2.7.1 工程概況。
廣濟街1號樓地處寧波市中心。位于柳汀街和廣濟街之間,西臨廣濟街小學,東面毗鄰寧波劇院,基坑距寧波劇院外墻僅 4m;因此,保護寧波劇院的安全是本支護系統的重點。廣濟街還有許多重要電纜和市政給排水管道,這些都給支護系統的設計和施工帶來一定困難,鄰周環境見圖 2.7-1。
廣濟街1號樓分一段樓和兩段樓兩部分。一段樓包括主樓和裙樓兩部分,地下室2層,其中主樓 28層,檐口高度103.3m,裙樓4層;二段樓為裙樓4層地下室2層,屬框架簡體、剪刀墻結構。工程樁主樓為800鉆孔灌注樁,整板群樁布置,裙樓為如700 鉆孔灌注樁,承臺樁布置。
結合現場情況,考慮到流水施工。提高工效和寧波劇院安全,決定地下室分兩次施工。第一次光施工一段樓,一段樓主樓挖土深度一9.35m,裙樓挖土深度一8.35m,主樓、裙樓合成一個整體呈正方形。待一段樓施工至四層左右時,開始二段樓地下室施工;二段樓基坑呈矩形,挖土深一8.35m,本場地范圍內自然地坪標高為一0.8m,基坑總圍護長度為300m。
2.7.2 圍護設計
(1)工程地質情況
與基坑有關的土層分布情況列于表 2.7-1。
本場區地下水埋深較淺,位于地表以下約1.40m,對混凝土無侵蝕性,受自然降水影響。
(2)圍護設計思路
廣濟街1號樓所處鄰周環境復雜,場地狹小,給地下室施工帶來困難。由于場地有限,不考慮拉錨方案,只考慮內撐方案。
本工程一段樓基坑呈正方形 61m×61m,曾提出利用圓拱內應力支撐圍護樁擋土方案,由于圓的直徑過大,施工經驗不足,把握不大,此方案被淘汰。
結合基坑情況。施工單位最后推出角撐布置方案,采用上下兩道 φ609鋼管角撐,平面上由 400鋼管組成一個整體,如圖 2.7-2。
二段樓基坑呈 44.8m×16.7m 的矩形,采用對撐方式。本支護系統設計要求嚴格控制變形,因此采用 必800@1000 直徑鉆孔灌注樁擋土。
從安全、經濟、方便、適用出發,針對基坑不同的附加荷載和不同的挖土深度,本方案設計分為三個區域;
1區為一段樓寧波劇院鄰近地帶,基坑距寧波劇院 4m 左右,屬重點防護區段,挖土深一9.35m(主樓)和一8.35m(裙樓),圍護樁采用 23m 長 死800@1000鉆孔樁,上道支撐采用郵609 鋼管角撐,下道支撐采用 φ909 鋼管角撐,圍檁采用進口 H型鋼兩道組合,角撐之間用體409 拉桿連接成一個整體,以增強穩定性。并且在緊接鉆孔灌注樁外邊,打設三排水泥攪拌樁,互相搭接 200mm,構成一個滲透性小,具備一定強度的水泥土體,起著擋水和減少主動土壓力作用?;觾染o靠圍護樁 3m 地帶進行 65 個點的土體注漿,以改善土體力學性能。
2.7.3 圍護施工
本圍護設計于1995年3月7日經寧波市城鄉建委專家組會審通過,3月 20日開始一段樓圈護樁施工。按設計要求,鉆孔灌注樁混凝土為C30,摻0.2%減水劑,并且在靠近寧波劇院地帶三個樁身中預埋三個監測孔,鉆孔樁施工質量較好。
一段樓打樁于4月27日結束,樁機移至二段樓。開始一段樓地下室施工。
由于本支護結構采用角撐,挖土比較方便。一段樓土方工程從6月1日開始,大面積開挖至一3.3m,并澆搗環梁,至6月26 日。第一次挖土時,邊挖邊做第一道鋼支撐和圍檁,待圍模和第二道支撐做好后,再進行第二次挖土,邊人工修土,邊開始墊層施工。至7月16日,主樓墊層施工完畢,開始扎筋,挖土機退至裙樓挖土,至7月23日全部挖土結束,整個土方工程流水施工88 天。此時,主樓底板于7月25 日開始澆搗混凝土。
本工程一段樓土方開挖采用分層挖、先四角后中間的方案進行。
第二次挖土由小挖機配合大挖機進行,小挖機下至第二道支撐處,把它所能挖到的土傳遞給大挖土機,不能挖到的角上由人工修土;這樣由北向南推進,并且立即進行墊層施工,磚胎模砌筑;待主樓挖土完畢后,挖土機在裙樓挖土,主樓底板立即進行扎筋,并迅速澆搗混凝土,減少基坑暴露時間,確?;影踩?。
本工程二段樓挖土,待一段樓施工至四層結構后進行。從東向西,斜面分層,一次性到底,邊撐邊挖,對于下道支撐以下的土,由人工修挖,并立即全面大片墊層施工。
2.7.4 圍護施工結果
本工程施工正值梅雨季節,在施工單位人員共同努力下,提前十天完成地下室工程,達到了安全經濟、方便、適用的預期目的,收到較好效果。
(1)變形監測情況
本工程圍護系統采取全面的監測控制。特別對于寧波劇院附近地帶作了重點監控,本圍護監測系統包括以下幾個體系∶
1)環梁水平位移監測體系
環梁施工后,把環梁的軸線標出,挖土時每隔兩天用經緯儀觀測環梁軸線位移情況,監測結果表明∶寧波劇院附近環梁位移最大僅 4.5cm,與計算一致。
2)樁身位移和土體位移監測體系
此監測體系用專門儀器觀測挖土過程中樁身位移和樁后土體位移。觀測結果表明,樁身最大水平位移為56.20 mm,發生在下道支撐拆除后,在樁身以下 4。5m處,即第二道支撐處。
土體水平位移最大達到31.96mm,發生在地表以下 9m左右,即基坑底處,基坑附近地面無沉降現象,基坑底無隆起。
3)寧波劇院沉降及內部開裂觀測情況。
寧波劇院在本工程開始之前,根據建設單位需要,在基坑附近剛施工完畢一個新附房建筑。在樁基施工時,該新附房已有所下沉,主要是房子自身的沉降。在基坑開挖后,對新附房也產生一定影響,由于以上雙重影響,引起墻面粉刷開裂、變形、縫隙增大,但房子主要構件、梁板、柱未有任何開裂現象,因此無很大危險存在。
(2)工程造價
圍護系統一次性包干621 萬元,按圍護周長300m計算,每延米造價 2.07萬,對于如此深度的基坑來說,尚屬經濟合理。
2.7.5體會及建議
(1)支護設計應區別不同情況,不同對待,這樣不但能降低工程造價,而且方便適用。
(2)基坑挖土是施工的關鍵,施工成敗主要在于合理的挖土工藝,一定要綜合考慮挖土順序、挖土方法、天氣狀況,做到合理挖土,確保安全施工。
(3)圍護樁錨入硬土層,不但能減少土體變形,而且能減少地面沉降、基坑隆起。
(4)支撐采用鋼結構,能與挖土協調配合一致,縮短工期;降低造價。但要注意安裝偏差不能過大,焊接要牢靠。
(5)對于重點防護的基坑,應注意基坑暴露時間不能過長。