深基坑施工时对沿线建筑物保护的技术关键及监理措施.pdf

2010 年 1 月第 1 期城市道桥与防洪证了混凝土的外观光洁度，达到一举四得的效果。（4）施工材料质量引起的裂缝针对由于配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝的情况，采取的措施是：a.首先，采用国家免检品牌，并严格控制水泥存放时间，杜绝使用刚出厂的水泥；经常检查水泥罐，避免因水泥罐损坏造成的水泥受潮；对进场的水泥进行每批次的抽检，决不使用不合格的水泥。b.对进场的骨料和砂进行严格检查，杜绝不合格的材料进场。c.施工搅拌混凝土的水采用饮用水。（5）施工工艺质量引起的裂缝针对施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生各种裂缝的情况，采取的措施是：a.编制合理的施工工艺，并报请监理工程师审批；同时对进场施工的人员进行技术交底和培训，使每个施工人员对自己的岗位技能及操作规程了然于胸。b.对各工序执行技术员旁站和交接检、互检制度，每道工序合格后方可进入下一道工序。c.编制完善的应急预案，并组织全体人员进行学习，以防患于未然。d.加大对工程的投入，如采用钢模板施工等。4结语本工程在箱涵（通）施工过程中，由于采取上述防治裂缝措施，经质监站、业主对工程所有箱涵（通）检验，无一处出现裂缝，取得了良好效果，对类似工程的实施具有一定参考价值。同时也说明，通过结合工程实际，全面深入分析质量缺陷发生原因，采取有针对性的措施、方法，可解决工程质量通病。参考文献1叶见曙.结构设计原理M.人民交通出版社.2葛勇,张宝生.建筑材料M.中国建筑工业出版社.3杨文渊,等.桥梁施工工程师手册M.人民交通出版社.收稿日期：2009-12-09作者简介：徐烨（1975-），男，上海人，工程师，从事市政及房屋建筑工程监理咨询管理工作。深基坑施工时对沿线建筑物保护的技术关键及监理措施徐烨（上海斯美科汇建设工程咨询有限公司，上海 200092）摘要：该文讨论了外滩通道深基坑施工时对沿线建筑物保护的技术关键，主要是：基坑围护、土体加固、地下连续墙施工针对性保护方案、土方开挖阶段针对性保护方案、支撑体系、检查应急预案的编制和动态监测。同时详述了针对性的监理措施。关键词：深基坑；建筑物保护；技术关键；监理措施中图分类号：TU46+3文献标识码：B文章编号：1009-7716（2010）01-0091-041项目概况上海市外滩通道南段从延安路-广东路-福州路段为地下两层结构，布置双向 6 车道，通道宽13.75 m、高 11.7 m。区段内地面标高 3.8 m，从K1+92K2+170.770 区段设计开挖深度 12.620.6 m。按照基坑开挖深浅选用 6001 200 mm厚，墙底标高（-23.2-34.2 m）的地下墙作为围护，并相应设置 46 道支撑，支撑形式选用钢筋混凝土支撑及钢支撑两种。同时外滩通道南段施工范围内周边存在众多的历史风貌建筑及特殊的构筑物。这些建筑物有的需要重点保护，有的需拆除或部分拆除后恢复。其中外滩西侧历史风貌建筑为该工程重点保护对象。该工程主线全长里程WTXK1+950.00WTXK2+200.00 为外滩基坑开挖段风貌建筑群，全长约 250 m。沿福州路向南的明挖施工段，工程范围内的外滩保护建筑主要有：磐谷银行、上海长江轮船公司、华夏银行、佳通物业管理公司、东风饭店、亚细亚大楼、新恍酒店、外滩金延大楼、上海市档案馆、光明大厦、东方饭店、新外滩商厦、工业基金大楼、上海时运船舶航运有限公司等。保护建筑距离该工程基坑距离一般在 1115m左右。其中，距离工程区间隧道最近的为延安路口的亚细亚大厦，该建筑距离基坑围护外边线约为 7.9 m；工程开挖最深处的福州路工作井旁的磐谷银行距离基坑围护外边线最近处约为13.5 m。根据这一情况，现场监理部会同承包方、建设单位、设计单位就“深基坑施工时对沿线建筑物保护”一起研讨，确定了深基坑施工的技术关键，并制定了相应监理措施如下。!管理施工91城市道桥与防洪2010 年 1 月第 1 期2基坑围护外滩通道改建工程（南段）围护结构主要采用地下连续墙等形式。主要监理措施：施工准备期间的措施；导墙施工的措施；泥浆拌制的措施；槽段成槽开挖的措施；钢筋笼制作、安装的措施；混凝土浇筑和接缝处理等措施。3土体加固主要监理措施：由于工程沿线距离周边保护建筑物距离均较近，因此，为了减少基坑开挖过程中的围护体变形，提高坑内被动土体的强度，减少基坑开挖对周边建筑的影响，建议在延安路以北区段对坑内土体进行满堂加固。因基坑深，离建筑物更近，有全国文物保护单位建筑，基坑走向垂直方向设置一定宽的抽条状土体加固。土体加固深度为自第二道支撑底至坑底以下 34 m。加固采用双重管旋喷桩，在基坑开挖坑底以上。4地下连续墙施工针对性保护方案对地墙施工区域 5 m 范围内进行浅层土加固，加固形式为三轴搅拌桩，加固深度为 7 m。为避免地下连续墙成槽施工时对周边土体造成扰动并对周边建筑物造成影响，要在围护外侧施工拱形隔离桩以减小成槽时的土体扰动，从而保证槽壁稳定。为增强开挖阶段的地墙抗渗能力，在地墙接头处采用品字型高压旋喷桩进行土体加固至坑底。拱形隔离桩设置范围为延安路以北采用地下连续墙作为基坑围护的工程范围内，并仅在工程区间西侧，即工程靠外滩保护建筑一侧单侧设置。主要监理措施有以下几个方面：4.1 浅土体加固方案在地下连续墙围护施工前，对地墙施工区域5 m 范围内进行浅层土加固，加固深度 7 m。采用水泥搅拌桩。4.2 隔离桩设置方案（1）隔离桩选用 300 树根桩。桩体按间隔拱形布置，桩体长度根据紧邻的周边保护建筑物情况及围护情况而具体确定，桩身内适当配置钢筋。（2）在树根桩的顶部另做通长的压顶圈梁与地墙外导墙钢筋相连。（3）为减小施工时土体位移，严格控制成桩时间，成桩宜采用的打一跳三根间隔的方式。（4）控制树根桩的额定注浆量不超过按桩身体积计算量的 1.2 倍，当注浆量达到额定注浆量时应停止注浆。（5）树根桩在离保护建筑较远的两端试桩，获有效的工艺数据后再考虑靠近保护建筑侧的施打。当准备充分后，应将贴近保护建筑物的树根桩先打，以起到隔断保护作用。（6）在贴近亚细亚大厦处施工时，由于围护距离该大厦距离极近，其范围内的树根桩内应加掺速凝剂。（7）为进一步加强对建筑物的保护，还可考虑在部分有代表性的树根桩内设置测斜管，根据监测数据及时确定应急保护措施。4.3 地下连续墙优化措施（1）为避免成槽阶段对土体造成过大扰动，影响土体稳定，地下连续墙施工时，地墙之间分幅应尽量控制在 4 m 以内，接头统一采用柔性接头。（2）地墙施工过程中需保证施工连续性，适当加快成槽进度。（3）同时，为增强开挖阶段的地墙抗渗能力，在地墙接头处采用品字型高压旋喷桩进行土体加固至坑底，搭接宽度为 300 mm。4.4 特殊部位针对性保护措施4.4.1 磐谷银行处保护方案磐谷银行地处工程区间范围的北端头，距离工程福州路盾构接收井最近处仅为 13.5 m。由于福州路盾构接收井挖深达 27 m，为该工程沿线开挖的最深点，深层土体的扰动对周边建筑将构成较大影响。对磐谷银行主要采取如下保护措施：（1）在工作井及影响范围内的地下连续墙围护外侧设置拱形隔离桩，树根桩施工深度为福州路盾构接收井深 1.5 倍左右。（2）对工作井及影响范围内的区间暗埋段基坑范围内的土体进行满堂加固，加固采用双重管旋喷桩，加固深度为自第二道支撑底至坑底以下 4 m。（3）施工时，严格按照既定的方案进行土方开挖和支撑支设。工作井的所有混凝土支撑均应由挖机先开槽，待支撑施工完成并养护到设计强度后，方可允许开始下层土方的开挖。4.4.2 亚细亚大厦处保护措施亚细亚大厦地处延安路路口处，距离工程区间暗埋段最近处仅为 7.9 m。根据线形设计，工程区间隧道至该处时，车道开始分别向南和向西分流，因此，此处基坑存在一“人”字形开叉，开叉口基坑宽度最宽达 20 m 左右，挖深十几米。对亚细亚大厦主要采取如下保护措施：管理施工922010 年 1 月第 1 期城市道桥与防洪（1）在影响范围内的区间隧道地下连续墙围护外侧设置拱形隔离桩。（2）对影响范围内的区间暗埋段基坑范围内的土体进行满堂加固。加固采用双重管旋喷桩，加固深度为自第二道支撑底至坑底以下 34 m。（3）施工时严格按照既定的方案进行土方开挖和支撑支设。在开挖出钢支撑架设面后的 8 h 内，必须完成范围内的钢支撑架设和预应力施加工作。同时，及时根据监测数据进行预应力的复加。（4）土方开挖到最后一层土方时，必须严格按照时空效应“抽条、对称”的开挖要求进行开挖。当抽条开挖至坑底后，在坑底面按一定间距放置通长的工字钢作为基础支撑。当确保工字钢撑实两侧围护后，即迅速浇筑混凝土垫层。垫层混凝土内掺加速凝剂。5土方开挖阶段针对性保护方案主要监理措施：土体开挖形式和空间分布形式与基坑变形有着密不可分的联系。合理的土方开挖方式，坑内局部留土的合理分布均能有效增大被动区的被动土压力，减少土体流塑变形的大小和变形的速度，有利于基坑的稳定。土方开挖时应严格运用时空效应规律，并严格遵循“抽条、对称”开挖，“随挖随浇垫层”的原则，使土方开挖过程中能可靠而合理地利用土体自身在基坑开挖过程中控制土体位移的潜力而达到保护环境的目的。该工程基坑走向较为狭长，开挖过程中亦较利于运用“抽条、对称”的原则进行开挖。每次开挖土体的标高必须严格按照既定的设计图纸或施工方案要求，对临时土坡，留置坡度不得小于 11。当分块开挖至坑底最后一皮土方时，必须严格执行抽条挖土的原则。抽条挖土须间隔、对称进行，每一抽条宽度均为 3 m，并应尽量使后挖土体尽可能多地包含经过坑内加固的土体。抽条土留置高度 1.52 m，抽条土挖除后即随挖随浇筑混凝土垫层。对一些重点保护或监测数据显示位移较大的部位还可在基础垫层内采取增设型钢对撑，设置配筋垫层；或开挖时，对支撑部位的土体先抽条挖除，浇筑；或架设完支撑后再挖除支撑间的剩余土体。6支撑体系主要监理措施：（1）严格遵循“先撑后挖，随挖随撑”的原则，支撑的材料必须符合要求，不能有弯曲，挠曲现象。（2）检查钢筋混凝土支撑的平面位置及标高，确保支撑位置在一直线上，并使支撑和围护结构成一整体，以保证受力符合设计要求。（3）在钢筋混凝土支撑部位提前抽槽，超前施工，增加混凝土养护时间，并在混凝土中增加早强剂。（4）当地墙及混凝土支撑、土体加固养护全部完成后，方可允许开挖，注意控制养护时间。到第二道钢支撑抽条刨槽，经验收合格，再依次直至最后一道钢支撑施工。根据“时空效应”的原理，每道支撑必须在 8 h 内完成支撑。（5）检查连续墙钢支撑位置处的平整度。对安装支撑部位连续墙进行表面处理，对突出部位进行凿平，再安装好支撑托架。（6）起吊就位：若能整体吊装，则用吊车直接吊至托架上。若基坑较宽，则采用 2 台吊车分别吊至设计标高，在支撑管位上拼接。注意管底螺丝的拧紧质量，监理用扭力扳手予以检测，发现问题及时要求承包商整改。（7）控制预应力值：为保证连续墙同支撑端部均匀受力，不产生偏心受压，建议在端部各浇筑50100 mm 厚快硬混凝土，然后用管压 2 台千斤顶同步顶升，对支撑管施予应力，当达到设计值时，用楔形钢板杆片填塞调节头的空隙，并保证杆片之间紧密接触，以防预应力损失，最后卸载。（8）支撑管安装时，应加强与监测单位密切配合，及时正确安装好测力器。在预应力复加时，监测单位的数据亦及时反馈给承包商，在该道支撑及以后几道支撑施工时，作为施加复加预应力的依据。a.在第一次施加预应力后 12 h 内观测预应力抬头及墙体位移水平，复加至设计值。b.下一道支撑的预应力施加后，上一道支撑的应力值会减小，此时，根据监测单位数据对上一道支撑补加预应力，直到达到设计要求。c.当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段复加预应力至设计值。表 1监测报警值汇总表监测项目报 警 值周围建筑物沉降日变量1.5mm或累计变量20mm参照地铁工程建筑物裂缝按设计单位规定基坑外地表变形日变量5mm或累计变量50mm参照地铁工程基坑外地下潜水水位累计下降超过 500 mm参照地铁工程基坑外地下承压水位按设计单位规定深层土体位移日变量5mm或累计变量50mm参照地铁工程基坑外分层沉降按设计单位规定管理施工93城市道桥与防洪2010 年 1 月第 1 期d.在被动区注浆控制挡墙位移时，在注浆后12 h 内在注浆范围复加预应力至设计值，以减少挡墙外移所造成的应力损失。（9）施工预应力时，注意支撑全长的弯曲情况和电焊位置的异常情况，若遇到二端施加时，因易产生偏心受力，更应予以关注。（10）后序施工注意保护已支撑好的支撑管，严禁碰撞。（11）检查 2 台千斤顶同步情况，建议焊制一个专用托架成一个整体。（12）为了保证围护结构施工时，减少对土体的挠动，建议在围护结构外侧建筑物保护范围内打设一排拱形隔离桩，减少土体挠动对建筑物的影响。（13）信息化管理：基坑施工是一个动态控制，如何确保信息流畅及正确，需做好同各方的密切配合。首先承包商对建筑物的沉降观测点须派员做好巡视、检查、监测工作，发现问题及时汇报。监测单位若发现数据超警戒值亦及时汇报。监理对上述二家单位汇报的数据，结合自己的巡视、监测情况，及时总结、汇报。这样，管理就处于各方的动态控制之中。7检查应急预案的编制主要监理措施：要落实措施，加强演习，应对突发事件。要加强对施工影响范围内的各项监测活动，发现问题及时采取措施，现场配置足够数量的抢险设备和人员。8动态监测主要监理措施：包括监测内容、监测报警值、监测频率。8.1 监测内容监测内容主要有：建筑物沉降监测、建筑物裂缝监测、基坑外地表变形监测、基坑外地下潜水水位监测、基坑外地下承压水水位监测、基坑外深层土体位移监测、基坑外土体分层沉降监测等。8.2 监测报警值监测报警值见表 1 所列。8.3 监测频率（1）周围建筑物沉降、建筑物裂缝，在基坑开挖阶段原则上监测频率均为 2 次/天。（2）其余监测项目，在基坑开挖阶段原则上监测频率均为 1 次/天。（3）当测量数据报警或有突变时，根据现场实际情况加密测试频率。9结语目前外滩通道工程（南段）施工土建主体结构已基本完成，正在进行附属设施施工、设备安装及通道内部装修的施工。总结前一阶段的监理工作，施工过程中由于施工方案详尽，监理工作得力，施工监控全面，从而有效地确保了周边多幢国家级保护性历史风貌建筑物安然无恙。近日，单体规模居世界第三、亚洲第一的武汉市三金潭污水处理厂卵形污泥厌氧消化池顺利竣工交验。武汉三金潭污水处理厂是武汉市实施“清水入湖”、“清水入江”的重点工程之一，是目前国内同类建筑工程中结构最复杂、技术含量最高、施工难度最大的单体工程，其单体规模为世界第三、亚洲第一。施工中，中国中铁四局市政分公司根据消化池不同部位结构特点和实际情况，组织了科技攻关和独立的自主创新,创造性地采用了“模板框架及支撑体系自成系统”核心技术，突破了传统的满堂脚手架施工方法；采用无粘结预应力游动锚和群锚变角张拉技术，在国内外属首次应用；采用消化池池体应力应变测试系统、大体积混凝土测温降温系统，强化了过程检测；采用聚丙烯纤维抗力抗渗混凝土，确保闭水、闭气试验无渗漏，一次性试验成功。武汉建成亚洲最大卵形污泥厌氧消化池管理施工94Abstract:Taking Kunshan Section of Danyang-Kunshan Overlarge Bridge in Beijing-ShanghaiExpress Railway as the engineering background,the article sets forth in detail the constructiontechnology of the bridge piers in the express railway,focuses study on the cause mechanism ofcommon quality fault in the construction of bridge piers,and puts forward the control measures toguarantee the appearance quality of pier construction for the“zero fault”quality objective of bridgepiers in express railway,which can provide the reference for the construction of the bridge piers inthe express railway.Keywords:pier construction,common quality fault,control measures,Beijing-Shanghai Express RailwaySupervision Control of“Dragon Mouth”Construction of Chongming North Border Enclosing Phase II Project!Zhang Chengtao,Cong Saifei（84）Abstract:The smooth closure of“Dragon Mouth”is the successful symbol of enclosing embankmentin the course of enclosing engineering construction.The article introduces the Stage I up-to-standardwork of Chongming North Border Beach Promoting Deposit Enclosing Phase II Project,and sums upthe“Dragon Mouth”construction control of the project.Keywords:enclosing engineering,“Dragon Mouth”closure,supervision control,Chongming ShanghaiCause Analysis and Preventing Measures of Cracks on Side Wall of Box Culvert(Passage)in Construction ofHighways in Weak Subgrade Zon!eLi Haitao,Xiao Binwang（88）Abstract:Taking the construction of an expressway in Zhejiang Province as the background andaccording to the ancient construction practices,the article analyzes and discusses the cracks on theside wall commonly causing in the course of constructing the box culverts in the weak subgrade andthe relative preventing measures.Keywords:weak subgrade,box culvert(passage),crack,preventionTechnical Keys and Supervision Measures for Protection of Buildings along Line in Construction of DeepFoundation Pi!tXu Ye（91）Abstract:The article discusses the technical keys,i.e.pit enclosure,soil body reinforcing,protectivescheme of constructing diaphragm,protective scheme of soil excavation period,supporting system,compilation of emergent inspecting scheme and the dynamic monitor for protection of the buildingsalong the line during the construction of deep foundation pits in the Bund Routeway.At the sametime,the article describes in detail the well-targeted supervision measures.Keywords:deep foundation it,protection of buildings,technical key,supervision measuresInfluence of Slurry Balanced Pipe Jacking Construction on Underground Pipelin!eGe Yiheng（95）Abstract:The article introduces an engineering case of DN1000 pipe jacking crossing DN1200 gaspipe and 2-24002400 wastewater box culvert,in which the net space between the pipe jacking andthe wastewater box culvert is only 1.5m.To protect the existing pipeline,the monitoring of gas pipe,wastewater box culvert and surface settlement is strengthened.Based on monitoring results,variousparameters of pipe jacking construction are reasonably adjusted.The monitoring data make clear thatthe maximum ground loss rate of this project is 3.4%and 1.5%at the pipeline.In the end,thedeformations of gas pipe and wastewater box culvert are controlled within the allowable range.Keywords:pipe jacking,pipeline protection,ground loss,settlementPrefabricated Engineering Tunnel Assembly Construction Technology in Expo Par!kPeng Peng（98）Abstract:The engineering tunnel constructed in Shanghai Expo is taken as the collecting space of