某地下室超大基坑支护设计及挖土施工

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maxchou
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  1工程概况
  该工程位于市区中心。由2幢分别为21层和26层的公寓楼、7层商业裙楼和三层地下室组成,总建筑面积113000㎡,地上建筑面积约94500㎡。
  2基坑支护设计
  本基坑属于超大基坑,采用了地下连续墙加内支撑的方案,地下连续墙厚度为900,深度为26-31米。内支撑的平面形式为四个角撑,中间部位二个三肢对撑辅以八字撑的内桁架钢筋砼结构,将整个基坑划分为三个平面区域。基坑开挖面积约11030㎡。办公楼区基坑设四道支撑,其余设三道支撑。第一道支撑梁面标高为-2.55米,支撑梁高为900;第二道支撑梁面标高为-7.80米,支撑梁高为1000;第三道支撑梁面标高为-12.50米,支撑梁高为1000;第四道支撑梁面标高为-15.150米,支撑梁高为700。
  3挖土施工
  3.1挖土流程:
  
  
  
  3.2分步挖土步骤
  3.2.1第一步:开挖地下连续墙压顶冠梁土方
  3.2.1.1在地下连续墙和支撑桩结束后,开挖地下连续墙压顶冠梁土方。沿基坑四周开挖一条沟槽,沟底宽度2.2米,按1:0.5放坡,标高从室外地面(-0.25米)至标高-2.1米(地下连续墙顶松散的砼凿除约900厚),挖深1.85米,土方量约2500立方米。挖机一次开挖到位。
  3.2.1.2机械安排:PC-200型挖机4台。封闭式自卸汽车33辆。
  3.2.2第二步:开挖第一道支撑梁上土方。标高(自然地面)-0.25至-2.55米,挖深2.3米,土方量约29000立方米。
  3.2.2.1压顶冠梁施工结束,砼强度达到70%后,分段分区,开挖第一道支撑的土方,但留三个区中央岛范围内的土方不挖(见附图)。标高从自然地面到第一道支撑梁面(-2.55米),挖深2.3米。挖土机可以二个台阶开挖到位,台阶放坡1:2。
  3.2.2.21#区域、2#区域、3#区域可同时开挖,挖一区成型一区,为第一道支撑施工创造工作面。采用“中央岛法”方式分层分皮对称开挖。
  3.2.2.3将每一区域支撑梁面上土体放坡开挖完毕后,以挖槽的形式开挖第一道支撑及围梁。开挖深度1.1米,挖土机配合人工修土一次到位。
  3.2.2.4坑内车辆通道:用塘渣从四个出土口往中央岛铺设跨越围梁顶的通道,运输车直接进入基坑运土。塘渣回填厚度不小于0.8米,且要求密实,上铺设路基板。
  3.2.2.5采取向出土口退挖的方式,安排PC-200型挖机12台,PC-100挖掘机3台。挖掘机用于挖土、翻土、倒运、做临时便道等。东风封闭式自卸汽车72辆。
  3.2.3第三步:开挖第二道支撑土方
  3.2.3.1第一道支撑结束,并达到设计强度90%后,开挖第二道支撑的土方。从第一道支撑梁面到第二道支撑梁面(标高从-2.55米到-7.80米),挖深5.25米,土方量约65000立方米。挖土机可以三个台阶开挖到位,台阶放坡1:2。
  3.2.3.2用塘渣從东西侧附近的出土口往中央岛铺设跨越第一道支撑的斜通道,塘渣回填厚度不小于0.8米,且要求密实,上铺设路基板。并利用挖一道支撑时留下中央岛的土方,铺设坑内运土道路。
  3.2.3.3先开挖1#区域、2#区域土方,开挖2米深后再进行3#区域土方开挖。挖土时,先对称挖角部,然后沿周边行走,最后由周边向辅助通道、主要通道及出土口退行,从东、西、东北大门出土。3#区域角部及周边土对称挖除后,从西南边向东北角退挖,东南、东、西大门出土。
  3.2.3.4分三个台阶,由三台挖机接力向装土点运输车装土。
  3.2.3.5支撑梁下的土方,由于净高有5.25米,先用挖机在上面掏挖,然后由PC-300型长臂挖机翻挖出来。
  3.2.4第四步:开挖第三道支撑土方
  3.2.4.1第二道支撑结束,并达到设计强度90%后,开挖第三道支撑的土方。从第二道支撑梁面到第三道支撑梁面(标高从-7.80米到-12.5米),挖深4.7米,土方量约58000立方米。挖土机分层自中间向四周分三个台阶开挖至第三道支撑面标高,台阶放坡1:2。
  3.2.4.2坑内土方运输,采用挖机在坑内传递翻运,翻运至基坑边。坑外设5台抓斗机,在基坑外侧地面上吊土(其中西大门处抓斗机停放在第一道支撑上,停机点位置详见布置图)。从东、东南、西、东北大门同时出土。
  3.2.4.3第二道支撑梁下的土方,由于净高有4.7米,先用PC-200挖机在上面掏挖,然后由PC-300型长臂挖机进入支撑梁下翻挖出来。
  3.2.4.4 每一区域支撑梁面土体开挖完毕后,以挖槽的形式开挖第二道支撑及围梁。开挖深度1.2米,挖土机配合人工修土一次到位。
  3.2.4.5在基坑底配置PC-200反铲挖掘机12台,PC-300反铲挖掘机3台,PC-100反铲挖掘机8台,挖掘机相互配合。配置封闭式自卸汽车45辆。
  3.2.5第五步:开挖第四道支撑土方
  3.2.5.1第三道支撑结束,并达到设计强度90%后,开挖第四道支撑的土方,标高从-12.50米到-15.15米(第四道支撑面)及-15.70米(2#、3#区),挖深2.65∽3.2米,土方量约36000立方米。挖土机分层自中间向四周分二个台阶开挖至第四道支撑面标高,台阶放坡1:3。
  3.2.5.2第三道支撑梁下的土方,只能用PC-100挖机在上面掏挖,并配以人工修土。
  3.2.5.3 第四道支撑梁面土体开挖完毕后,以挖槽的形式开挖支撑及围梁。开挖深度0.9米,挖土机配合人工修土一次到位。
  3.2.6第六步:开挖2#、3#区域坑底300mm土方
  3.2.6.1挖机开挖至基底标高以上300mm,剩余土体由人工修挖,坑内土体水平运至抓斗机停置点位置下方。待修土完毕,24小时内浇捣底板300mm厚C20砼垫层。按设计尺寸在承台、地梁边留置500mm砼垫层后浇,待承台、地梁侧砖侧模施工完毕后浇筑。
  3.2.6.2底板垫层砼浇捣完毕并达到设计强度80%后,进行下翻地梁承台土方人工开挖施工,进行流水作业。修挖完成后24h内必须完成地梁、承台砖胎模砌筑并进行垫层砼施工,以缩短基底土层暴露时间。
  3.2.7第七步:开挖1#区域第四道支撑面至底板底土方
  3.2.7.1第四道支撑结束,并达到设计强度90%后,开挖1#区域第四道支撑面至底板底的土方。标高从-15.15米到-18米,挖深为2.85米,土方量约11000立方米。挖土机分层自中间向四周分二个台阶开挖至底板底标高,台阶放坡1:3。
  3.2.7.2第四道支撑梁下的土方,只能用PC-100挖机在上面掏挖,并配以人工修土。
  3.2.7.3挖机开挖至坑底标高-17.70米,余下300mm剩余土体由人工修挖,并及时浇捣钢筋砼垫层。
  3.2.8第八步:开挖2#、3#区域电梯井坑底土方
  3.2.8.1待底板垫层砼强度达到80%后,挖电梯井坑底等土体。标高从-16.0米、-16.8米到-18.6米、-19.3米,挖深最大为3.3米。均采用人工开挖,坑内人工运土。
  3.2.8.2坑内人工运土,进行短驳运输至出土口下方。由抓斗机在基坑外侧地面上吊土。
  3.2.8.3挖机开挖至基底标高以上300mm,剩余土体由人工修挖,并及时浇捣砼垫层。
  3.2.9第九步:开挖1#区域电梯井坑底土方
  3.2.9.1电梯井部位待钢筋砼垫层强度达到80%后,人工开挖电梯井坑底土体,及时设混凝土垫层及砖模。标高从-18.0米到-22.5米,挖深为4.5米。
  
  结束语
  
  本工程所做的技术措施在工程实践中都发挥了良好的作用,通过信息化施工的及时反馈,整个基坑工程的进展比较顺利。
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