复杂环境下的地下障碍物处理
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复杂环境下的地下障碍物处理柯步敏景凯沈钟炎施文剑(浙江省长城建设集团股份有限公司浙江杭州)
【擅要】对于城市中心原有建筑位置上的新建工程,在基坑围护土方施工时采用分段流水先拆后撑的地下障碍物处理技术可以克服原有老基础对施工的影响,不仅能够保证基坑变形安全,而且可以加快施工进度,节约施工工期。【关键词】地下障碍物处理拆除先拆后撑
1工程概况与周围环境概况1.1工程概况地铁1号线龙翔站点上盖物业城市综合体位于杭州市延安路以东,学士路以南,平海路以北,吴山路以西的市中心最繁华的商业区内(图1)。基坑面积7351mz,地下三层,地上九层,地下建筑面积2t935m2,总建筑面积79215m2。基坑嗣护采用地下连续墙“二墙合一”结合三道钢筋混凝土内支撑体系,墙厚800mm,深27.25"-'35.80m不等。
图1场地内原有建筑老工联大厦部分地下室及原围护结构尚未拆除(见原基础平面图和1.1剖面),老工联大厦为框架剪力墙结构,地下室一层,层高2.8米,深基础为钻孔灌注桩,桩长34.8m。开工进场时,老工联地下室顶板以上结构均已拆除,北侧项板和南侧局部顶极已破除,剩余的老桩和钢筋混凝十结构对新建工程的基坑围护支撑旆工和土方施工影响较大。1.2周围环境概况地铁1号线龙翔站点上盖物业城市综合体工程东侧为约14m宽的吴山路,吴山路以东距离本工程约20m外为杭经大楼。南侧平海路下埋设有大量的市政管线,其中最近的煤气管距离基坑边约7.50m,平海路另一侧为在建的湖滨19#地块。本工程西侧距离目前在建的地铁龙翔站主体结构仅lOm,地铁站与本工程之间还有四根市政管线通过。北侧为保留的浣纱渠,浣纱渠距离基坑边约1.57m,浣纱渠以北为杭州公交延安路中心站。
2工程特点及难点地铁1号线龙翔站点上盖物业城市综合体工程的特点和难点如下:
·522·(1)本工程基坑周围环境复杂,离延安路(距延安路最近处为10m)和平海路(距平海路最近处为7.5m)较近,延安路、平海路下有雨水、污水、电信及煤气管道,基坑距煤气管道最近处为6m(管道需要保护),对施工过程中基坑变形控制提出较高的要求。原有地下室紧邻平海路,因此地下障碍物清除的施工方法、施工顺序对控制基坑变形,保护周边环境至关重要。(2)本工程紧邻在建地铁工程(离地铁最近处为10米),其中龙翔桥地铁车站采用800厚连续墙作为围护,深度约为30m,基坑总长约157m,开挖深度为16.5m,该基坑底板已经完成施工。本工程基坑外边与相邻地铁基坑外边最小距离约为10m,长度约为120m。必须按照《杭州市地铁建设管理暂行办法》的要求进行施工,将基坑变形控制在规定的范围内。(3)本工程全面铺开后,场地会变得非常狭小,对施工临时设施的布置、施工临时道路的布置、大型施工机械的布置带来较大的困难,特别是拆除施工与基坑土方开挖和围护支撑施工的穿插、组织提出较高的要求。
原基础平面图3障碍物处理原则对原有建筑地下室及围护结构采用分段拆除,流水作业。并且在拆除过程中针对不同施工区段以及对基坑同护体系变形的影响,分别采用先拆除地下障碍物后施工围护支撑和先施工围护支撑后拆除地下障碍物的方法进行处理,同时采用局部回填三角土加固基坑的被动区,可以起到很好的控制基坑变形的效果,对邻近的在建地铁工程和市中心主干道路影响很小,完全控制在设计要求的范围内。(1)I区块被动区士体较宽,且周边荷载较小,采用“先拆后撑”的施工顺序,先破除原有地下
室墙底板后施工第一道支撑及压顶梁,对基坑变形的影响较小,并加快了施工进度。(2)Ⅱ区块位于基坑中部,对基坑变形影响小,采用“先拆后撑”的施工顺序。因Ⅱ区块东侧被动区土体较窄,原有地下室东侧底板拆除后立即采用回填土对基坑被动区土体进行加固,确保基坑安全。(3)Ⅲ区块位于基坑边,南侧紧邻平海路,西侧紧邻在建地铁龙翔站,对基坑变形的要求非常高,故采用“先撑后拆”的施工顺序,先施工第一道支撑及压项梁后进行原有地下室墙底板的破除,确保基坑变形对周边影响最小。
4地下障碍物拆除的顺序与方法根据设计要求,地下室墙底板拆除需在压顶梁和第一道支撑施工完成后进行拆除,第一道支撑梁底标高为.1.55m,原地下室底板面标高为--4.23m,净空约为2.7m,地下室墙底板拆除时难以采用镐头机进行凿除拆除,需进行空压机人工凿除,会增加拆除难度,影响工程进度。考虑到拆除施工进度对整个工程的施工进度影响较大,若不寻求技术上的突破,整个工程的阶段性旌工进度目标就无法实现。经过对基坑支护图纸仔细分析研究,结合实际施工经验,并经设计
·523·单位同意,在地下连续墙施工完成达到强度后,计划对第一道支撑旌工和地下室墙底板拆除分成I区、Ⅱ区、m区进行流水分段施工。总体施工顺序为I区叶Ⅱ区_Ⅲ区。
流水分块平面图支撑平面图
4.1I区的施工顺序与方法采用“先拆后撑”的旋工顺序:I区原有围护桩破除至第一道支撑底-÷该区域原有地下室墙底板拆除一该区域压顶梁和第一道支撑梁施工地下室墙底板及老围护桩拆除时采用镐头机凿除,钢筋采用气割割除,砼碎块采用挖机挖除。4.2II区的施工顺序与方法
采用“先拆后撑”的施工顺序:Ⅱ区原有围护桩破除至第一道支撑底一该区域原有地下室墙底板拆除一东侧三角土方回填加同基坑被动区-÷该区域压顶梁和第一道支撑梁施工地下室墙底板及老围护桩拆除时采用镐头机凿除,钢筋采用气割割除,砼碎块采用挖机挖除。4.3III区的施工顺序与方法
采用“先撑后拆”的施工顺序:Ⅲ区原有围护桩破除至第一道支撑底-÷该区域压顶梁和第一道支撑梁施工,待砼强度达到80%-÷该区域原有地下室墙底板拆除。在支撑梁下采用空压机人工凿除,钢筋采用气割割除,砼碎块采用小挖机挖除。
5地下障碍物拆除施工要点为避免施工噪声影响周围居民,搞头机等高噪声设备禁止夜间施工。整个拆除过程中派专人进行洒水,使扬尘降低到最低程度。拆除过程中增加监测频率,密切注意基坑变形,用数据指导拆除施工。5.“区拆除施工要点先拆除I区块原有围护桩至第一道支撑底,同时拆除该区域的墙底板。5.2II区拆除施工要点因II区块东侧被动区土体较窄,采用在原有地下室东侧底板拆除后立即在被动区回填土方的技术措施进行加固,确保新基坑的安全。II区地下室墙底板拆除采取分段拆除。每拆除一段,按l:1坡度对底板拆除部位用士重新回填,回填土上口与地卜连续墙距离10in,回填完成后再进行下段墙底板拆除。待II区地下室墙底板全部拆除后再进行该区块第一道支撑梁施工。拆除过程中加强基坑及周边道路的监测。5.3Ⅲ区拆除施工要点先拆除m区块原有围护桩至第一道支撑梁底。待Ⅲ区第一道支撑梁及压顶梁施工完成,混凝土强度达到80%后,拆除Ⅲ区块原有地下室墙底板。
6监测结果根据本工程监测设计要求及工程基坑周边环境特点,监测内容分为以下几个方面:(1)深层土体水平位移监测;(2)基坑外水位监测;
·524·(3)围护支撑支撑轴力监测;(4)地下连续墙墙体界面土压力及内力监测;深层土体水平位移累计值(nlln)
\时间原地下室底板原地下室新建地下室底新建地下室顶
区央\破除前破除后板完成后板完成后
I区块、1.8l2.743.244.6
II区块1.232.0423.925.3ⅡI区块1.943.2429.631.7
注:设计允许累计最人变形为50mm。
基坑外水位标高监测值(m)\埘间原地下室底板原地下宝新建地下室底新建地下室顶
区套\破除前破除后板完成后板完成后
I区块、-3.120-3.120-4.512-4.572II区块.2.580—3.210-4.616-4.766
III区块.3.550
.3.620-4.556-4.796
注:水位标高为地下水位的相对栝高。
围护支撑轴力监测值(赋)
\埘间原地下室底板原地下室新建地下室底新建地下室顶
区囊\破除前破除后板完成后板完成后
I区块、|2392.13450.3|II区块|2488.23941.9|
ⅡI区块272.1717.22570.3|
注:设计允许最人轴力为6500KN。
地下连续墙墙体界面土压力监测值(Kpa)\时间原地下室底板原地下室新建地下室底新建地下室顶
区套\破除前破除后板完成后板完成后
I区块、||l|
II区块l148.6|lⅡI区块|203.9
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监测结果:深层土体水平位移、支撑轴力均在设计控制值之内。7结语(1)从工期角度上看,采用分段流水施工结合局部区块先拆后撑的技术,施工工艺简单,压缩了整个清障施工的工期,比原方案节约工期15天;并且与本项目土方和基坑围护结构的同步施工,可以进一步减小整个围护施工的工期,对完成业主下达的工期任务起到了积极的作用。(2)在原有建筑的位置上重建工程是施工企业面临的一个新的课题,新基础施工常受到原有老基础障碍物的影响,能否及时处理是影响新建项目施工顺利进行的关键;其中处理方案合理与否,又关系到新建项目的造价和工期等多方面,本项目的成功经验可以作为类似工程的借鉴。
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