北京市中心地段24m超深基坑支護(hù)工程關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

1、<p>　　北京市中心地段24m超深基坑支護(hù)工程關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用</p><p>　?。壅萁陙?隨著北京市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,位于北京市中心房屋及地鐵線路越加密集，深基坑工程越來越多,基坑開挖深度越來越深,隨著開挖深度增加和周圍環(huán)境的不斷復(fù)雜化，對(duì)于深基坑高層建筑施工難度逐漸加大。常見的基坑支護(hù)型式主要有：排樁支護(hù)，樁撐、樁錨、排樁懸臂；地下連續(xù)墻支護(hù)，地連墻+支撐；水泥土擋墻；鋼板樁支護(hù)；土釘墻（

2、噴錨支護(hù)）；逆作拱墻；放坡；基坑內(nèi)支撐等等。本文就有別于上述常規(guī)支護(hù)型式采用錨桿樁（護(hù)坡樁＋預(yù)應(yīng)力錨桿）在超深基坑支護(hù)應(yīng)用的工程實(shí)例進(jìn)行了分析總結(jié),對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、嵌入深度、支護(hù)受力及構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)和詳細(xì)計(jì)算，做到結(jié)構(gòu)可靠、經(jīng)濟(jì)合理，確保安全。 本文以北京市某中心地段24米深基坑工程實(shí)例對(duì)基坑支護(hù)技術(shù)進(jìn)行探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞 超深基坑預(yù)應(yīng)力錨桿樁 護(hù)坡樁 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 </p><

3、p>　　中圖分類號(hào)：TV551.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　一、概況 </b></p><p>　　擬建工程位于北京市西城區(qū)菜市口大街以東，北至騾馬市大街，東臨粉房琉璃街，南至規(guī)劃米市胡同?？偨ㄖ娣e約726000m2，地上16～19層、地下4～5層；建筑高度為69～79m，基坑深度按H=24.0m。具有以下特點(diǎn)： </p

4、><p>　?、倩由疃冗_(dá)24.0m，屬于超深基坑； </p><p>　?、诨娱_挖面積大，平面面積約17000m2； </p><p>　?、郾竟こ涛挥谑兄行姆比A地帶，車流量大，來往人員多，交通管制多，交通狀況不好，基坑土方挖運(yùn)、材料運(yùn)輸難度很大。場(chǎng)地北側(cè)的騾馬市大街下為正在施工中的7號(hào)地鐵，與擬建地塊紅線相距僅30m左右，臨近古建筑南海會(huì)館（康有為故居）、李萬春故

5、居、涇縣會(huì)館原址。施工過程中要保證施工過程安全和結(jié)構(gòu)施工期間的基坑安全，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)文施工要求較高。 </p><p>　?、茚槍?duì)本工程基坑的以上特點(diǎn)，支護(hù)形式的選擇本工程基坑較深，無放坡位置，基坑邊坡擬采用錨桿樁（護(hù)坡樁＋預(yù)應(yīng)力錨桿）支護(hù)方案是本項(xiàng)目研究的內(nèi)容。 </p><p>　　二、基坑方案支護(hù)設(shè)計(jì) </p><p><b>　　1、方案選擇 </

6、b></p><p>　　針對(duì)工程的地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，基坑支護(hù)可選擇錨桿樁（錨桿＋護(hù)坡樁）支護(hù)，這兩種支護(hù)形式均能滿足支護(hù)要求。土釘墻支護(hù)工程造價(jià)低，施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但需要放坡位置，且滿足基坑深度較低。錨桿樁支護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是控制位移能力強(qiáng)，無需放坡距離，適用于各種深度基坑。 </p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇 </b></p>&l

7、t;p>　　根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)情況，確定如下計(jì)算參數(shù)： </p><p>　　(1)土的容重參照地勘報(bào)告和工程經(jīng)驗(yàn)取值。 </p><p>　　(2)基本地面荷載取q=20kPa。 </p><p>　　(3)土體與錨固體極限摩阻力參照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)取值。 </p><p>　　(4)樁的砼標(biāo)號(hào)采用C

8、30。 </p><p>　　(5)根據(jù)基坑情況，本基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)。 </p><p>　　3、基坑支護(hù)錨桿樁支護(hù)設(shè)計(jì) </p><p>　　本工程基坑設(shè)計(jì)深度24.0m，采用錨桿樁支護(hù)方案，自地面開始做樁。具體方案為： </p><p>　　自地面開始做樁，樁中心距結(jié)構(gòu)外墻1400mm，設(shè)計(jì)樁徑Φ800mm，樁長(zhǎng)30.0m，嵌入深度

9、6.0m，樁距1.5m，樁身砼為C30，配筋16Φ25，共布置護(hù)坡樁120根。樁頂設(shè)一道帽梁，將護(hù)坡樁連接起來，其斷面尺寸為800×600mm。 </p><p>　　預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)置六層，錨桿孔徑為150mm，注漿材料采用水灰比W/C=0.5的水泥漿，水泥型號(hào)采用P.O.42.5。每層錨桿施工完一周后，按照設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行張拉，鎖定在腰梁上。各層錨桿參數(shù)如下： </p><p>　　

10、第一層錨桿設(shè)在地面下5.0m處，傾角為15°，一樁一錨，錨桿長(zhǎng)30.0m，錨筋為3×7Φ5鋼絞線，設(shè)計(jì)抗拔力為380kN，張拉荷載340kN，鎖定荷載為285kN，腰梁為2×32a工字鋼； </p><p>　　第二層錨桿設(shè)在地面下11.0m，傾角為15°，一樁一錨，錨桿長(zhǎng)31.0m，錨筋為3×7Φ5鋼絞線，設(shè)計(jì)抗拔力為463kN，張拉荷載415kN，鎖定荷載為3

11、45kN，腰梁為2×32a工字鋼； </p><p>　　第三層錨桿設(shè)在地面下14.0m，傾角為15°，一樁一錨，錨桿長(zhǎng)31.0m，錨筋為3×7Φ5鋼絞線，設(shè)計(jì)抗拔力為501kN，張拉荷載450kN，鎖定荷載為375kN，腰梁為2×36b工字鋼； </p><p>　　第四層錨桿設(shè)在地面下17.0m，傾角為15°，一樁一錨，錨桿長(zhǎng)26.0m

12、，錨筋為3×7Φ5鋼絞線，設(shè)計(jì)抗拔力為495kN，張拉荷載445kN，鎖定荷載為370kN，腰梁為2×36b工字鋼； </p><p>　　第五層錨桿設(shè)在地面下19.5m，傾角為15°，一樁一錨，錨桿長(zhǎng)22.0m，錨筋為3×7Φ5鋼絞線，設(shè)計(jì)抗拔力為474kN，張拉荷載430kN，鎖定荷載為355kN，腰梁為2×36b工字鋼； </p><p&

13、gt;　　第六層錨桿設(shè)在地面下21.5m，傾角為15°，一樁一錨，錨桿長(zhǎng)22.0m，錨筋為4×7Φ5鋼絞線，設(shè)計(jì)抗拔力為676kN，張拉荷載610kN，鎖定荷載為510kN，腰梁為2×36b工字鋼； </p><p>　　附圖-錨桿樁支護(hù)設(shè)計(jì)圖 </p><p>　　4、預(yù)應(yīng)力錨桿張拉及鎖定預(yù)應(yīng)力錨桿錨固段漿液強(qiáng)度達(dá)到15MPa后，方可進(jìn)行張拉鎖定，張拉值、鎖

14、定值符合設(shè)計(jì)要求。通過現(xiàn)場(chǎng)張拉試驗(yàn)，確定張拉鎖定工藝。錨桿的張拉及鎖定分級(jí)進(jìn)行，嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行。在設(shè)計(jì)張拉完成6～10d后再進(jìn)行一次補(bǔ)償張拉。補(bǔ)償張拉后，從錨具量起，留出長(zhǎng)20～30cm鋼絞線，其余部分截去，須用機(jī)械切割，嚴(yán)禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙，然后對(duì)錨頭采用不低于20MPa的混凝土進(jìn)行封錨，防止銹蝕和兼顧美觀。 </p><p>　　由于本工程要求工期較緊，加上錨桿分層較多

15、，與其他工序不能產(chǎn)生合理的交叉。為了縮短錨桿張拉等待時(shí)間，灌漿水泥選用硫鋁酸鹽快硬水泥，同時(shí)，增加膨脹劑，膨脹劑用量為水泥的7%。這樣，張拉等待期由常規(guī)的5~7天縮短為2～3天。 </p><p>　　錨桿錨固段漿體強(qiáng)度達(dá)到15MPa，可進(jìn)行錨桿試驗(yàn)。 </p><p>　　錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)加荷等級(jí)及錨頭位移測(cè)讀間隔時(shí)間應(yīng)符合下列規(guī)定： </p><p>　　初始荷載取

16、錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值的0.1倍； </p><p>　　加荷等級(jí)與觀測(cè)時(shí)間按下表規(guī)定進(jìn)行； </p><p>　　在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，測(cè)讀錨頭位移不應(yīng)少于3次； </p><p>　　達(dá)到最大試驗(yàn)荷載后觀測(cè)15min，卸荷至0.1Nu并測(cè)讀錨頭位移。 </p><p>　　表1驗(yàn)收試驗(yàn)錨桿加荷等級(jí)及觀測(cè)時(shí)間 </p><

17、;p>　　試驗(yàn)結(jié)果按每級(jí)荷載對(duì)應(yīng)的錨頭位移列表整理，并繪制錨桿荷載～位移（Q～s）曲線。 </p><p>　　錨桿驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：在最大試驗(yàn)荷載作用下，錨頭位移相對(duì)穩(wěn)定。 </p><p>　　表2驗(yàn)收試驗(yàn)錨桿張拉設(shè)備 </p><p>　　張拉檢測(cè)：應(yīng)隨機(jī)抽取錨索總數(shù)的5％（不少于3根）進(jìn)行張拉檢測(cè)，要求張拉力不小于規(guī)定大小，檢測(cè)合格率達(dá)100％后，方可切割錨具

18、外超長(zhǎng)部分的鋼絞線。錨索張拉中應(yīng)做好錨索伸長(zhǎng)及受力記錄，核實(shí)伸長(zhǎng)與受力是否相符，作好觀測(cè)直到交驗(yàn)為止。 </p><p><b>　　5、 樁間土處理 </b></p><p>　　樁間土采用掛網(wǎng)噴射砼的方法進(jìn)行處理。工藝流程： </p><p>　　在護(hù)坡樁上植筋（膨脹螺栓）→掛鋼板網(wǎng)→壓筋（Φ18@1500）→噴射砼。 </p>

19、<p><b>　　施工要求： </b></p><p>　　(1)護(hù)坡樁間土隨挖土隨作護(hù)壁處理。 </p><p>　　(2)樁間土清理采用人工清除，自上而下施工，清理至1/2樁徑處，并呈外凸弧形，以提高護(hù)壁層抗側(cè)壓力能力。 </p><p>　　(3)樁間滿掛鋼板網(wǎng)，掛鋼板網(wǎng)的順序要自上而下，鋼板網(wǎng)搭接長(zhǎng)度不小于300mm。

20、</p><p>　　(4)壓筋與植筋應(yīng)焊接牢固，鋼板網(wǎng)采用U型短釘（φ8盤條）與壓筋進(jìn)行固定。 </p><p>　　(5)噴射砼標(biāo)號(hào)不小于C20。噴射混凝土配比為：水：水泥：砂：石子＝0.5：1：2：2，水泥采用P.O.32.5，砂為中砂，石子（豆石或碎石）最大粒徑不超過15mm。工作壓力為0.3～0.4MPa，混凝土厚度3～5cm。噴射混凝土的噴射順序應(yīng)自下而上，噴頭與受噴面距離宜控

21、制在0.8～1.5m范圍內(nèi)，噴射方向垂直指向噴射面。 </p><p><b>　　三、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) </b></p><p>　　通過工程實(shí)施，本課題主要包括以下創(chuàng)新點(diǎn)： </p><p>　　(1) 深基坑施工的安全可靠，直接關(guān)系著高層建筑的安全性、穩(wěn)定性和長(zhǎng)久性。良好的基坑支護(hù)施工技術(shù)，是整個(gè)工程施工順利的前提與保證，是整個(gè)龐大工程的重要開

22、端。選擇合理、安全、經(jīng)濟(jì)的施工方案，對(duì)基坑支護(hù)進(jìn)行了科學(xué)的設(shè)計(jì)，并采用安全合理的支護(hù)技術(shù)措施，確保以保證基坑開挖和基礎(chǔ)施工能安全、順利地進(jìn)行，并不對(duì)周圍的建筑物、地鐵線路和地下管線等產(chǎn)生危害。 </p><p>　　(2) 本課題提出采用錨桿樁（錨桿＋護(hù)坡樁）支護(hù)技術(shù)進(jìn)行超深基坑支護(hù)從支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工兩面著手，確保質(zhì)量。通過精心設(shè)計(jì)和施工，確保24m深度基坑采用錨桿樁（錨桿＋護(hù)坡樁）支護(hù)安全可靠，達(dá)到了預(yù)期目的。