超深基坑鋼棧橋中心島土方開挖施工技術(shù)

1、<p>　　超深基坑鋼棧橋中心島土方開挖施工技術(shù)</p><p>　　[摘要] 在超大面積超深基坑工程施工中，采用中心島式土方開挖具有明顯優(yōu)勢(shì)，不僅可以降低工程造價(jià)，而且可以提高中心部分主體結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度。天津某工程建筑高度480m，是天津市響螺灣目前在建第一高樓，基坑面積12132㎡，基坑開挖深度達(dá)-31.9m，半逆做法施工。本文以天津某工程為背景，闡述了超深基坑工程鋼棧橋-中心島式土方開挖施工技術(shù)，通

2、過工程實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果表明采用此技術(shù)，有效縮短了工期，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞] 超深基坑；半逆做法；鋼棧橋-中心島土方開挖；施工技術(shù) </p><p>　　中圖分類號(hào)：TV551文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　1 概況 </b></p><p><b>

3、　　1．1 工程概況 </b></p><p>　　天津某工程位于天津?yàn)I海新區(qū)響螺灣商務(wù)區(qū)濱河西路與坨場南道交口。本工程占地面積12110㎡，總建筑面積297546㎡，建成后是集甲級(jí)辦公、五星級(jí)酒店、商業(yè)、酒店公寓及觀光娛樂中心為一身的綜合性超高層建筑，為響螺灣第一高樓。塔樓為框架+核心筒結(jié)構(gòu)+加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)，裙房為框架全鋼結(jié)構(gòu)，車庫為框架結(jié)構(gòu)。本工程地下4層；塔樓地上共91層，建筑高度480m；裙房地上

4、2層，建筑高度20.25m。 </p><p>　　本工程基坑面積12132㎡，開挖深度-22.850m～-26.850m，局部達(dá)到-31.900m（主樓電梯井坑），為天津地區(qū)目前開挖深度最深基坑。工程整體采用半逆施施工：基坑中心部分正施、支撐部分逆施，通過中心環(huán)梁實(shí)現(xiàn)逆施區(qū)樓板結(jié)構(gòu)對(duì)基坑的支護(hù)?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)：1m厚地連墻+旋噴樁止水帷幕（咬合1.5m），三墻合一。支護(hù)結(jié)構(gòu)：四道環(huán)形內(nèi)支撐；第一道支撐為臨時(shí)梁式支

5、撐；第二三道支撐為板式支撐，兼做地下三、四層結(jié)構(gòu)頂板；（350/500mm厚）第四道支撐兼做車庫底板（1200mm厚）。 </p><p><b>　　效果圖 效果圖 </b></p><p>　　1.2 場地情況及地理位置 </p><p>　　本工程場地為矩形，東西長101m，南北長117m。基坑南側(cè)與北側(cè)距離圍擋5m，東側(cè)距離圍擋4m（東

6、側(cè)主要作為堆場），西側(cè)為辦公區(qū)，現(xiàn)場場地狹小，出土口主要在基坑?xùn)|側(cè)。 </p><p>　　該工程位于濱海新區(qū)響螺灣濱河西路與坨場南道兩個(gè)主干道交叉口，且響螺灣對(duì)環(huán)境要求高，運(yùn)土施工車輛白天不能出入，因此土方開挖需在晚上施工，車輛每次出施工現(xiàn)場進(jìn)行清洗。土方開挖是整個(gè)工程的關(guān)鍵，能否按時(shí)完成直接影響著后續(xù)施工進(jìn)度，是施工組織的關(guān)鍵所在。 </p><p><b>　　1.3 地址

7、情況 </b></p><p>　　本工程地處海河較近，屬于典型的軟土地區(qū)，其工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件較差，水位較高，在基坑開挖時(shí)容易產(chǎn)生土體滑移、基坑失穩(wěn)、維護(hù)墻體變形等情況發(fā)生。因此必須采取先進(jìn)的施工技術(shù)，才能確保支護(hù)結(jié)構(gòu)及土方開挖施工的順利安全進(jìn)行。本項(xiàng)目半逆做法土方開挖中，采用了鋼棧橋-中心島土方開挖施工技術(shù)，并得到了成功應(yīng)用，為后續(xù)類似工程提供了經(jīng)驗(yàn)做法，具有很大的參考價(jià)值。 </p&g

8、t;<p><b>　　2 施工重難點(diǎn) </b></p><p>　?。?）施工場地狹窄，出土車輛組織困難；（2）響螺灣地區(qū)施工環(huán)境要求高，土方開挖只需在夜晚進(jìn)行，但出土量大，如何保證土方開挖進(jìn)度是難點(diǎn)；（3）基坑開挖深度最大達(dá)-31.90m，為天津市目前第一深坑，且臨近海河，開挖風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大；（4）本工程基坑西側(cè)及北側(cè)都為已建成建筑，南側(cè)及東側(cè)為主干道，對(duì)周圍建筑物及道路的監(jiān)測(cè)

9、，保證其安全是重點(diǎn)；（5）如何高效的利用鋼棧橋進(jìn)行出土是保證土方開挖按進(jìn)度完成的關(guān)鍵因素；（6）中心島部分土方開挖過程中，控制降水井開啟及關(guān)閉的數(shù)量，保證開挖水位標(biāo)高是難點(diǎn)；（7）本工程中心島部分降水井多（32口），如何在開挖過程中對(duì)降水井進(jìn)行保護(hù)是重點(diǎn)。（8）工程樁樁頂標(biāo)高高于基坑底部標(biāo)高，如何分層組織開挖、合理穿插截樁對(duì)施工進(jìn)度影響極大；（9）第四道支撐于主樓交差部位比較狹窄，如何保證此部位的土方開挖的順利進(jìn)行是重點(diǎn)；（10）土方開

10、挖過程中對(duì)第四道支撐環(huán)梁部分預(yù)留的底板鋼筋的保護(hù)是重點(diǎn)；（11）本工程塔吊及部分鋼棧橋樁處于電梯底坑內(nèi)，且樁頂標(biāo)高高于坑底標(biāo)高，因此在開挖過程中如何保證塔吊及鋼棧橋的安全是重點(diǎn)；（12）基坑開挖深度的加深，按設(shè)計(jì)要求對(duì)鋼棧橋進(jìn)行加固，因此如何保證加固</p><p><b>　　3 施工方案確定 </b></p><p>　　本工程中心島部分土方開挖施工前，環(huán)形支撐及

11、支撐底板已施工完畢?；哟竺娣e的挖土卸荷會(huì)導(dǎo)致基坑變形，因此在土方開挖過程中應(yīng)盡量保證周邊支護(hù)結(jié)構(gòu)的均勻受力。結(jié)合工程實(shí)際情況，決定采用中心島式-鋼棧橋分層土方開挖施工方法。中心島土方共分兩個(gè)區(qū)段（Ⅰ、Ⅱ區(qū)）由東向西同時(shí)施工，第一次開挖至-25.350m標(biāo)高（工程樁設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高），第二次挖至-26.850m設(shè)計(jì)標(biāo)高（包含鋼棧橋影響外的集水坑開挖），此階段土方全部利用鋼棧橋進(jìn)行出土。因開挖深度的加深，鋼棧橋埋深不夠，因此最后階段需拆除鋼棧

12、橋，退行挖土將鋼棧橋影響范圍內(nèi)的電梯底坑開挖完畢，將土方倒運(yùn)至第四道支撐旁，利用塔吊+50t汽車吊+人工配合出土。中心島部位土方總量約近8萬m&sup3;，因本工程前期降水時(shí)間較長，根據(jù)開挖土質(zhì)情況較好，無需進(jìn)行護(hù)坡。 </p><p><b>　　4 土方施工 </b></p><p>　　由于本工程為天津市目前在建第一深坑，施工難度大，且地處濱海新區(qū)響螺灣

13、，土方開挖時(shí)間受限。針對(duì)這些難點(diǎn)我們進(jìn)行了分階段的土方開挖。基坑設(shè)置一出土鋼棧橋。 </p><p>　　第一階段：1.2m厚底板范圍土方開挖至-22.850設(shè)計(jì)標(biāo)高。按1:1坡度分級(jí)設(shè)置階梯，留存中心島土。Ⅰ、Ⅱ區(qū)同時(shí)由東向西，將土方開挖并向中間倒運(yùn)，利用鋼棧橋進(jìn)行出土。機(jī)械設(shè)備：200型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑4.2m）。日出土方1200m&sup3;左右。 </p><p>　　第二

14、階段：主樓與第四道環(huán)梁交錯(cuò)部位土方開挖。采用作業(yè)半徑為3m的35型挖掘機(jī)及人工配合進(jìn)行開挖,將開挖土方倒運(yùn)至中心島部位，利用鋼棧橋進(jìn)行出土。機(jī)械設(shè)備：200型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑3m），日出土方1200m&sup3;左右。 </p><p>　　第三階段土方開挖：土方開挖至-25.350m樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。Ⅰ、Ⅱ區(qū)開挖過程中，樁頭標(biāo)高高于-25.350m的部位先進(jìn)行截樁，再進(jìn)行開

15、挖。采用接力式挖土將土方向鋼棧橋平臺(tái)處傳遞，利用預(yù)留平臺(tái)上的挖機(jī)出土。機(jī)械設(shè)備：200型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑3m）。日出土方1200m&sup3;左右。 </p><p>　　第四階段土方開挖：土方開挖至-26.850m設(shè)計(jì)標(biāo)高（鋼棧橋影響范圍外的集水坑全部挖到位）。采用接力式挖土將土方向鋼棧橋平臺(tái)處傳遞，200型挖掘機(jī)布置在二級(jí)放坡的土臺(tái)上，利用預(yù)留平臺(tái)上的200型挖機(jī)出土

16、；鋼棧橋影響范圍外的集水坑采用35型挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，必要時(shí)進(jìn)行分級(jí)放坡處理。隨著中心島部分土方的收縮，如200型挖機(jī)臂長不夠，換用長臂挖機(jī)進(jìn)行出土。此階段如集水坑較深，開挖前要進(jìn)行試開挖。機(jī)械設(shè)備：300型長臂挖機(jī)（有效臂長20米）、200型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑3m）。日出土方800m&sup3;左右。 </p><p>　　第五階段土方開挖：鋼棧橋拆除完畢，剩余土方開挖。本

17、階段土方開挖，利用35型挖掘機(jī)開挖局部較深電梯井部位。土方利用200型挖掘機(jī)采用接力倒土至東側(cè)第四道支撐旁。利用1、2#塔吊及50t吊車進(jìn)行出土，將土方堆運(yùn)至路邊及一期場地內(nèi)，最后將土方外運(yùn)。機(jī)械設(shè)備：200型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機(jī)（作業(yè)半徑3m）、50t汽車吊、塔吊。日出土方400m&sup3;左右。 </p><p><b>　　5 實(shí)施效果 </b></