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SMW桩围护深基坑盖挖逆作法在实际工程中的应用

355 2020-09-23 09:49:52


工程概况


工程地上26层,地下3层,采用全钢结构体系。其地下室基坑西侧与珠江路车站北边东侧紧密相临,两基坑施工时间基本重叠。




工程及水文地质条件


工程地处繁华市区,地势较平坦,地面高程9.89~11.03m,场地位于一级阶地前沿,地质条件较为复杂。在本工程范围内,主要土层有素填土、粉质粘土等,在地表下32m左右,有中砂和粉砂的卵砾石承压含水层,水头为地面以下2m。

岩土工程地质条件分析


SMW围护结构施工


SMW围护结构参数

根据工程土层条件, SMW围护结构施工时主要是控制好水泥用量和水灰比,确保一定的泵送压力,合理选择下沉与提升速度,使得形成的SMW复合桩体满足抵抗水、土压力的强度和抗渗要求,从而保证基坑开挖过程中的稳定性。

下面为SMW围护结构的控制参数:

H型钢尺寸:基本尺寸为700 mm×300 mm×13mm×24mm,长度28m左右

插入比:0.8左右

桩径:主体桩径850mm,搭接250mm

水泥参入比、标号:20% 425号普通硅酸盐水泥

供浆流量:140~160 L/min

浆液配比:水B水泥=1.6~2.0:1

泵送压力:1.5~2.5 MPa

钻进速度:下沉<1m/min,提升<2m/min

水泥浆的比重:1.29~1.37

每根桩每延米水泥浆用量:0.427~0.523m3

水泥土28天无侧限抗压强度:大于等于1.5 MPa

 

三轴搅拌桩的搭接施工

搅拌桩桩位平面偏差不大于5cm,轴心距为600mm,搅拌桩搭接250 mm。三轴搅拌桩采用套打工艺,因此桩心距为600mm。

 

型钢布置方式

型钢采用一插一、隔一插一、三插二三种方式。从开挖后的情况看,基坑变形相差不大,水泥土未发现明显的剪坏。所以,控制中心基坑围护基本采用最经济的隔一插一。




盖挖逆作施工



垂直支撑体系

为形成栈桥行走系统,必须能承受地下3层楼板结构自重和地面施工活荷载的承重桩、柱。对于垂直荷载的支撑体系应尽量利用控制中心的永久钢立柱,作为主要荷载的支撑结构,同时增设少量的临时格构柱,以缓解因内部结构墙身未能施工而引起的支撑能力不足的问题。



水平支撑体系

本次逆筑法基坑工程共设4道支撑,第1、2、3道为结构混凝土板支撑,第4道为钢支撑。工程设计有两个方面的特色,一是利用了水平支撑悬吊技术,另一特别措施是采用了空间琵琶撑支护技术,由于基本使用刚度较大的砼板作为支撑,基坑变形相对较小,有效地控制了基坑开挖过程中的水平位移。

在盖挖逆作法施工的基坑中,水平支撑体系主要为结构的各层楼板,但与一般的地下连续墙围护的基坑尚有所不同。地下连续墙施工时,可直接在墙体内预留板筋接驳器或将板筋与墙体钢筋焊接后,将水平支撑的板固定。对于SMW围护的基坑工程,考虑到H型钢必须回收,因而不能在型钢上留下任何痕迹,结构外墙侧处于悬臂状态,本次采用了悬吊技术,即将地面一层板与SMW圈梁锚固在一起,地下1、2层底板通过钢筋悬吊的方式,逐层传递到地面一层板处。

根据计算,在基坑的-3层,层间距较大,一般为6m,离开基坑边墙8.05m处最深开挖到19.45m,为稳定该处基坑的围护结构,设置了空间琵琶撑。对于每一琵琶撑节点,在基坑板-12.5 m向上设置了单根支撑,近侧墙一侧与结构-1到-2层楼板之间的围檩相连,远端直接焊接到-2层楼板与柱结合部;向下每一节点处对称设置了3根支撑,形成琵琶状。此3根支撑形成的水平分力由-2层底板承担,垂直分力由向上的支撑平衡。




结语


本工程根据现场实际情况,成功采用了SMW工法基坑围护盖挖逆作法进行结构施工。特别是H型钢的顺利回收,及时开挖出土,变形小,使得这两种工法在深基坑工程施工中更具竞争力。

 



转自筑龙岩土,

作者南京市地下铁道工程建设指挥部习哲,

版权归原作者所有。