1、前言
新城科技园互联网产业园工程位于南京市建邺区西城路和规三路交汇处西南角,白龙江东街北侧,北侧紧邻地铁1#线地面轨道49.5m,北侧为小行高架桥,场内无架空高压电网。
2、施工难点
地下工程施工难点:一是基坑总面积39500平方,总延长米约780m;二是地下室平均开挖深度-10.25m,坑中坑局部-14.25m,地下两层;三是施工环境复杂.其基坑东北侧是小行高架,北侧河西大街的地铁1号线明基医院中胜站紧贴本工程北侧地下室结构外墙49.5m。
3、对策方案
根据对一号地铁沿线的保护,项目整体分为3大施工区域:Ⅰ标段为一栋99.95m框架核心筒办公楼;Ⅱ标段为两栋99.95m框架核心筒办公楼和4层研发中心组成;Ⅲ标段为一栋99.95m框架核心筒办公楼。
在施工工艺上:两层地下室均采用顺作法施工,围护体设计采用?900@1100钻孔灌注(桩深-24.3m、-26.25m)桩结合外侧?850@1200三轴水泥土搅拌桩止水帷幕(桩深-25.4m)的形式(出土口和靠近地铁侧围护桩采用?1100@1300,止水帷幕加深至-33.4m),采用格构式支撑立柱桩竖向设置二道混凝土支撑,采用对撑加撑体系。
第一道支撑体系中心标高-1.80m,压顶梁截面为1300mm×800mm,局部结合栈桥处栈桥梁为900mm×950mm;第二道支撑中心标高-5.90m,围檩截面为1600mm×100mm,对撑截面为1100mm×800mm;第三道支撑中心标高-12.95m,截面为1300mm×800mm;围檩截面为1400mm×800mm。
基坑北侧周边有施工道路,因基坑紧邻地铁一号线缘故,因此沿基坑中间部位设置对称混凝土栈桥,以利土方施工顺利进行。
4、地质条件
本工程地原地势较低洼,后堆土填积原有沟塘已填埋整平。场地现为空地,地形略有起伏,地面高程在4.70~8.92m(吴淞高程系)之间。场地地貌单元属长江漫滩。
岩土层分布特征和工程性质评价下表:
层号岩土层
名称岩土层分布工程特性
①-1软~可塑素填土整个场地均有分布,层厚变化大(层厚0.4~4.5m)。堆积时间短,属新填土,欠密实,均匀性较差,透水性较强,开挖时易坍塌。
①-2流塑淤泥、淤泥质填土分布于填(暗)塘范围,层厚0.3~1.8m。强度低,高压缩性,属弱透水地层,开挖易流动,弱透水层。
②-1软~可塑粉质粘土、粘土主要分布于场地东南部,层厚较小,层顶埋深0.4~4.5m,层厚0.3~3.2m。强度中等,中等压缩性,属微透水地层。
②-2流塑淤泥质粉质粘土、粉质粘土场地较均匀分布,层顶埋深2.1~6.4m,层厚7.3~12.7m。强度低,高压缩性,灵敏度较高,属微~弱透水地层,开挖施工土体极易产生侧向变形或滑移。
5、土方与支撑施工
5.1第一层土方开挖和支撑(栈桥)施工
A.第一层土开挖,按倒退法进行开挖,先全面挖去第一层土,中间部分留置土墩做临时道路。选用4台中型反铲挖掘机,沿着四周支护桩开挖,其余按场地现场条件布置8台大挖掘机和配套的小挖土机来满足流水施工。
B.第一道支撑施工时,四周压顶梁施工,要求将围护桩凿至压顶梁底面以上5cm。开挖严禁扰动边坡支护桩(离边坡支护桩200-300mm),支护桩边土方利用人工挖除
C.按照设计图纸放出支撑、围檩垫层灰线,支撑底部浇筑100mm厚C15细石混凝土垫层,依据质量监督站要求,在素混凝土垫层上加木模,侧模也采用木模工艺。压顶梁及支撑梁侧模采用钢管加50mm×100mm木方外加二道Φ12对拉螺栓、扣件管支撑体系。栈桥平台模采用复合板。支撑混凝土强度为C35.
D.第一道支撑及栈桥浇筑时,梁、板混凝土同时浇筑,浇筑方法由一端开始用“滚浆法”先浇筑支撑梁、栈桥梁,根据梁高分层(300mm~500mm厚)浇筑,在保证混凝土初凝前的时间内成阶梯形循环进行浇筑,当达到板底位置时再与栈桥板的混凝土一起浇筑,随着阶梯形不断延伸,梁板混凝土浇筑连续向前进行。
E.施工缝处理:凿除钢筋和界面处的松动混凝土和残浆,用同配比水泥浆接浆后再浇筑新混凝土。浇筑最后一区混凝土,掺早强剂。
5.2第二层土方及第二道支撑施工
A.开挖要待第一道支撑体系支撑栈桥达到100%强度,栈桥与预留土墩临时道路搭接完毕开始进行。
B.挖土采用分块对称的方法。根据支撑布置和基坑平面特点,将基坑平面分为9块;第二层土方竖向分层分块,即分二步阶梯式挖除第一道支撑和第二道支撑的竖向间距之间的土。
C.采用盆式土方开挖,用大、中、小型反铲挖机各8台,大型挖机停在支撑外挖土装车,中、小型挖机在支撑下挖土。大、中、小型反铲挖机组成8组,分成4个工作面同时进行挖土。先开挖基坑中部土方,可有效控制基坑变形,利用基坑中部先开挖的土方区域,进行钢筋混凝土支撑的施工。基坑周边土方采用对称开挖的方式,通过开挖对撑区域的土方,可以使对撑系统尽早形成,减小基坑变形。挖土提前插入第二道钢筋混凝土支撑梁施工。
D.第二道支撑体系施工时,将围护桩上部剥出25cm,露出围护桩主筋,方便围檩吊筋双面焊接到位,使围檩对围护体系有一定的嵌固作用。施工垫层、方法及要求同第一道支撑,进行立柱桩穿支撑节点施工,焊钢板及钢筋。围檩、支撑的钢筋绑扎、支模、插吊筋、强度,模板形式亦同第一道支撑。
5.3第三层土方施工
A.当第二道支撑体系支撑梁达到80%强度时,进行开挖第三层土方。开挖方法亦同第二层土方。
5.4坑中坑土方与其钢支撑施工
A.操作工艺:坑中坑压顶梁施工→压顶梁钢筋焊接钢支撑钢板→拼接安装H型钢支撑形成支撑体系→补加缀板→焊接固定部分节点→全部焊接→检查验收。
B.根据设计图纸和交底要求放出支撑轴线,检验支撑位置及立柱桩位置。严格要求钢支撑水平向、垂直向偏差控制在30mm以内。
C.待钢支撑施工完成,普遍区域的混凝土底板形成并达到设计强度后开挖。
D.坑中坑采用两组各一台大、中、小型挖机组成的挖机组挖土。两个挖机组,分两个工作面同时对称进行挖土,小型挖机坑中淘土,中型挖机在留置土墩上进行驳土,大型挖机在坑顶进行装车。
E.挖除坑中坑中间土用长臂反铲挖机挖出坑中残留土方。最后采用后退式挖多台挖机阶梯式驳土挖运中间土墩和临时运土道路土方。
6、基坑监测
本工程基坑环境极为敏感,监测日报表工作在满足工程设计与施工方对施工安全信息的需要的同时要对基坑周边环境的影响要做出有效的监控。在基坑北侧重点位置增加监测点,确保施工安全及周边环境的安全。
7、结语
深基坑支撑虽大部分属临时性工程,但其技术复杂性却很高,稍有不慎,不仅将危及基坑本身安全,而且会殃及紧邻地铁一号线的正常运行,造成巨大损失。本工程从开挖、支撑体系到地下室结构出地面,各项质量指标均符合设计和规范要求,保证了小行高架和地铁一号线的正常运营,取得了较好的社会效益。
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