某综合楼超大深基坑围护体系施工技术探析

时间:2022-09-29 04:06:15

某综合楼超大深基坑围护体系施工技术探析

摘要:由于近几年来,大型综合楼越来越多,这使得超大深基坑也不断增加,而超大深基坑的施工中,围护体系作为关键技术,其直接决定了深基坑的质量,故在本次研究结合某综合楼的施工情况,对超大深基坑围护体系施工技术进行了简单总结,旨在为后期类似项目积累宝贵的理论指导,进而有效提高施工技术。

关键词:综合楼;超大深基坑;围护体系

在我国城市快速发展的当下,大规模的地下空间以及基坑随之成为了带动我国深基坑支护施工技术和支护设计进步的关键,但往往深基坑工程所涉及的不确定因素非常多,地质条件复杂等,且当前所采用的土体强度变形计算以及土压力计算方法等规定各有不同,这使得其当前我国深基坑施工技术始终无法最大限度的满足设计要求,并且还不断奶出现基坑支护施工与设计频频出现误差的情况,不少重大安全事故均是因此而发生[1]。为更好的了解超大深基坑围护体系施工相关技术,现结合某综合楼的施工情况进行总结。

1 工程概况

该综合楼是某市非常重要的标志性建筑物,其地下工程涉及的超大超宽深基坑工程,其总建筑面积达到了78000平方米,设有地下室1层,局部有2层,总工围护面积大约有32700平方米,围护的总长度大约为780m。在该综合楼中,其东侧围护内线与红线最近之间相距17.1m左右,而在红线之外为该市新城;其南侧为河道,围护内边线与河道之间相距4.0m,红线外已经建立起了2层别墅;西侧围护内其边线与红线之间相距大约有5.7m左右,在红线外的道路下方,从近往远延伸,分布着各种污水管和雨水管,在道路的西侧其还构建了的一个大型卖场;在其北侧围护内边线与红线之间刑拘3.0m左右,并且在红线之外为城市道路,并且在该道路的下方,同样从近到远分布着大量的光缆等管线。

2 超大深基坑施工重点控制的几个方面

2.1 围护结构选型

该综合楼的形状呈现为一个不是非常规则的矩形,需要挖掘的面积非常大,同时挖掘的深度也非常深,有在该综合楼其西侧、南侧以及北侧维护边线与红线都非常接近,故在进行挖掘时,充分考虑各方面因素,而采取“盆式开挖,岛式支撑”的形式来实施,且围护主要采取下列两种方式。

(1)在挖深的过程中,针对较浅的区域则运用深层搅拌桩,来实现重力式挡土墙内插槽钢的围护形式,这种围护形式,相较于具有两大优点:一是通过运用重力坝其较之板桩具有更好的刚度,故针对第一工况的开挖条件,其并未出现较大的位移现象;二是通过运用重力坝,其圈梁上需要承担的荷载就相对较小,支撑间距也能够适当进行拉大,从而可有效节省造价,更加便于进行挖土,与此同时,还可使支撑加设时的变形得到有效缩小[2]。

(2)其余挖掘较深的区域,但与红线距离较为接近的区域,则在对其圈梁标高以及位移控制等各个方面进行综合考虑之后,在该综合楼挖掘较深的区域中,可运用搅拌桩止水+钻孔灌注桩挡土+内支撑的方式来形成围护。

2.2 支撑系统选型

(1)设置一道水平支撑

一是考虑到安全因素,由于基坑的长边最长达到了230m,而最短仅仅只有140m,为此,只需要运用钢筋混凝土来进行支撑,而这种支撑方式变形也不会非常小;二是考虑到造价因素,由于深基坑的面积非常大,那么其所需要花费的支撑材料和立柱的量就非常大,这无疑会导致造价因此提高[3];三是针对施工方便性因素,因坑中需要大量的立柱和支撑,故在进行挖土时,非常的不方便,在底板完成施工之后,需要及时将渣爆破;四是考虑到工期因素,该综合楼的基坑面积非常大,这就必然需要花费大量的养护和支撑施工时间;在挖土的过程中,其花费的时间,较之无支撑状态下进行施工所花费的时间更长,这必然会导致主楼的工期因此受到限制;同时,到了施工后期还需要花费较长的除渣、爆破时间。

(2)设置一道斜抛撑

将整个底板分成两大板块来进行施工,也就是说首先对综合楼的底板进行施工,然后再进行斜抛撑的安装,使围护结构能够支撑在底板上,再进行周边底板的施工。一是安全因素,由于围护结构在安装支撑前可能会产生相应的附加变形,甚至还可能经由边跨设置宽度足够的预留土坡来实现,例如需要挖掘3倍以上的深度。但到了工程的后期,因支撑的长度越来越短,同时还需要运用型钢来进行支撑,可给予其相应的预应力,使维护变形得到进一步减少;二是造价因素,通过这种方式能够使立柱以及支撑得到有效节省,预估相较于前一种支撑方式能够节省更多的造价费用,大约有300万元左右;三是施工方便性因素,由于大面积土体基本是在无任何支撑的情况下进行挖掘,由于坑内并没有设置立柱,故施工起来更加方便;四是工期因素,由于无需在养护以及无支撑施工的条件下花费大量的时间,而是穿插在盆式开挖阶段来进行;由于无需采用支撑,这就在很大程度节省了施工时间;而在后期无需花费大量时间在除渣、爆破上;周边底板完成一块即可将该区域的钢支撑拆除,这就大大提高了施工组织的灵活性,同时还能够优先对主楼进行开挖,为工期的保证打下了基础。

通过采取上述两种支撑结构来进行布置,最后通过综合对比,最终确定斜抛撑作为支撑体系,该支撑体系在不少工程均得到了广泛推广。

2.3 施工过程中的措施和要求

在进行施工时,针对土坡的预留和开挖非常关键。在土方的开挖过程中,首先应当开挖支撑上方土体直至其能够达到了设计标高,直到完成支撑施工之后,且其强度也需要满足设计要求,才能够继续进行下一步的开挖,严禁出现先挖掘后支撑的情况。土方在开挖时,还应当从位移要求较低的区域开始,再进行对位移要求较高的区域来挖掘。当开挖达到最下层土方之后,应当便进行挖掘边浇垫层,无垫层坑底可最大程度暴露面积,但应当控制在200平方米内,混凝土垫层需要直接浇捣直至围护桩内侧面,确保垫层的能够形成一道有效的支撑体系,避免由于桩移导致周围环境同时受到影响。

3 结论及建议

(1)通过对墙移、基坑稳定性以及基坑开挖可能对周围嗲来的影响进行预测,还可通过有限元模拟,在本次项目中通过观察发现本围护设计方案,未出现对周围建筑物以及管线等造成影响的情况,同时也达到了相关变形的要求。

(2)在进行基坑的开挖时,应将时空效应纳入考虑范围,并结合分层、分块的原理,尽可能地使土方在开挖的过程中,其对周围带来的影响[4]。

(3)由于综合楼周围有着大量的管线和建筑物,这些都需要进行有效的波阿虎,为此,在施工现场进行布置时,应当重视科学合理,尽量防止由于行车、堆载等因素保护对象而出现额外不利因素。

4 结语

深基坑本身就是一项复杂性较高的工程,只有充分结合地区形势,选取合理、安全以及经济的围护形式才能够提高安全性,避免给施工带来影响。在本次所选取的实例中,由于其属于超大深基坑,所需要挖掘深度以及面积都超出了一般的深基坑,故在挖掘时,带去岛式支撑和盆式开挖的支护来进行开挖,这不仅提高了其经济性,同时安全性也得到了有效保证,同时这种支护形式,能够为施工提供更大的施展空间,更加利于施工进度的推进。

参考文献

[1] 彭飞.康桥半岛假日酒店超大深基坑围护施工技术[J]. 山西建筑,2009,1(20).

[2] 冯翠霞.临江复杂条件下超大深基坑围护设计关键技术[J].上海应用技术学院学报(自然科学版),2011,3(15).

[3] 马祥,方光秀,高启义.地铁车站超大深基坑工程支护结构深化施工技术[J].施工技术,2013,11(10).

[4] 陶金.超大型集群连体深基坑综合施工技术[J].建筑施工,2010,3(25).

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