老廠房內深基坑閉口施工技術

摘 要:二十輥軋機在線改造閉口施工，深基坑開挖前科學、合理地選擇基坑支護形式，開挖中根據信息化監測數據指導施工，確保了基坑穩定、行車運行及原有設施的安全。

關鍵詞:閉口施工 支護 監測

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(b)-0099-03

1 工程概況

新增設施布置在已建成的6區主廠房內6-3～6-7線之間，和2區生產區域接壤。

1.1 原有設施簡介

6區主廠房位于不銹鋼大道南側，西側與2區的中間庫垂直連通，6-1～6-3線為2區生產堆卷區，11號門為每天生產物流通道，距基坑邊只有4m～5m。如圖1所示。

6區廠房為單跨單坡全鋼廠房，跨距為36m，柱距為18m，屋面梁下翼緣距地坪凈空高度為15.8ｍ～17.8ｍ，跨內布置的3臺行車在施工期間皆要運行。

廠房柱基礎底標高為-4.5m，鋼纖維地坪厚250mm，地坪樁為250×250mm的混凝土方樁，間距2m。6-3～6-4線間地下有以前遺留的Ф800鋼筋混凝土殘樁。基坑北側和西側的原有電纜隧道底標高為-5.6m，頂標高為-1.8m。

1.2 新增基礎情況

深設備基礎底標高分別為-7.8m、-6.2m、-4.8m，最長為57m，最寬為29.7m。設備基礎南側邊緣距6-A列柱基承臺邊凈距離為800mm，該空間內還有一排地坪方樁，北側邊緣緊貼6-B列柱基承臺墊層。

1.3 土層分布和水文條件

本工程所處為軟土地基，根據地勘資料，基坑深度范圍內土層分布依次如下:粉質粘土(②)、淤泥質粉質粘土(③1)、砂質粉土(③2)、淤泥質粉質粘土(③3)、淤泥質粘土(④)。③1層飽和呈流塑狀態，滲透系數小，僅為3.76E-06cm/s，很難通過疏干其含水以提高其強度，且靈敏度高、易受擾動，易產生涌土現象。③2層砂性重，具有一定的滲透性能，易產生管涌、流砂等。場地內潛水賦存于①1、③2土層中。

2 施工管理措施

根據現有廠房高度和新增設備基礎布置情況，通過對鋼板樁、SMW工法、灌注樁＋旋噴樁等多種方案比較，最終確定基坑采取拉森Ⅳ型鋼板樁加鋼管支撐的支護方式。采用履帶式機械手施工鋼板樁。

施工場地狹窄，分階段安排土方開挖運輸路線和支撐支設，避免了基坑開挖后暴露時間過長。

2.1 鋼板樁支護措施

(1)采用12m和15m長小咬口鋼板樁，樁頂標高為-0.35m;開挖深度6.3m以上的基坑采用一道支撐，開挖深度7.9m的基坑采用兩道支撐(采用Ф609鋼管加活接頭)，支撐水平間距為4.5米;圍檁采用兩根H型鋼雙拼，沿基坑通長布置。因鋼管支撐跨度較大，基坑內設Ф300鋼管立柱(根入深度為6m)，柱間為雙拼槽鋼連桿。

(2)南側鋼板樁盡量包裹住原有的地坪方樁，局部采用小型號板樁封閉，咬合不緊密的部位基坑開挖后及時采用槽鋼、鋼板補焊。北側柱基礎區域無板樁插入空間，缺口處采用30#槽鋼封閉。如圖2，3所示。

2.2 降水施工措施

為避免降水對原有設施影響，在基坑內設置三排過渡井點，降水10天后挖土前拔除。考慮到基坑南北兩側圍擋局部不嚴密，在基坑南側廠房外設一排輕型井點，截斷南側來水。北側已有電纜隧道可視為一道擋水屏障，未設置井點。

2.3 基坑開挖及支撐

基坑總的土方量為12290m3。遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的開挖原則，并嚴禁坡頂堆載和行車在該區域運行。

土方總體開挖順序為從西向東，并分成兩個階段進行不同安排，其中6-3～6-5線挖土為第一階段，6-5～6-6線挖土為第二階段。地坪方樁和殘樁隨土方一起挖除。

2.3.1 第一階段(6-3～6-5線)

該階段土方開挖量為5900m3，坑內有253套地坪方樁，采用1.8m3履帶式反鏟挖機和0.5m3長臂挖機各一臺。基坑內具備工作面后，及時進行圍檁、立柱、支撐安裝。

2.3.2 第二階段(6-5～6-6線)

該區域土方開挖量為6390m3，坑內有144套地坪小方樁。采用1.8m3履帶式反鏟挖機、0.5m3長臂挖機各一臺，其中第二塊和第三塊開挖時，坑內設一臺0.4m3反鏟小挖機配合施工。三塊土方施工順序:第一塊→第二塊→第三塊。出土分別利用10號門和6號門。

該區域板樁設兩道支撐，其中4道橫撐和12道角撐區域的挖土和支撐順序非常關鍵，施工前把6-5～6-6線基坑內土方分塊、支撐進行編號，如圖4所示。

配合土方開挖，各道支撐的施工順序為:①上支撐、②上支撐→①下圍檁、②下圍檁→①下支撐→深坑降水→③上支撐、④上支撐→③下圍檁、④下圍檁及②下支撐→⑤上支撐、③下支撐及④下支撐→⑥上支撐、⑦上支撐→⑥下圍檁、⑦下圍檁→⑧上支撐、⑥下支撐及⑦下支撐→⑤下支撐、⑧下支撐。

2.4 鋼板樁拔除

基礎側墻外回填土后拔除板樁，在基礎墩上鋪設H型鋼平臺和路基箱。采取每隔3～4根進行“跳拔”的方式。對拔樁造成的孔隙及時用中粗砂填實，避免引起土體位移和地面沉降。

3 信息化監測

深基坑在廠房內閉口施工，開挖后對現有設施影響較大，而且每天通行的鋼卷運輸車動荷載加大了基坑的危險性，開挖過程中利用每天的監測數據指導施工。監測工作歷時2個月。監測內容包括板樁頂沉降和位移、鋼管支撐軸力和周圍柱基礎位移與沉降。

樁頂位移變化:東西向:由于基坑從西側開挖，而且受生產車輛影響，開挖初期西側向坑內位移變化相對較大，5天后逐漸減緩;南北向:北側向坑內最大位移量為42mm，南側向坑外最大位移量為10mm。樁頂監測點位移情況如下圖所示。

周邊柱基礎位移變化:兩個方向向坑內最大位移分別為26mm、29mm(如圖5)。

4 技術經濟分析

從基坑開挖到安全封底，柱基礎最終最大累計位移在30mm以內，滿足GB50205-2001鋼結構規范中鋼柱、吊車梁、軌道的允許偏差要求，所在廠房沒有出現有害位移，相鄰車間在線設備能夠正常生產。

該技術采取在廠房內閉口施工，既確保了基坑施工和原有設施的安全，又縮短工期20天，節約施工措施費約50萬元。

5 結語

隨著我國城鎮化的日益加劇，城市用地的減少，工業設施在線改造和老城區改造工程越來越多。本技術通過事前策劃科學的支護形式，過程中合理安排施工并利用信息化監測，有效解決了老廠房內深基坑施工安全和對周邊環境影響等，受到業主和監理的高度評價，其良好的施工效果為今后類似工程施工積累了經驗，其成功的施工技術具有廣泛的推廣和應用價值。

參考文獻

[1]基坑工程設計規程，(DBJ08-61-1997).

[2]基坑工程施工監測規程，(DG/TJ08-2001-2006).

[3]建筑地基基礎施工質量驗收規范，(GB50202-2002).

[4]混凝土結構工程施工質量驗收規范，(GB50204-2002).

[5]鋼結構工程施工質量驗收規范，(GB50205-2001).

[6]地基處理技術規范，(DBJ08-40-1994).

[7]同濟啟明星軟件.