□文/蔡 琴 张永贤 李 昊 崔志海 王 岩
基坑护坡绿色施工工艺
□文/蔡 琴 张永贤 李 昊 崔志海 王 岩
文章以实际工程为例,详细介绍重力式挡土堤做基坑的支护,同时兼做施工临时道路并作为后期永久道路路基的工艺特点、流程、施工要点和质量控制措施。
基坑;护坡;绿色施工
天津生态城动漫大厦工程建筑面积75 696 m2,分为 A、B、C、D 区,A、C 区地上 4层,高 18.6 m,B 区主楼地下1层,地上8层,分为B1与B2区,用钢结构通廊将B1与B2区在8层连接起来,高41.2 m;D区为地下车库。
基坑最深4.99 m,基槽底部标高以上主要由2种土质组成,大沽标高4.24~0.55 m为冲填土,呈褐灰色,流塑状态,无层理,含腐植物,主要由淤泥、流泥组成;大沽标高0.55~-1.2 m为粘土呈褐黄色,软塑状态为主,无层理,含铁质,属高压缩性土。
地区表层分布厚度较大(2~3.5 m)的新近吹填未经处理的淤泥,这类土层属于超软弱土,多处于流动状态,压缩性高,渗透性差,具有流变性和触变性,强度和承载力极低。施工现场整体为淤泥且深达5.1 m,机械设备无法进场施工。
施工现场的土质若不做处理无法进场施工,若做简单铺垫强行施工,将会导致支护体系水平位移及带动桩顶在淤泥中的桩体产生位移,发生支护体系结构破坏、基坑坍塌及断桩。最终确定采用重力式挡土堤做基坑的支护,同时兼做施工临时道路并作为后期永久道路的路基。
工程施工时,先确定第1道重力式挡土堤位置,沿建筑物周围做重力式挡土堤,逐步向前延伸做分支现场循环重力式挡土堤。
通过实践,该方法不仅节省了工程工期,也大大的降低了该工程基坑支护的成本,确保了施工质量,同时消耗了大量的工程渣土,降低了对生态环境的污染和破坏,符合绿色施工的理念。
1)利用淤泥的可流动性,对基坑周围从地表开始填筑工程土,挤压淤泥,侧面清挖,使填筑工程土落实到好土层,逐步推进,方便施工。利用做好的回填土重力式挡土堤减少基坑开挖后吹填淤泥质土对基坑及工程桩的侧向推力,同时有效阻挡堤外吹填淤泥质土的地表水流入基坑内并兼做吹填淤泥质土现场施工道路。
利用重力坝回填自重阻挡现场周边淤泥对基坑的侧向力,利用回填工程土与淤泥结合后密闭重力坝孔隙阻止地表水流入基坑。
2)施工机械化程度高、方法简单、施工便利,利用工程渣土通过重力碾压形成堤坝,有效降低流泥对基坑的主动土压力,堤坝可随时进行修整。
3)代替基坑围护桩及帽梁的施工,缩短基坑围护工期,解决了施工道路问题。
4)降低工程造价,符合住房和城乡建设部“四节一环保”绿色施工的要求。省去现场基坑支护的材料、人力投入、机械投入。另外重力式挡土堤施工后除了能代替基坑支护外,还能作为现场临时施工道路,又节省了施工现场换填施工道路的费用。
施工准备→测量放线→设备进场→铺垫50 cm厚渣土(初始段换填施工)→反复碾压→检测记录→从两侧掏挖淤泥→填筑土下沉→填筑30 cm厚工程渣土(后续段换填施工)反复碾压→检测及记录→从两侧清掏淤泥→填筑土下沉→重力式挡土堤下沉到硬土层→填筑到要求标高碾实→修整基槽边坡→工程桩施工。
1)根据设计图纸,对建筑物进行定位,按设计永久性道路位置做重力式挡土堤,重力式挡土堤可做临时施工道路并作为永久道路的路基。重力式挡土堤基坑围护位置见图1。
图1 重力式挡土堤平面
2)重力式挡土堤起端确定。根据现场总平面图,结合施工布置平面图,确定重力式挡土堤位置,明确入口起端,与竣工后永久道路相统一。将第1条挡土堤与场外交通干路相连接,利用此重力式挡土堤道路向现场内运输材料,进行挡土堤填筑,碾压施工。
3)探坑确定填筑厚度。从重力式挡土堤施工起点,用挖掘机按照土堤宽度,开挖长度12 m的探坑,探挖至淤泥底部,以确定好土层标高。根据此标高确定吹填淤泥软土层的厚度。
4)重力式挡土堤施工顺序见图2。
5)现场进行第1段填垫工程土,厚度至能载重推土机和挖掘机重量的程度。用挖掘机在第1段边上做深坑,确定大致的填垫深度和厚度。现场从起端做首层的工程渣土回填,用多台推土机全线推填和反复碾压,至全线的承载力都能达到承载挖掘机的厚度为止,大致 50~70 cm,见图 3。
图3 重力式挡土堤碾压
6)利用挖掘机挖掏堤坝的两侧,对称施工,使回填堤坝通过自重和反复碾压下沉30~50 cm后停止两侧清淤,回填堤坝并进行碾压,见图4。
图4 重力式挡土堤清淤下沉
7)全线堤坝进行第2层回填碾压,直至全线完成第2次回填。
8)进行第3次堤坝两侧对称清淤,方法与第1次方式一致,后进行第3次回填碾压。
9)依照地质报告和现场实际的探坑深度,直至回填碾压堤坝底落在相对好土层为止。
10)进行堤坝上表层修正,使表面可通行施工车辆,堤坝内侧修坡,使坡高一致。
11)重力式挡土堤施工成型过程见图5。
1)质量检验标准见表1。
表1 最低压实度要求
2)填筑的房渣土不得含有碎木块,有机物,生活垃圾等杂物。土的烧失量≯5%,最大粒径≯10 cm。
3)填筑压实除第1遍铺土外,各层土铺筑的厚度不得超过300 mm。碾压夯实后取土检验,每1 000 m2为一组,每组不少于3点,必要时可根据需要加密。
4)现场设质量员、试验员,质量员负责监督铺筑土的厚度、碾压密实度,不留虚土,保证接茬碾压质量。机械碾压时控制机械行驶速度。试验员负责土的检验与试验。
5)根据房渣土的特点,碾压密实后,在面层浇水,砂、水泥粉下灌、钻缝,使碾压土进一步密实,再次碾压后铺填上步土。
本工艺降低了基坑围护结构的成本支出,节约成本380万元且施工速度快,保证了工程工期。
重力式挡土堤施工完成后,在重力式挡土堤上做临时道路硬化路面,同时兼做基坑围护,工程完工后可直接在临时道路上进行永久路面面层施工,既缩短了建设工期又节省了永久道路路基施工的费用。
□张永贤、李 昊、崔志海、王 岩/天津三建建筑工程有限公司。
TU476
C
1008-3197(2013)05-21-03
10.3969/j.issn.1008-3197.2013.05.008
2013-06-03
蔡 琴/女,1962年出生,高级工程师,天津三建建筑工程有限公司,从事工程技术质量管理工作。