深基坑支护设计和内支撑系统爆破拆除技术 *xc_k"\
佛山市新一建筑集团有限公司 季雄巍 V
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[摘 要] 本文总结深基坑内环支撑及爆破拆除技术,在我市首次采用,不但保证基坑安全,而且加快工程进度,供同行参考。 6T>mW#E&
[关键词] 钻孔桩结合内支撑 三管摆喷止水帷幕 爆破拆除 B*qi_{Gp
某宾馆工程位于广东省佛山市汾江南路75号,为地上五层,地下二层的公共建筑,总建筑面积32000m2,其中地下室建筑面积为11762m2。由于工程四周紧挨旧建筑物,施工期间又必须保证宾馆的正常运作,给施工增加了不少的难度;施工过程采用了多种先进的施工工艺,最终使得工程顺利完成,取得了良好的效果。 y9_V
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一、 基坑支护设计 fTzvmC:g7
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基坑平面近似正方形,由于四周环境影响,根据本工程的特点,基坑外围采用钻孔桩结合内支撑、三管摆喷止水帷幕的联合支护形式。基坑平面图见下: ?M$.+V{a
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1、围护挡土结构 M])ZK
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采用地下连续墙,虽然整体刚度大、止水效果好,但其单位造价高,因此,本围护结构设计结合工程实际特点,决定采用单排钻孔灌注桩密排挡土,用桩径Φ800@950,桩长在基坑南侧与西侧部分桩为18.50m,东侧、北侧与西侧部分支护桩桩长为13.50m。桩采用均布配筋。环梁支撑桩、基坑护坡桩、基础桩混凝土强度等级均为C25。 OL5v).Bb
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2、内支撑结构 *v?`<)P#
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在内撑式支护结构中,支撑系统是极其重要组成部分,本工程采用单层正方形内切钢筋砼结构拱圈梁支撑,中间留出坑内的操作空间,环梁内半径为36.30m。内支撑结构顶标高为-1.30m。 r)qnl9?;`]
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环撑由圆环梁(断面2.50m×0.70m)、腰梁(1.0m×0.70m)、斜撑(0.60m×0.60m)、拉杆组成,混凝土C25,其特点是将坑外水平力通过围护桩和桁架转化为圆环梁的轴向压力,发挥混凝土的承压优势,为确保环撑整体功能,环撑采取一次性连续浇灌成型。环撑由围护桩和中间支承桩(为Φ800灌注桩)承担。 $v,dz_O*\
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内支撑采用正方形内切砼结构拱圈梁,这样就巧妙地将支护结构承受的侧向土压力、水压力转化为圆形圈梁的轴压力。拱结构圈梁内支撑的构思既利用了基坑平面的固有特点,又充分发挥了拱圈梁受轴压力性能优越的特点。在施工利用原土层作底板,浇筑拱圈,在施工过程中必须注意拱梁、支撑砼与冠梁同时浇筑,连成整体。 1h(0IjG8
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3、保护临近建筑的隔水帷幕 }{M#EP8q+
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为避免因基坑降水开挖引起临近的建筑物、地下管线下沉位移及变形开裂,保证地下室干作业施工,在围护桩之间设R500@950高压摆喷桩止水帷幕。高压摆喷体用三重管旋喷跳打法施工,喷点间距0.95m,摆喷桩桩长为19m。 >82@Q^O
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三重管法摆喷是90年代中期的工艺,该工艺除对基坑支护作止水帷幕外,也经常用于地基加固等作用,该工程采用钻孔桩支护,桩间距为150mm,桩空隙采用摆喷止水,在施工中先采用钻机成孔,通过高压水和压缩空气,在孔底喷射切割≥1min后(水压力为35MPa),然后泵入水泥浆,由下而上喷射注浆,在桩与桩之间形成半柱状止水帷幕,在施工过程整体止水效果良好。 YpQ7)_s?
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4、工程监测 ,/[6e\0~
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本工程基坑开挖深度较大,四周为密集建筑住宅,支护结构对四周环境不得有任何影响,我们采取了先进的监测技术,利用钢筋计封装置,灌注桩安放测斜管及钢筋计封装置等监测手段,施工过程中对基坑围护结构、支撑、基坑外地下水位、土压力、周围环境等项目进行了监测工作,施工期间2d观测一次;在监测实施过程中,各监测点所测量的最大值均在围护结构设计所允许的范围之内,确保了地下室施工安全。 QpZ:gM_
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二、内支撑系统爆破拆除技术 JROM_>mC
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1、拆除方案的选择 k $M]3}$U
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(1)人工拆除法 ^<;V]cY`
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组织一批工人,用大锤和风镐拆除支撑梁。 lT4Hn;tnN
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优点:施工方法简单;机械和设备简单;容易组织。 r/& sub"X
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缺点:施工效率低,工期长;施工安全较差;施工时,锤击与风镐噪音大,粉尘较多,会对佛山宾馆正常运作产生极大影响,并对周边居民产生干扰。 AoY-\E
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(2)用静态膨胀剂拆除法 :iFIQpk
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在支撑梁上按设计孔网尺寸钻孔眼,钻孔后灌入膨胀剂,数小时后利用其膨胀力,将混凝土胀裂,再用风镐胀裂的混凝土清掉。 9F6F~::l}
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优点:施工方法较简单;混凝土胀裂过程,缓慢进行,无粉尘,噪音小,无飞石。 t'9*R7=
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缺点:要钻的孔眼数量多;装膨胀剂时,不能直视钻孔,否则产生喷孔现象易使眼睛受伤甚至致盲;膨胀剂膨胀产生的胀力小于钢筋的拉应力,该力可使混凝土胀裂,但拉不断钢筋,要进一步破碎,尚困难,还得用风镐处理,工作量大;施工成本最高。 f5F@^QXQ
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(3)爆破拆除法 #G|qD
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在支撑梁上按设计孔网尺寸钻炮眼,装入炸药和毫秒电雷管,起爆后将支撑梁拆除。 Pa(^}n|
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优点:施工的技术含量较高;爆破率效率较高,工期短;施工安全;成本适中(比静态破碎剂法便宜)。 lW<PoT
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缺点:爆破时产生爆破振动和爆破飞石;爆破时会产生声响。 qe #P?[
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(4)综合比较选择拆除方案 ]"+95*B
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人工拆除法和膨胀剂拆除法有其优点,特别是无震动或震动小,无飞石产生,但是效率低,工期长,成本高。 0_k'.5l%
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爆破法拆除最大的特点是效率高、工期短、成本适中,爆破法虽然会产生爆破振动和飞石,但它是可以控制和解决。 GGe,fb<k
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