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，不僅可以降低工程造價，而且可以提高中心部分主體結(jié)構(gòu)施工進度。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-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、過工程實際監(jiān)測數(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)濟效益和社會效益。 </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：TV551文獻標識碼： 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濱海新區(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㎡，建成后是集甲級辦公、五星級酒店、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)梁實現(xiàn)逆施區(qū)樓板結(jié)構(gòu)對基坑的支護?；訃o結(jié)構(gòu)：1m厚地連墻+旋噴樁止水帷幕（咬合1.5m），三墻合一。支護結(jié)構(gòu)：四道環(huán)形內(nèi)支撐；第一道支撐為臨時梁式支

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?；幽蟼?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，出土口主要在基坑東側(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主干道交叉口，且響螺灣對環(huán)境要求高，運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)場進行清洗。土方開挖是整個工程的關(guān)鍵，能否按時完成直接影響著后續(xù)施工進度，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，在基坑開挖時容易產(chǎn)生土體滑移、基坑失穩(wěn)、維護墻體變形等情況發(fā)生。因此必須采取先進的施工技術(shù)，才能確保支護結(jié)構(gòu)及土方開挖施工的順利安全進行。本項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)驗做法，具有很大的參考價值。 </p&g

8、t;<p><b>　　2 施工重難點 </b></p><p>　　（1）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行，但出土量大，如何保證土方開挖進度是難點；（3）基坑開挖深度最大達-31.90m，為天津市目前第一深坑，且臨近海河，開挖風險系數(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，對周圍建筑物及道路的監(jiān)測

9、，保證其安全是重點；（5）如何高效的利用鋼棧橋進行出土是保證土方開挖按進度完成的關(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，保證開挖水位標高是難點；（7）本工程中心島部分降水井多（32口），如何在開挖過程中對降水井進行保護是重點。（8）工程樁樁頂標高高于基坑底部標高，如何分層組織開挖、合理穿插截樁對施工進度影響極大；（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行是重點；（10）土方開

10、挖過程中對第四道支撐環(huán)梁部分預(yù)留的底板鋼筋的保護是重點；（11）本工程塔吊及部分鋼棧橋樁處于電梯底坑內(nèi)，且樁頂標高高于坑底標高，因此在開挖過程中如何保證塔吊及鋼棧橋的安全是重點；（12）基坑開挖深度的加深，按設(shè)計要求對鋼棧橋進行加固，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的挖土卸荷會導致基坑變形，因此在土方開挖過程中應(yīng)盡量保證周邊支護結(jié)構(gòu)的均勻受力。結(jié)合工程實際情況，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區(qū)段（Ⅰ、Ⅱ區(qū)）由東向西同時施工，第一次開挖至-25.350m標高（工程樁設(shè)計樁頂標高），第二次挖至-26.850m設(shè)計標高（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間較長，根據(jù)開挖土質(zhì)情況較好，無需進行護坡。 </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、，土方開挖時間受限。針對這些難點我們進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)計標高。按1:1坡度分級設(shè)置階梯，留存中心島土。Ⅰ、Ⅱ區(qū)同時由東向西，將土方開挖并向中間倒運，利用鋼棧橋進行出土。機械設(shè)備：200型挖掘機（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)梁交錯部位土方開挖。采用作業(yè)半徑為3m的35型挖掘機及人工配合進行開挖,將開挖土方倒運至中心島部位，利用鋼棧橋進行出土。機械設(shè)備：200型挖掘機（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機（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)計標高。Ⅰ、Ⅱ區(qū)開挖過程中，樁頭標高高于-25.350m的部位先進行截樁，再進行開

15、挖。采用接力式挖土將土方向鋼棧橋平臺處傳遞，利用預(yù)留平臺上的挖機出土。機械設(shè)備：200型挖掘機（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機（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)計標高（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處傳遞，200型挖掘機布置在二級放坡的土臺上，利用預(yù)留平臺上的200型挖機出土

16、；鋼棧橋影響范圍外的集水坑采用35型挖掘機進行開挖，必要時進行分級放坡處理。隨著中心島部分土方的收縮，如200型挖機臂長不夠，換用長臂挖機進行出土。此階段如集水坑較深，開挖前要進行試開挖。機械設(shè)備：300型長臂挖機（有效臂長20米）、200型挖掘機（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機（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型挖掘機開挖局部較深電梯井部位。土方利用200型挖掘機采用接力倒土至東側(cè)第四道支撐旁。利用1、2#塔吊及50t吊車進行出土，將土方堆運至路邊及一期場地內(nèi)，最后將土方外運。機械設(shè)備：200型挖掘機（作業(yè)半徑4.2m）、35型挖掘機（作業(yè)半徑3m）、50t汽車吊、塔吊。日出土方400m&sup3;左右。 </p><p><b>　　5 實施效果 </b></