1概述
廣東地區(qū)的深基坑支護(hù)最常見有鋼板樁支護(hù)、水泥攪拌樁支護(hù)、鋼筋混凝土灌注樁支護(hù)和鋼筋混凝土管樁支護(hù)等多種支護(hù)型式，內(nèi)支撐體系通常采用鋼筋混凝土梁、鋼桁架、鋼管等多種形式。城市廣場工程深基坑支護(hù)采用了由鋼筋混凝土薄壁管樁、鋼筋混凝土壓頂梁、鋼筋混凝土內(nèi)支撐共同組成的一個(gè)支護(hù)體系。在地下室施工過程中安全可靠，取得了良好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果。
2工程概況
2.1建筑概況及周邊環(huán)境
某廣場工程位于市區(qū)繁華地段，前后兩側(cè)為城市主要道路，該建筑呈長方形布置，東西長250m，南北寬160m，建筑面積約11萬平方米，為12～17層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)高尚住宅樓。地下室一層，工程樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC-AB5OO)，深基坑支護(hù)工程樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁管樁，基坑平均挖深度為5.3m。
2.2工程地質(zhì)條件
建筑場地屬海積平原地貌，地下水屬潛水類型，基坑范圍內(nèi)各土層的物理性能指標(biāo)情況見表1。
表1基坑各土層物理性質(zhì)
3計(jì)算模式與支護(hù)方案的選擇
根據(jù)朗金土壓力理論可知，當(dāng)土體中某點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，大主應(yīng)力和小主應(yīng)力之間應(yīng)滿足以下關(guān)系式：
粘性土：
無粘性土：
可得土的主動(dòng)土壓力的值：
粘性土：
無粘性土：
取安全系數(shù)為1.2，計(jì)算求得推力T=69.6kN/m，樁長為9.94m，最大彎矩為119.16kN·m，選用PPc70-500-C50-11，樁中心距700mm，能滿足要求。具體情況如圖1所示。
3.1基坑支護(hù)方案選擇
由于工程地處市區(qū)主要干道，工期要求非常緊張，整個(gè)地下室施工期僅為190天，所以選擇合理的圍護(hù)形式是加快工期、保證安全和降低造價(jià)的關(guān)鍵，
經(jīng)有關(guān)技術(shù)人員、業(yè)主代表和工程監(jiān)理的數(shù)次論證，提出三個(gè)方案：
(1)11m預(yù)應(yīng)力混凝土管樁加內(nèi)支撐支護(hù)；
(2)14m鉆孔灌注樁支護(hù)。
圖1各層土的物理性質(zhì)及應(yīng)力計(jì)算圖
3.2各支護(hù)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能比較
各支護(hù)方案經(jīng)濟(jì)性能比較見表2。
表2基坑支護(hù)方案經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較
綜合考慮工期、造價(jià)等因素，最終選擇方案2，11m預(yù)應(yīng)力混凝土管樁加內(nèi)支護(hù)體系作為該工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
具體支護(hù)樁及內(nèi)支撐布置情況見圖2所示。
3.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工
支護(hù)樁中心距為700mm，PPc70—500—C50—11管樁，送樁深度為自然地面以下2.47m，支護(hù)樁離承臺(tái)邊緣500mm，樁頂設(shè)置1000mm×600mm鋼筋混凝土壓頂梁，混凝土等級為C30，梁頂標(biāo)高為-2.57m，中間設(shè)置兩道內(nèi)支撐梁(300×600)及斜梁(300×600)，混凝土等級為C30。
施工順序：現(xiàn)場放線→打支護(hù)樁→第一次機(jī)械挖土至-2.74m→壓頂梁、內(nèi)支撐施工→第二次機(jī)械挖土至-5.0m→第三次挖土至-5.3m→混凝土護(hù)坡。
圖2預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁支護(hù)樁內(nèi)支撐布置圖
3.4坑支護(hù)效果
(1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工期：從打樁開始到整個(gè)支護(hù)體系建立僅用50天，確保了地下室的施工工期。
(2)支護(hù)體系安全可靠：在整個(gè)地下室施工期間，支護(hù)穩(wěn)定，頂部鎖口梁變形均在20mm以內(nèi)，混凝土管樁樁身未發(fā)現(xiàn)斷裂。
(3)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益：該基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)總造價(jià)34萬元，比高強(qiáng)混凝土管樁支護(hù)節(jié)約資金32%，比鉆孔灌注樁節(jié)約工期29天，并節(jié)約了人工，產(chǎn)生了綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，是本市同類單項(xiàng)工程造價(jià)最低的一個(gè)支護(hù)體系。
4需要注意的問題
(1)混凝土薄壁管樁性能優(yōu)越，推廣應(yīng)用前景廣闊。混凝土薄壁管樁受力鋼筋采用的碳素鋼絲、混凝土等級在C80以上，具有較強(qiáng)的抗壓、抗彎性能，如PPc70—500—C50—11管樁的單樁承載力為1100kN，抗彎值為86.7kN·m。由于它是工業(yè)化產(chǎn)品，比鉆孔灌注樁現(xiàn)場施工產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定，同時(shí)便于施工，也有利于文明施工。隨著新技術(shù)、新材料和自動(dòng)化作業(yè)的應(yīng)用，管樁生產(chǎn)效率將大大提高，質(zhì)量更加可靠，產(chǎn)品的成本將進(jìn)一步降低，同時(shí)隨著新的產(chǎn)品規(guī)格的開發(fā)，薄壁管樁的應(yīng)用將更加廣泛。
(2)土力學(xué)性能應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。由于工程基礎(chǔ)樁的施工，使原土質(zhì)產(chǎn)生變化，淤泥層由于受工程樁的擠壓，含水率有所降低，因而此時(shí)淤泥層的摩擦角凝聚力C將有所提高，根據(jù)本市經(jīng)驗(yàn)，一般可提高到6度，C值可提高到10kPa。
(3)由于淤泥在含水率較大時(shí)呈流塑狀態(tài)，而在含水較小時(shí)呈硬塑狀態(tài)，因此做混凝土護(hù)坡很有必要，它有利于圍護(hù)結(jié)構(gòu)周邊土體穩(wěn)定?；觾?nèi)的積水要及時(shí)排除。
(4)基坑5m范圍內(nèi)挖土卸荷，減少主動(dòng)土壓力產(chǎn)生的彎矩，有利于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
(5)根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)周邊具體情況，荷載取值要適當(dāng)。本工程西側(cè)多層民居樓不拆除，在土方開挖過程中易造成此樓產(chǎn)生位移，支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部壓頂梁易發(fā)產(chǎn)生裂縫。若未考慮該處位置基坑止水，該樓可能會(huì)因基礎(chǔ)下孔隙水流失造成樓地面下沉的現(xiàn)象發(fā)生，建筑物會(huì)發(fā)生偏移。在支護(hù)樁中間采用加插水泥深層攪拌樁，這樣形成止水帷幕起到支護(hù)、止水的效果。
(6)承臺(tái)混凝土分二次澆筑，模板采用磚胎模，第一次澆至地下室底板底標(biāo)高處，承臺(tái)混凝土澆筑完畢后承臺(tái)與圍護(hù)樁之間應(yīng)立即回填夯實(shí)，這樣能使支護(hù)樁底部間接形成一道水平支撐，有利于支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
(7)拆除支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐應(yīng)遵循分階段、分主次、緩慢拆除的原則，先拆除斜梁，再逐一拆除主梁，不得在短時(shí)間內(nèi)全部拆除，使內(nèi)支撐梁應(yīng)力緩慢變化，有
利于支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
(8)基坑監(jiān)測要加強(qiáng)。為確?；影踩?，除了對支護(hù)設(shè)計(jì)和施工方案要充分論證外，另一個(gè)重要方面是制定周密的相鄰建筑物的測定方案，實(shí)行信息化施工，尤其在土方開挖期間要對支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移情況進(jìn)行監(jiān)測，為控制挖土進(jìn)度提供依據(jù)。各測點(diǎn)的觀測頻率一般一日一次，挖土期間應(yīng)增加觀測頻率。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形的速率與挖土深度有關(guān)，隨著土方開挖及挖深加大，變形明顯增加，而進(jìn)行地下室承臺(tái)施工時(shí)，變形減小，拆除內(nèi)支撐時(shí)變形又明顯增大，以后趨于穩(wěn)定。
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