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石油大厦基坑单排钻孔灌注桩水平拱圈支护

312 2021-12-23 13:59:28

2.12.1 工称概况

石油大厦位于宁波市镇明路、迎凤街交叉口东南侧,是一幢综合性大厦,地上 20 层,地下一层半,建筑高度73.8m,建筑总面积为16100m²,工程总造价约3400万元,地下室1424m²,挖土深(从天然地面起)7~7.5m。在东面和南面各有7层新建住宅,

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西面和北面紧靠镇明路和迎凤街,在北侧有光缆平行通过,在基坑内有废河道东西横贯,见总平面图 2.12-1。

2.12.2 支护选型设计

(1)选型

1)针对基坑面积小,不允许有过大变形的特点,决定采用钻孔灌注桩作支护桩,上部采用内撑和锚环两个方案,作了比较和权衡。

内撑式已在宁波市各处深基坑中使用,其结果安全可靠,但是存在工期长,成本高,不利于挖土和地下结构施工等缺陷。若采用拉锚,虽没有内支撑的弊病,但存在锚定固定难、位移大、要求锚定埋设场地大、施工麻烦等困难,本工程场地狭窄,无法采用。最后决定采用水平圆环支撑方案,将圆环与支护盖梁四角相割,使成为四只无铰圆拱,拱同盖梁之间用拉杆相连,拱的两端支承在与盖梁的交点上,使环成为盖梁的外锚,从而达到内力平衡。环的大小应以不影响地下室壁板施工为前提,这样就解决了

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拉锚的缺陷,不仅安全可靠,而且大幅度的降低了成本,方便土方施工,缩短施工工期。这种支护形式,我们称之为拱圈环锚式支护,其平面布置,见图2.12-2。

2)环锚式支护方案同内撑式支护方案经济指标比较见表2.12-1。

表中内撑式钢材、混凝土按施工图计算,包括应急加固及支承桩;环锚式钢筋混凝土是按施工结果数量计算。从上表可见,环锚式比内撑式可减少混凝土93.29m²,钢材 99.155t。

环锚式支护工程费约140 万元,每延米约1万元。

(2)设计

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2.12.3 支护施工

(1)施工流程和方法

支护桩施工结束,第一次挖土机进场,将场地中杂土全面挖到盖梁底面平齐,计土方5100m³,然后挖土机退场。开始放样凿桩和浇筑盖环梁,施工塔吊基础。混凝土养护 8天后,开始第二次挖土,从东南角开始,到西北角退出,挖土全部结束。历时 18 个工作日,计土方7400m³。在挖土期间实施边挖、边凿、边铺、边浇、边砌的"五紧跟"施工顺序,循序渐进,日夜抢工。当挖土结束时,地梁承台的砖胎模已完成过半,进入了钢筋绑扎阶段,支护自始至终安然无恙。位移应力测定详见测试报告单。机械挖土是一次挖到梁底;梁底以下承台土方由人工开挖。挖出一只,浇筑一只,对紧靠支护桩的承台,在浇灌混凝土时同桩相连,并将挖出的土和桩凿下的混凝土块回填到砖胎模与支护桩之间,这些措施对稳定支护起到有利的作用。

(2)施工中遇到的情况

在暗河道一段,块石累累,对埋设护筒全靠机挖清障回填,因此上部泥土松散,导致桩径参差不一;在南面遇到矩形深水井的条石障碍,无法施工,只好放弃,结果下部形成缺口,仅靠盖梁连接。

(3)施工中应注意的几点

1)盖环梁浇捣前应严格控制上下二根拉杆水平,并放入盖环梁箍筋内,保持平直(见平面图2.12-2),对支护桩的超长锚固筋尽量不要割去,以作固定栏柱之用。

2)在盖环梁侧面做好位移和沉降观测点,在基坑内砌好四只排水井,使坑内保持干燥。

3)在定位放样中,应按支护桩实际排列尺寸进行。如环梁半径设计为2lm,按实际测定,以 20.5m 放样较为妥当。

(4)施工监测情况

在整个施工过程中进行了全面的观测,包括水平位移观测、深部土体位移监测、拉杆应力监测和混凝土应力监测等,取得了较为详尽的资料(详见图2.12-4、5及表2.12-3、4)。

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体会和建议

宁波石油大厦基坑围护结构的设计,方案新颖,施工方便,造价也较低,是一种新的尝试。从监测的结果看,土体的最大水平位移没有超过40mm;从应力测试的情况看,钢筋所承受的拉应力和混凝土所承受的压应力都没有达到其极限应力的 60%。可以说,没有出现任何险情,整个围护体系的效果是良好的。其次,方案的提出要以安全、经济、便捷为目的;要从本场地的地质情况和工程具体特点出发,总结成功失败的经验教训,因地制宜的来研制方案。任何取舍都要以实践结果为依据。对原先的设计方案,如果发现有不符合实际情况时,应敢于推倒重来。如机挖深度,原来考虑挖到承台底,后来改为板底,但在施工时发现还是挖到梁底有利,立刻就更改过来。