一、 工程概況
該工程位于哈爾濱市開發(fā)區(qū)漢水路。2000年9月基坑開挖,同年底完成樁基礎施工。因各種原因,時隔近一年才進行后續(xù)施工。2001年9月復工前,局部未進行樁、墻護壁的基坑出現(xiàn)坍塌,在基坑頂部地面出現(xiàn)直線型裂縫,裂縫總長約60余米,距基坑邊緣1.5~3.0m。
基坑需支護的部位為弧型、直線型兩段,總長68m,其中弧型長度42m,直線型段26m,基坑底標高為 —13.4m基坑開挖的放坡寬度為1.8m,現(xiàn)經開挖后坍塌,目前在—8m處以上較為嚴重。
該支護工程要求主要有三項:1.支護工程施工要與基坑內承臺施工同時進行,但前提是不能影響承臺施工;2. .支護工程的施工必須確保施工及承臺地下兩層的施工安全,并保證土方不再出現(xiàn)新的坍塌(包括小面積的坍塌);3.施工速度要快,且經濟節(jié)約。
全部工程護壁支護維護期(包括施工期使用期安全監(jiān)測期)計劃為90天。
二、 工程地質
該段需支護工程土體地質條件較好,自地表至基坑底—14.2m,除局部有部分黑色雜填土、腐殖土外,全部為粉質粘土,土層分布均勻、簡單、單一,無地下水或上層滯水,對支護較為有利,該土層的R值為180kPa。
三、基坑壁的支護設計方案
該段需支護的兩段(孤型段及直線段)有兩種不盡相同的情況,孤型段全段多處出現(xiàn)坍塌。且在上部—5m外形成一定的放坡,地面局部性裂縫(直線型),距現(xiàn)坍塌后的基坑邊緣為1.5m,直線段目前無坍塌,基坑壁直立,但全段即26m長度內均出現(xiàn)直線型裂縫,直達邊側新建樓,裂縫距基坑邊緣1.8m,此段土層如塌落,會形成200m3的較大塌方,為較危險的地段。
基于上述情況,經多種施工方案比較,決定采用鋼管支撐樁及鋼板網的支護方案。
2.具體支護方案設計
(1) 鋼管樁錨固樁的設計
① 在基坑內弧型段每隔1.5m,施工φ110鋼管樁1根,共計29根,直線型段每間隔1.2m,施工一根φ110鋼管樁共24根,兩段實際施工鋼管樁53根,鋼管的設計,采用φ110壁厚4mm鋼管,插入基坑底—4m(即埋入坑底4m)鋼管每根長度6m。
② 連接方式為焊接,樁長為18m,樁頂固定。施工53根在基坑上地面鋼管錨固樁,樁長4m,錨固樁采用φ75壁厚3.5mm鋼管,砼灌注周邊,錨固樁與鋼管樁的連接采用φ5mm鋼絲繩,用緊線器絞接。
(2) 鋼板網墻結構的設計
① 在鋼管樁自下而上,在鋼管樁里側,每隔3m施工一道#12槽鋼,并與鋼管樁相連接,連接方式為焊接。
② 在鋼板樁的底部(基坑底面)及頂部各施工一道#20的槽鋼并與鋼板樁相連接,連接方式為焊接。
(3) 鋼板網墻的設計
① 鋼板網墻采用3m鋼板沖壓成型,網目為6~8目,鋼板網網寬2m,長度為14.2m,自上而下全部鋪設。
② 鋼網之間用10#鐵線連接,與結構間的槽鋼接點,采用點焊方式連接。
③ 為防止鋼板網墻后土體受雨水的沖刷及浸泡,全部鋼板墻上復一層防雨苫布。
四、工程施工及技術措施
1. 施工流程
2.工程施工
采用CH-30-2型工程地質鉆機自基坑底部(或基坑上口)沖擊鋼管樁位置成孔φ147mm,至基坑底-4m貫入φ110厚3.5mm鋼管至底部,四周澆灌C15細石砼,基坑底部安裝#20槽鋼與鋼管焊接并采用加強筋焊固,以上按每3m安裝一道#12槽鋼,基坑上口采用#20槽鋼。焊接要求:槽鋼與鋼管必須形成三道雙面焊縫,無斷焊、虛焊,確保整體剛度。
鋼板網自上而下鋪設,鋼板網與槽鋼采用總焊連接,鋼板網與鋼板網之間采用10#鐵絲孔(或用25cm扁鐵點焊)連接。
在坑上口地面按設計要求(孤面8cm,直面6cm)采用同類鉆機打錨固樁孔φ147,深4m,下入鋼管φ75,灌注C15砼搗實基坑上口#20槽鋼與錨固樁間,采用φ5mm鋼絲繩連接,中間設緊線器拉緊。
為了爭取時間并不與基坑底部施工爭工作面,鋼管樁鋼結構網片護壁工程,采用分段施工,先施工弧型段,后施工直線段,每10延長米為一施工單元。
基坑壁上采用部分鋼管腳架和吊籃配合使用,這樣即減少基坑占用面積,施工人員戴安全帶作業(yè),又對安全有利。
該護壁工程要求鋼結構網片與土體形成面接觸,以防止受力不均和局部坍塌,故對于不能于網片形成面接觸部位,采用編織袋裝砂填實。
① 鋼管樁施工必須緊貼基坑底與基坑壁的L型角部,使其發(fā)揮最大支撐力,故采用三腳架為鉆塔的鉆機需采用相應的技術施工手段完成,以確保工程要求。
② 槽鋼的焊接,鋼板網的鋪設均需高空作業(yè),全部使用塔吊又影響基礎工程的施工,因此應有切實可行的吊放方案或特制吊裝設備。
③ 在鋼管樁施工完成鋪設鋼板網前應將預測坍塌的土體徹底清除至好土體。
④ 因在-14m的基坑及高空作業(yè),應有切實可行的安全措施,確保施工安全。
2. 在施工時及施工結束后的維護期內,應確定專職的技術人員24小時對周邊土體進行監(jiān)測,以確保3個月施工期內基坑安全,發(fā)現(xiàn)問題及隱患及時加固處理。
五、安全技術措施
管樁結構網片護壁工程是在基坑形成十個月之久,經凍融和雨水沖刷,在確保施工安全的前提下予以實施的,因此在施工過程中的安全尤為重要,施工安全技術措施應從如下幾方面入手。
1. 基坑上口周邊地面的排水處理?;由峡诘孛媾潘宦赏馀?,用粘土或水泥砂漿砌磚等方法:必要時用彩條雨布,防止基坑壁再受沖刷和坍塌。
2. 在施工前切實清理好基坑壁上浮土,并對基坑上口周邊土層進行檢查,作好標記,晝夜巡查,發(fā)現(xiàn)問題及時組織處理,消除隱患
3. 施工用腳手架規(guī)范搭設,吊籃必須采用下滑自鎖裝置,特殊關鍵部位在交接班過程中應檢查移交情況。
4. 施工用吊車、打樁機、電焊機等設備,使用前認真檢修和調試,確保施工時運轉正常。
5. 各種用電設備應按規(guī)范搭接電源,杜絕違規(guī)行為。
6. 特殊工作人員持證上崗,安全人員現(xiàn)場巡查,切實作好安全宣傳教育工作,嚴肅查處違紀違規(guī)人員。
六、雨季施工措施
面臨雨季,管樁鋼結構網護壁施工,要求技術先進,工藝有序,措施得力,安全可靠,因此應注意如下問題。
1. 防止基坑壁受雨水的浸泡。除作好排水工作外,對險要地段,用彩條防水雨布鋪設2m寬防雨帶,確保不再出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。
2. 施工用的機械設備要搭好防雨棚;配電箱、柜、板設置防雨罩,電視電纜按規(guī)范騰空架設、切實作好漏電短路保護工作。
3. 腳手架、吊籃及關鍵部位要有防水浸、防滑措施。
4. 施工現(xiàn)場要搭設雨棚,必要時施工人員應穿防水雨衣確保施工人員及作業(yè)面不受雨淋。
5. 加強雨季施工的領導和管理工作,發(fā)現(xiàn)問題及時解決,不留后患。(吳云嵐)