论文部分内容阅读
作者简介:谢申举,男,1984年4月5日生,2006年毕业于重庆交通大学隧道及城市轨道交通专业,现从事地铁施工技术工作。
摘要:北京地铁6号线1号换乘厅为异型深基坑,且紧邻大型建筑物及重要市政管线,确保结构自身及周边环境安全是本工程的重点,在施工过程中以控制结构自身变形及减小周边建筑物沉降为重点,采取加强内支撑体系及对基坑与建筑物间土体加固等措施,从而确保了施工安全,可为类似工程提拱参考作用。
关键词 : 异型深基坑; 建筑物;沉降;加固措施
Abstract: Beijing Subway Line 6 on the 1st transfer hall is special-shaped deep foundation, and it next to large buildings and municipal pipelines. In order to ensure the structures and the safety of the environment is the focus of this project during the construction process to control the structure deforming themselves settlement focus, and reduce the surrounding buildings be taken to strengthen internal support system and strengthening the soil between the pit and the building measures, to ensure construction safety, Ti gong reference for other similar projects.Keywords: Special deep pit; buildings; settlement; reinforcement measures
中图分类号:TV551 文献标识码:A文章编号:
0 引言
随着社会的发展,城市人口的不断聚集,轨道交通已成为城市公交的必然选择,但随着轨道交通建设的增加,结构交叉、换乘越来越多,结构越来越深,同时轨道交通线路大多穿越城市繁华区,导致施工场地周边环境越来越复杂。明挖基坑除自身结构安全风险外对临近重要建筑物的影响也不容忽视,如何能在保证结构自身稳定及周边建筑物安全的情况下顺利完成施工,是当前城市轨道交通建设不得不面临的重要课题。
本文结合现场实际情况,采取旋喷桩土体加固、深浅基坑桩体连接及开挖控制等方式进行处理,加强施工监测,较好地控制了结构自身变形及建筑物沉降。
1 工程概况
朝阳门站1号换乘厅位于朝阳门桥西北角,1号换乘厅为深浅结构的异型基坑,基坑长度为53.1m,基坑宽23.4(20.4)m,浅基坑深约16.7m,深基坑深约31.2m,顶板覆土3.36m。采用明挖法施工,支护结构采用围护桩+钢支撑+网喷支护体系。
1号换乘厅基坑西侧紧邻中海油大厦(地上19层,地下3层,基底埋深16.2m)地下室,基坑距离其结构最近距离为4.5m。中海油大厦基坑按1:0.2放坡,土钉墙护坡支护,基坑肥槽按1m留设。
1号换乘厅基坑东侧分布有两条电力隧道,呈南北走向,距结构最近2.7m。朝阳门站1号换乘厅结构剖面见图1。
图1朝阳门站1号换乘厅结构剖面图
2 施工重难点分析
1)如何能在确保结构自身安全的前提下完成基坑施工是本工程的难点。由于本基坑属于深浅异型基坑,并且埋深较大,如果在施工过程中控制不到位将导致结构变形过大,造成结构失稳。
2)如何确保基坑周边建筑物安全是本工程难点。1号换乘厅紧邻中海油大厦,如果在基坑开挖支护及结构回筑过程中桩体水平变形过大,将导致中海油大厦沉降超标及结构倾斜,并且由于中海油大厦基坑周边为肥槽回填,如果回填区处理不当亦将导致结构倾斜、变形。
3 施工方案
3.1 施工总体安排
为保证基坑结构自身稳定及中海油大厦结构安全,在施工过程中按如下步序及措施进行控制:
1)施作围护桩,并对围护桩与中海油大厦地下室之间肥槽土体进行加固处理。
2)分段分层向下开挖基坑土体至浅基坑底,开挖过程中及时施作内支撑体系。
3)对浅基坑底土体进行加固,并施作浅基坑部位混凝土连接板,使两排围护共同受力。
4)续继向下开挖深基坑土体,及时施作内支撑。
5)由下至上分段施作结构,分段拆除内支撑。
3.2 围护桩施工及土体加固
1)围护桩施工
由于该基坑为异型基坑,根据围护桩所处位置而设置三种型号的桩体,其中浅基坑范围内的A型桩桩径0.8m,深浅基坑过渡处B型桩及深基坑范围内C型桩桩径均为1.0m。因中海油大廈基坑土钉及锚索已侵入基坑范围内,故围护桩施工前采用人工挖孔的方式将桩位处土钉及锚索清除后再改用机械钻进成孔。
2)土体加固处理
为保证施工过程中基坑自身及临近中海油大厦的安全,基坑在开挖前对基坑与中海油大厦之间肥槽及在基坑开挖至浅基坑底时对浅基坑底土体进行加固处理。因中海油大厦基坑肥槽回填土体比较复杂且不均匀,根据以往施工经验,普通的注浆工艺存在较大的不均匀性及不确定性,很难达到设计要求的抗压强度(加固后土体无侧限抗压强度不小于0.8MPa),故对1号换乘厅基坑采用旋喷桩对地层进行加固处理。旋喷桩施工采用二重管法进行,单桩直径取二重管法最小成桩直径,以便能取得更好的加固效果,单桩加固有效直径为800mm,两桩间相互重叠150mm,桩孔位中心间距650mm,按梅花型布设。
对基坑与中海油大厦间肥槽加固深度为18m,超出中海油大厦基底2m及浅基坑底2m,浅基坑底加固深度为8m,即肥槽加固区与浅基坑底加固区在竖直方向上重叠2m左右,如图1所示,使浅基坑两侧围护桩能共同受力。
3.3浅基坑混凝土连接板施工
为使浅基坑两侧围护桩能更好的共同承受土体侧压力,在浅基坑底A、B型桩间设置混凝土连接板,板厚300mm,混凝土板一端与B型桩桩顶冠梁连接,另一端与A型桩主筋连接。如图3所示。
图3深浅基坑混凝土连接板示意图
3.4基坑开挖及内支撑施工
1)土方开挖
由于施工场地条件限制及内支撑影响,基坑土方分层分段由南向北进行开挖,第一次土方开挖至第1道钢支撑下0.5m时停止,架设钢支撑。下方土体开挖时先在基坑内由北向南开挖同一条3-4m宽运输通道,然后再由南向北分层分段开挖通道两侧土体,开挖出的渣土由铲车置于北端的料斗内提升至基坑外。
2)桩间土体支护
桩间土体采用网喷混凝土进行支护,自上面下,随挖随喷,每层高度控制在1m左右,支护参数为φ20水平加强筋+φ6.5@150×150mm钢筋网+C20喷筋喷射混凝土。钢筋网与水平加强筋焊接,水平加强筋与围护桩主筋焊接牢固。
3)内支撑体系施工
基坑从上至下共设6道钢支撑,第1、2层采用φ609钢管支撑,余下4层则采用φ800钢管支撑。基坑开挖至支撑设计标高下0.5m时停止开挖,及时加设钢支撑并施加预加轴力并作好内支撑体系防倾防坠措施。钢管支撑预加轴力采用分级施加的方法进行,第1次施加预加轴力的70%,等应力稳定后继续施加轴力至设计值的110%(因紧固钢楔块撤除液压千斤顶过程中会造成部分轴力损失),最后紧固钢楔块撤除液压千斤顶。
3.5施工过程中需注意的问题
1)提前做好基坑降水,基坑开挖时地下水位应降至基底1.0m以下,确保基坑的无水施工,雨季施工时做好防雨排涝工作。
2)严格按要求进行开挖,土方开挖到钢管支撑下0.5m时及时加设钢管支撑,防止基坑变形。
3)基底0.3m土体改用人工开挖,不得有超挖,防止扰动基底。
4)基坑开挖过程中由于应力变化,应及时根据监测结构及时对钢管支撑轴力进行调整。
5)结构回筑过程中须混凝土强度达到设计要求后方可拆除钢管支撑,拆除时应对钢管支撑缓慢卸载,避免应力释放过快导致结构局部变形、开裂。
6)加强施工过程中监控量测,监测数据及时反馈,指导各工序施工。
4 小结
由于采取了科学合理的措施,正确、及时的监测,对深基坑施工进行动态管理,有效地控制了基坑周边建筑物的沉降,并保证了基坑自身的安全。1号换乘厅异型深基坑顺利完成施工,可供今后类似工程参考。
摘要:北京地铁6号线1号换乘厅为异型深基坑,且紧邻大型建筑物及重要市政管线,确保结构自身及周边环境安全是本工程的重点,在施工过程中以控制结构自身变形及减小周边建筑物沉降为重点,采取加强内支撑体系及对基坑与建筑物间土体加固等措施,从而确保了施工安全,可为类似工程提拱参考作用。
关键词 : 异型深基坑; 建筑物;沉降;加固措施
Abstract: Beijing Subway Line 6 on the 1st transfer hall is special-shaped deep foundation, and it next to large buildings and municipal pipelines. In order to ensure the structures and the safety of the environment is the focus of this project during the construction process to control the structure deforming themselves settlement focus, and reduce the surrounding buildings be taken to strengthen internal support system and strengthening the soil between the pit and the building measures, to ensure construction safety, Ti gong reference for other similar projects.Keywords: Special deep pit; buildings; settlement; reinforcement measures
中图分类号:TV551 文献标识码:A文章编号:
0 引言
随着社会的发展,城市人口的不断聚集,轨道交通已成为城市公交的必然选择,但随着轨道交通建设的增加,结构交叉、换乘越来越多,结构越来越深,同时轨道交通线路大多穿越城市繁华区,导致施工场地周边环境越来越复杂。明挖基坑除自身结构安全风险外对临近重要建筑物的影响也不容忽视,如何能在保证结构自身稳定及周边建筑物安全的情况下顺利完成施工,是当前城市轨道交通建设不得不面临的重要课题。
本文结合现场实际情况,采取旋喷桩土体加固、深浅基坑桩体连接及开挖控制等方式进行处理,加强施工监测,较好地控制了结构自身变形及建筑物沉降。
1 工程概况
朝阳门站1号换乘厅位于朝阳门桥西北角,1号换乘厅为深浅结构的异型基坑,基坑长度为53.1m,基坑宽23.4(20.4)m,浅基坑深约16.7m,深基坑深约31.2m,顶板覆土3.36m。采用明挖法施工,支护结构采用围护桩+钢支撑+网喷支护体系。
1号换乘厅基坑西侧紧邻中海油大厦(地上19层,地下3层,基底埋深16.2m)地下室,基坑距离其结构最近距离为4.5m。中海油大厦基坑按1:0.2放坡,土钉墙护坡支护,基坑肥槽按1m留设。
1号换乘厅基坑东侧分布有两条电力隧道,呈南北走向,距结构最近2.7m。朝阳门站1号换乘厅结构剖面见图1。
图1朝阳门站1号换乘厅结构剖面图
2 施工重难点分析
1)如何能在确保结构自身安全的前提下完成基坑施工是本工程的难点。由于本基坑属于深浅异型基坑,并且埋深较大,如果在施工过程中控制不到位将导致结构变形过大,造成结构失稳。
2)如何确保基坑周边建筑物安全是本工程难点。1号换乘厅紧邻中海油大厦,如果在基坑开挖支护及结构回筑过程中桩体水平变形过大,将导致中海油大厦沉降超标及结构倾斜,并且由于中海油大厦基坑周边为肥槽回填,如果回填区处理不当亦将导致结构倾斜、变形。
3 施工方案
3.1 施工总体安排
为保证基坑结构自身稳定及中海油大厦结构安全,在施工过程中按如下步序及措施进行控制:
1)施作围护桩,并对围护桩与中海油大厦地下室之间肥槽土体进行加固处理。
2)分段分层向下开挖基坑土体至浅基坑底,开挖过程中及时施作内支撑体系。
3)对浅基坑底土体进行加固,并施作浅基坑部位混凝土连接板,使两排围护共同受力。
4)续继向下开挖深基坑土体,及时施作内支撑。
5)由下至上分段施作结构,分段拆除内支撑。
3.2 围护桩施工及土体加固
1)围护桩施工
由于该基坑为异型基坑,根据围护桩所处位置而设置三种型号的桩体,其中浅基坑范围内的A型桩桩径0.8m,深浅基坑过渡处B型桩及深基坑范围内C型桩桩径均为1.0m。因中海油大廈基坑土钉及锚索已侵入基坑范围内,故围护桩施工前采用人工挖孔的方式将桩位处土钉及锚索清除后再改用机械钻进成孔。
2)土体加固处理
为保证施工过程中基坑自身及临近中海油大厦的安全,基坑在开挖前对基坑与中海油大厦之间肥槽及在基坑开挖至浅基坑底时对浅基坑底土体进行加固处理。因中海油大厦基坑肥槽回填土体比较复杂且不均匀,根据以往施工经验,普通的注浆工艺存在较大的不均匀性及不确定性,很难达到设计要求的抗压强度(加固后土体无侧限抗压强度不小于0.8MPa),故对1号换乘厅基坑采用旋喷桩对地层进行加固处理。旋喷桩施工采用二重管法进行,单桩直径取二重管法最小成桩直径,以便能取得更好的加固效果,单桩加固有效直径为800mm,两桩间相互重叠150mm,桩孔位中心间距650mm,按梅花型布设。
对基坑与中海油大厦间肥槽加固深度为18m,超出中海油大厦基底2m及浅基坑底2m,浅基坑底加固深度为8m,即肥槽加固区与浅基坑底加固区在竖直方向上重叠2m左右,如图1所示,使浅基坑两侧围护桩能共同受力。
3.3浅基坑混凝土连接板施工
为使浅基坑两侧围护桩能更好的共同承受土体侧压力,在浅基坑底A、B型桩间设置混凝土连接板,板厚300mm,混凝土板一端与B型桩桩顶冠梁连接,另一端与A型桩主筋连接。如图3所示。
图3深浅基坑混凝土连接板示意图
3.4基坑开挖及内支撑施工
1)土方开挖
由于施工场地条件限制及内支撑影响,基坑土方分层分段由南向北进行开挖,第一次土方开挖至第1道钢支撑下0.5m时停止,架设钢支撑。下方土体开挖时先在基坑内由北向南开挖同一条3-4m宽运输通道,然后再由南向北分层分段开挖通道两侧土体,开挖出的渣土由铲车置于北端的料斗内提升至基坑外。
2)桩间土体支护
桩间土体采用网喷混凝土进行支护,自上面下,随挖随喷,每层高度控制在1m左右,支护参数为φ20水平加强筋+φ6.5@150×150mm钢筋网+C20喷筋喷射混凝土。钢筋网与水平加强筋焊接,水平加强筋与围护桩主筋焊接牢固。
3)内支撑体系施工
基坑从上至下共设6道钢支撑,第1、2层采用φ609钢管支撑,余下4层则采用φ800钢管支撑。基坑开挖至支撑设计标高下0.5m时停止开挖,及时加设钢支撑并施加预加轴力并作好内支撑体系防倾防坠措施。钢管支撑预加轴力采用分级施加的方法进行,第1次施加预加轴力的70%,等应力稳定后继续施加轴力至设计值的110%(因紧固钢楔块撤除液压千斤顶过程中会造成部分轴力损失),最后紧固钢楔块撤除液压千斤顶。
3.5施工过程中需注意的问题
1)提前做好基坑降水,基坑开挖时地下水位应降至基底1.0m以下,确保基坑的无水施工,雨季施工时做好防雨排涝工作。
2)严格按要求进行开挖,土方开挖到钢管支撑下0.5m时及时加设钢管支撑,防止基坑变形。
3)基底0.3m土体改用人工开挖,不得有超挖,防止扰动基底。
4)基坑开挖过程中由于应力变化,应及时根据监测结构及时对钢管支撑轴力进行调整。
5)结构回筑过程中须混凝土强度达到设计要求后方可拆除钢管支撑,拆除时应对钢管支撑缓慢卸载,避免应力释放过快导致结构局部变形、开裂。
6)加强施工过程中监控量测,监测数据及时反馈,指导各工序施工。
4 小结
由于采取了科学合理的措施,正确、及时的监测,对深基坑施工进行动态管理,有效地控制了基坑周边建筑物的沉降,并保证了基坑自身的安全。1号换乘厅异型深基坑顺利完成施工,可供今后类似工程参考。