王相大厦深基坑施工技术

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【摘要】：王相大厦工程地下部分属于深基坑工程施工，工序比较复杂，在施工过程中采取了合理的施工技术：基坑围护采用钻孔灌注桩和水泥搅拌桩止水帷幕+坑内一道钢筋砼支撑，钢筋砼支撑采用液压分裂机膨胀法加空气压缩机凿除法拆除；土方开挖时采用疏干井降水方案，并对水位、位移、沉降进行监测。经有条不紊的施工，工程质量及进度得到了保证。

【关键词】：基坑支护；支撑拆除；土方开挖；基坑降水；基坑监测

[ Abstract ]: The underground part of the building is about deep foundation pit engineering construction, process is relatively complex, in the construction process to take the construction technology and reasonable: Foundation Pit with bored pile and cement mixing pile water-stop curtain + pit of a reinforced concrete support, reinforced concrete support with hydraulic splitting machine expansion with air compressor chisel division of demolition; the drainage wells Precipitation Scheme during the excavation, and to monitor the water level, displacement, settlement. Everything in good order and well arranged by the construction, quality and schedule of the project is guaranteed.

[keyword]: foundation pit; demolition; excavation; excavation dewatering of foundation pit monitoring;

1 工程概况

王相大厦工程位于天津市塘沽区响螺湾商务区15#地块，单体建筑，基坑面积约8700㎡，总建筑面积为81859.7㎡，框架-核心筒结构，桩-筏板基础，地下二层，地上三十三层，建筑高度137.5m，地下部分建筑面积为14575.7㎡。

深基坑施工总体施工流程为：施工准备定位放线、标高测设基坑支护围护桩施工基坑预降水冠梁、支撑施工土方开挖塔吊安装筏板基础施工地下二层施工地下二层隐蔽验收地下室外防水施工基坑回填支撑拆除地下一层施工地下工程验收。

2 深基坑支护技术

本工程筏板1基底开挖标高为-13.400m，集水坑部位开挖标高达-16.800m，筏板2开挖标高为-11.900m，自然地面平均标高为-1.700，属于深基坑施工。

2.1 围护桩施工

本工程采用围护桩-冠梁支撑体系，双轴围护桩，为双组700@900，水泥搅拌桩止水帷幕，有效桩顶标高为－4.000，有效桩长16.5米，组内咬合200mm，组与组之间咬合300mm，桩数为407组，搅拌桩固化剂采用32.5矿渣水泥，水泥掺入比不小于15%，水灰比0.45～0.55，要求全程复搅复喷。内排为钻孔灌注桩，桩径900mm，桩顶标高为－5.000，有效桩长19.5米，桩数为326根，混凝土强度等级为C25。

2.2 冠梁、支撑施工

冠梁截面尺寸为1500×800mm，冠梁上皮标高为-4.200，混凝土强度等级为C30，支撑截面尺寸为1100×800mm，上皮标高为-4.200，混凝土强度等级为C30，冠梁支撑采用普通模板支模，汽车泵进行浇筑砼。

2.3 支撑竖托桩施工

支撑竖托桩，桩径700，有效桩顶标高为-13.100，有效桩长12米，桩数为34根，混凝土强度等级为C25。

竖托桩内格构柱采用尺寸为350×300×10的钢板与尺寸为125×125×12的角钢组合焊接而成，构柱长度为9.9米，格构柱上部锚入支撑梁500㎜，下部锚入竖托桩300㎜。

3 钢筋砼支撑拆除技术

3.1 方案选定

本工程根据各种拆除方案、拆除报价及工程进度要求，综合考虑后决定采用液压分裂机膨胀法加空气压缩机凿除法拆除，此方法代替以前的膨胀水泥拆除法，节省费用、时间，没有噪音和污染，可以24小时施工，每天可以分裂100 m3左右。

3.2 拆除施工

1）在支撑梁下侧至结构层面给施工人员搭设操作平台；

2）在支撑表面用风钻钻孔，孔径50㎜，孔深600㎜，然后用3台每台400吨力量的液压分裂机同时插入孔中，在1分钟内将砼分裂成200㎜左右的条形块，然后再用风镐拆除。

3）采用22千瓦大功率空压机凿出钢筋，用人工将钢筋拨开，然后用氧气乙炔割断钢筋，取出钢筋堆放在指定位置，剩余砼用风镐拆除破碎并清理出现场；

3.3 拆除施工安全措施

1）施工现场的机械设备设专人管理。

2）空压机的电缆要架空，安全员要加强安全交底及安全监督，并在现场进行指挥协调。

4 土方施工

基坑总开挖量约为8.2万m3，本工程根据现场基坑围护情况，采取“分层开挖，挖土机接力退台”开挖方式，分东西两侧同时进行开挖施工。

4.1 土方分层开挖

1）这两区段同时进行开挖，采用“接力挖土法”，利用三台挖土机分别在基坑的不同标高处同时挖土，一台在地表，两台在基坑不同标高的台阶上，边挖土边向上传递，到上层由挖土机装车，用自卸车运至弃土地点；

2）按1：0.3放坡开挖，逐层开挖至筏板1设计坑底标高；

3）机械开挖不到之处，再配以人工开挖、找平。当天开挖的基槽平整好后，应立即进行垫层等下道工序施工。

4.2 土方收尾

土方收尾采用2台0.6m3挖土机进行接力挖除，装车运走，最后采用长臂挖掘机自护坡桩顶向下挖土，最大限度的出土，坑内挖土机用吊车吊出坑外。

5 深基坑降水技术

本工程根据基坑开挖及筏板基础结构施工的要求，采用疏干井进行降水。

5.1 降水目的

1）通过降水及时疏干开挖范围内的地下水，使其得以压缩固结，提高土层的水平抗力，防止开挖面的土体隆起；

2）基坑开挖施工时降低基坑中的地下水位，保证基坑干开挖施工的顺利进行。

5.2 疏干井的布置、数量确定

一般根据基坑面积按单井有效抽水面积a井的经验值来确定，而经验值是根据场地潜水含水层的特性及基坑的平面形状来确定。根据天津市施工经验，单井有效抽水面积a井的经验值在基坑结构范围内一般为300～350m2，本工程基坑面积（A）约为8700 m2。

估算公式：n=A/a井式中：n------井数（口）

A--------基坑降水面积（m2） a井------单井有效抽水面积（m2）

n=A/ a井=8700/320≈27口，则降水井设置27口。

根据勘察报告中③1粉质粘土，③2粉土层的埋深，确定疏干井深为16.5m。

5.3 疏干井运行控制

对于疏干井，必须给予充分的预抽水时间（不少于15天），结合坑外水位监测情况，将水位控制在基坑开挖面以下0.5～1m；降水井排水采用塑料软管排入市政下水道，做到不影响基坑开挖。

为减少降水对周围环境的影响，必须按需降水。此外，为确保降水运行的正常进行和基坑开挖安全，必须有备用电源。

5.4 疏干井降水监测

本工程在基坑北面设置了一个观察井，在降水运行期间，疏干观查井应每天至少监测一次，施工单位及时统计降水报表，形成水位曲线，分析降水疏干运行情况。

6 基坑位移监测

为了掌握该工程在基坑开挖期间基坑的变形情况，预防安全事故发生，特对该基坑支护工程进行水平位移进行监测。

在基坑周围变形范围以外，有三个以上的控制点，使用时应作稳定性检查，控制网或扩展网采用导线网或基准线形式。在基坑支护结构上布设观测点（端点、角点附近以及直线段每隔10～12m布设一个）。

根据基坑围护方式，结合周边环境条件，基坑监测内容主要包括基坑内外地下水位、围护桩顶水平位移、施工道路沉降及位移、周边市政道路沉降及水平位移。在基坑降水及开挖期间，须做到一日一测。在基坑施工期间的观测间隔，可视测得的位移及内力变化情况放长或缩短。如果监测数据超过报警界限，则启动应急预案，及时处理，确保施工安全。本工程所确定的报警界限如下：基坑边水平、垂直位移>0.5 mm/d或累计>15 mm；一般位置水平、垂直位移>3mm/d或累计>35 mm；坑外地下水位下降500 mm。

7 结语

本工程深基坑施工对于市政排水管渗水、止水帷幕漏水、桩间土流失、基坑隆起较大、基坑冠梁水平位移超过预警值、基坑坍塌等一些可预见性与不可预见性问题采取了相应的技术保证措施，使得深基坑施工能够顺利进行，保证了工程的安全与进度。