的位置插钢筋头（长度露出砼面50mm左右）以标示土钉的位置。2.2.3施工技术要求2.2.3.1土方开挖必需和土钉墙护坡协作施工。土钉墙施工时必需分段分层进行土方开挖，每层挖土深度和土钉垂直间距相匹配，保证每层土方开挖的超挖量不超过400mm，这样便于土钉施工且避开超挖而造成边坡塌方。土钉墙施工和土方开挖交替进行，每步土钉墙护坡施工结束并养护期达到后，方可进行下一步土方开挖，并在下一步土方开挖时要留意对上部混凝土面层及土钉的爱惜，避开碰触已施工完的护坡面砼面层及土钉。2.2.3.2土方开挖严格按设计要求限制坡度，工作面开挖后刚好进行人工修坡，保证坡面平整，坡面不平整度不大于20mm。2.2.3.3修坡结束后确定土钉孔位，然后用洛阳铲成孔，孔位误差不大于100mm，如遇特殊状况须要移孔位，应保证支护的平安，并报现场技术人员并经监理同意后方可施工；成孔后检查孔深、孔径、钢筋长度，合格后刚好插入钢筋并进行注浆，当接受注浆管注浆时注浆管距孔底250～300mm；水泥浆渗漏或干缩后应进行二次或多次补浆。2.2.3.4钻孔直径、深度、角度、注浆均要满足设计要求，做到各环节施工完后有人验收。孔深允许偏差为±50mm，孔径允许偏差±5mm，钻孔倾角偏差1°。2.2.3.5土钉在长度方向每隔2m加一组Ф6.5钢筋托架，分布呈三角形，使土钉钢筋居于孔中心。2.2.3.6面层钢筋网之间搭接不小于300mm，网片和坡面之间保证3～5cm距离，水平压筋压在钢筋网上，和土钉钢筋焊接坚实。2.2.3.7砼喷射时要严格按施工配比进行配料，面层砼厚度要满足设计要求，坡面不许有钢网外露现象。2.2.3.8由于地质条件的困难性，如施工现场实际状况和方案不统一、土层状况和勘察报告不符、成孔遇地下障碍物时，边坡土钉的实际排数、长度和间距可依据实际状况由设计人员现场进行相应调整。2.2.3.9局部土钉成孔困难，达不到设计要求时，应实行土钉加密，并下一道土钉长度适当加长的措施。2.2.3.10土钉成孔的过程中，若遇到坚硬的障碍物，不要强行施工，要适当调整土钉参数，杂填土中确认无地下管线及构筑物时，土钉成孔困难可接受打入直径1寸半钢花管注浆的方法施工。基坑最下面一步为砂层，砂层极不稳定，简洁坍落，开挖到位后先在砂层表面素喷一层混凝土封住砂层，防止造成边坡塌陷，然后再成孔、注浆。2.2.3.11混凝土面层施工到基坑底后墙脚应插入坑底不少于200mm深。2.2.3.12土钉墙施工中，网喷砼每拌制100盘且不超过100m3留置不少于一组标准养护试件，且每步或每班网喷砼施工留置标准养护试件不得少于一组。土钉抗拉试验取样为1%。2.3基坑监测基坑开挖前、开挖中、开挖后直至基坑回填后随时对基坑进行监测，留意基坑的变更状况，确保基坑的平安。本工程施工建设场地原以村落民宅、垃圾场、菜地为主，现状为拆迁后的空地，场地比较开阔，四周无建筑物，依据设计要求对基坑进行坡顶水平位移的监测、坡顶沉降观测、视察地表开裂监测等。2.3.1基坑监测程序（见图3）图32.3.2基坑水平位移监测接受视准线法测量时，沿基坑边线设置一条视准线（如图4），在该线的两端设置工作基点A、B。测量基点A、B设置在基坑确定距离的稳定地段，基坑角点的水平位移通常较小，这时可将基坑角点设为临时基点C、D，在基坑每个开挖阶段可以用临时基点监测，如需变换时用基点A、B测量临时基点C、D的侧向水平位移，再用此结果对各测点的侧向水平位移值作校正。图4量测方法：沿基坑的每始终线边建一轴线，并在直线边上布设水平位移点，轴线上不需测距，也不需测角，只需将轴线用全站仪投射到位移点旁边，即可量取位移点离轴线的偏距，通过两次偏距的比较来发觉水平位移量。开挖前一周取连续3次观测值的平均值作为初始值，施工过程中的日常监测值和初始值的差为其累计位移量，本次值和前次值的差值为本次位移量。2.3.3基坑地面沉降量测接受相对高程系，在基坑开挖深度范围之外设5～8点作为参照点，建立水准测量监测网，参照Ⅱ等水准测量规范要求用水准仪引测。历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路，由线路的工作点来测量各监测点的高程。各监测点高程初始值在施工前测定（至少测量2次取平均）。某监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量，本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。2.3.4基坑监测留意事项2.3.4.1观测精度要求：满足国家二级基坑变形测量精度要求。观测时间的确定：基坑开挖每一步都应做基坑边坡变形观测；观测时间每天一次，变形量突然增大或变形过大并不能稳定时必需连续观测，基坑回填后停止观测。场地查看和记录：施工前对原场地进行全面调查，查清有无原始裂缝和异样并作记录，照相存档；施工期间每天应检查基坑四周有无裂缝发生