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摘要:以浙江某市既有鐵路沿線政府安置房代建項目深基坑施工為例,就臨近運營鐵路對超過一定規模的危險性較大的深基坑,在基坑施工期間各工況條件對鄰近鐵道路基、鐵軌沉降變形監測數據進行分析,緊緊圍繞涉鐵項目鐵路地面及軌道變形監控要求嚴苛重難點,闡述涉鐵工程深基坑施工在基坑支護設計、監測、施工等方面重點關注和解決的問題,總結涉鐵項目深基坑工程施工經驗,為后續涉鐵項目建設提供借鑒。
關鍵詞:涉鐵,深基坑,基坑支護,監測
1項目概況
項目地處城市商業中心,由8棟34層,建筑高度99.25m單體組成,施工場地東、北兩側均為城市交通主干道,西側為城市景觀河道,南側緊鄰金溫貨線鐵路,設2層地下室,靠近南側鐵路設一層地下室,用地規劃紅線距鐵路軌道邊10m,地下室建筑外墻距軌道中心29.5m。影響區段:K240+595~K240+880(責任里程為影響里程前后50m)。根據鐵路部門相關規定,施工范圍在鐵路安全運營影響范圍之內建筑工程,確定為涉鐵工程。
2施工準備
本項目圍護設計基坑開挖深度3.55m~8.6m,根據建設部《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》(住房城鄉建設部令第37號)規定,開挖深度超過5m,屬超過一定規模危大工程深基坑,施工方案需要專家論證。針對項目涉鐵的實際情況,在確保支護系統穩定、基坑變形滿足周邊環境要求的前提下,選擇經濟合理的基坑支護設計方案是關系項目成敗的關鍵。代建方組織勘察、設計、監理、施工各參建單位,就基坑支護的選型、優化、結構設計、施工工序進行充分研討,最終采取鉆孔灌注樁結合一道鋼筋混凝土支撐進行支護形式,并在主動區設置一排雙軸水泥土攪拌樁止(土)水,并在被動區設置多排雙軸水泥土攪拌樁以控制土體位移,坑中坑采用沉井二次支護?;訃o設計周長833m,南側平行鐵路長度240m,臨近鐵路側地下室基坑圍護結構采用700mm鉆孔灌注樁,樁間距950mm,樁長22m,C25混凝土;基坑圍護結構外側采用一排600mm水泥土攪拌樁止水帷幕,搭接150mm,有效樁長4.7m;基坑被動區采用5排600mm水泥土攪拌樁格柵狀加固,搭接150mm,樁長5m;水泥土攪拌樁28d無側限抗壓強度不小于1.0MPa,水泥摻入量15%,如圖1所示。根據《鐵路安全管理條例》(中華人民共和國國務院令第639號),以及嚴格執行《上海鐵路局公務安全管理辦法》(上鐵工[2017]382號)、《浙江金溫鐵路開發有限公司營業線施工安全管理實施細則》(浙金溫鐵司[2018]168號)等鐵路管理部門有關規章制度,施工范圍在鐵路安全運營影響范圍之內,為確保鐵路安全運營不受影響,必須編制專項施工及專項鐵路監測方案。施工前編制詳細的施工組織設計文件,按規定辦理相關安全審批手續,得到鐵路主管部門的審批同意后,有方案、有計劃進行施工。在政府管理部門協調下,組織專家對專項方案進行論證,并邀請鐵路部門一同參加論證,施工單位應根據專家論證會結果修改完善專項施工方案后再報鐵路部門審查通過后再行實施。經專家論證為確保基坑施工安全,涉鐵監測方案就監測項目和頻率進行了較大完善,見表1。其中涉鐵方面路基及軌道變形監測要求,增加了軌道監測點和電線桿傾斜監測,細化了監測頻率,見表2。表1監測項目及報警值一覽表項目數量目的說明及報同時,施工前代建、施工總包單位分別與各鐵路相關設備管理單位簽訂安全協議,在各設備管理單位的批準和配合下進行施工,并與業主及鐵路設備管理單位充分溝通,明確地上地下管線位置,加強基坑及路基防護措施,確保鐵路線路安全。
3施工階段工況監測變形分析
1)樁基工程及圍護樁施工。無論是鉆孔灌注樁,雙軸水泥土攪拌樁,因金溫貨線一側距離鉆孔灌注樁及水泥土攪拌樁施工作業面較近,樁機高度約為12m,為防止對列車運行造成影響,故做好樁機抗傾覆工作,增加纜繩加固,防止樁機倒向鐵路一側。鉆機安裝后的底座和頂端應平穩,在鉆進中不應產生位移和沉陷,否則應及時處理。當鉆孔距設計標高10m時,注意控制鉆進速度和深度,沉樁速度不得超過10m/h,防止超鉆。項目共計鉆孔灌注樁1722根,雙軸攪拌樁7143根,整個樁基工程施工工期約4個月。施工過程中,監控點位在不同施工階段變形監測數據如表3,表4所示。2)冠梁及支撐施工。在冠梁及支撐施工過程中,先挖除圍護樁頂土方,鑿除圍護樁混凝土至設計冠梁底部標高,然后將混凝土支撐底標高以上土體全部挖除,再進行混凝土冠梁及混凝土支撐的鋼筋綁扎及混凝土澆筑制作。支撐完成后的變形監測數據見表5,表6。3)基坑開挖施工。在圍護結構、冠梁、坑內土體加固達到設計強度后進行基坑開挖(先撐后挖),土方開挖宜從上到下分層分段依次進行,遵循“分層、分塊盡早形成支撐和底板”的原則進行開挖,分塊內按“先邊角、后中間、先遠后近”的原則進行分段開挖,盡可能減少基坑的暴露時間。開挖基坑,不得挖至設計標高以下,當開挖揭露的實際地層性狀或地下水情況與設計依據的勘察資料明顯不符,或出現異?,F象、不明物體時,應停止開挖,并采取相應的處理措施后方可繼續開挖;如不能準確地挖至設計基底標高時,可在設計標高以上暫留一層土不挖,以便在抄平后,由人工挖出。基坑開挖后,應及時設置坑內排水井和集水井,防止坑內積水,地面應沿著基坑一周設置截水溝,防止地表水流入基坑?;油夥牌滦遁d開挖后應及時進行坡面噴射10cm厚C20混凝土,以防止地表水沖刷邊坡??v向放坡開挖時,在坡頂外設置截水溝或擋土墻,防止地表水沖刷邊坡?;娱_挖至坑底設計高程后,及時進行混凝土墊層和主體地下結構施工,盡量縮短整個基坑工程施工工期,減少風險敞口時間?;邮┕ね瓿珊笞冃伪O測結果如表7,表8所示。
4結論
通過現場不同施工工況條件下,鐵路路基及軌道沉降變形監測數據成果分析、比較,可以發現本涉鐵工程基坑工程施工鐵路路基及軌道變形規律,前期樁基施工階段非常穩定,各監測點位變形十分微小,變形主要發生在冠梁及支撐施工階段,因此靠近鐵路沿線土方必須采取分段跳挖、冠梁分段施工方式,減輕對靠近鐵路沿線土體擾動和影響。待鋼筋混凝土支撐施工完成后,變形發展又相對穩定,后續基坑開挖施工階段變形主要發生在支撐拆除時,但由于靠近鐵路側為一層地下室,因此對鐵路路基及軌道造成影響相對較小。變形規律和特點也與本工程所在沿海地區地質條件主要為淤泥質土、淤泥質黏性土,以及支護設計采取一道鋼筋混凝土支撐形式存在主要關系。
5結語
涉鐵項目深基坑工程施工不同于一般建筑工程基坑工程施工,要充分考慮基坑施工、鐵路運營的相互影響,在基坑支護設計、監測、施工過程中,不但要嚴格執行建筑工程法律法規,確保深基坑工程本身施工安全,還要嚴格執行國家鐵路部門的法律、法規、技術規程,并且了解遵守各鐵路局自身的特殊管理模式和習慣做法,在組織、方案、專業人員等方面做好充足準備,施工期間保持與區段鐵路運營管理部門的緊密聯絡,保證項目進展順利。
參考文獻:
[1]住房城鄉建設部令第37號,危險性較大的分部分項工程安全管理規定[Z].
[2]GB50497—2009,建筑基坑監測技術規范[S].
[3]中華人民共和國國務院令第639號,鐵路安全管理條例[Z].
[4]上鐵工[2017]382號,上海鐵路局公務安全管理辦法[Z].
作者:于風軍 單位:上海綠地建設(集團)有限公司