热点职称论文：浅谈毗邻危房群的深基坑施工技术__墨水学术,论文

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:108

副标题#e#【摘要】在密密麻麻的老建筑群间进行地铁车站的深基坑施工时，为确保深基坑的施工及老建筑群（危房群）的安全，必须要有科学、先进的施工技术和完善的保护措施，本文介绍了广州地铁六号线黄沙地铁车站在毗邻危房群周边复杂环境下的深基坑施工技术。
　　【关键词】深基坑危房群安全
　　随着城市现代化的发展，大城市交通压力日益增大，迫切需要对地下空间进行利用，地铁成为现代城市的重要交通设施，然而地铁施工中避免不了经过一些老城区，甚至遇到地铁深基坑施工毗邻老建筑甚至是危房群难题。如何在深基坑施工中保护毗邻危房群，它已经成为城市建设中一个亟待攻克的难题，下面以工程实例阐述毗邻危房群深基坑施工技术。
　　1、工程概况
　　广州地铁六号线【黄沙站】土建工程基坑位于广州市西关老城区六二三路与大同路交叉口处，地面为交通繁忙珠江隧道口、六二三路及密集的商业区、居民区，上部有广州市内环路高架桥，地下穿行地铁一号线及人行隧道，地面交通流量大，基坑西侧是一号线黄沙站，距本工程主体基坑40m；北面25m处是正在兴建中的和记黄埔物业，基坑东侧仅13m位置是危房群。（见附图）
　　本基坑长度86.4m，标准段宽度为19.7m，深29.7m，连续墙最深的约为32m，根据勘测资料深基坑岩石厚度达16~18m，石方开挖工程量大。
　　2、危房群概况
　　距离本基坑仅13米危房群均为解放前建的无基础砖瓦结构，墙体倾斜严重，承重部分有通长裂缝且承重梁已霉变、蛀空，在外界微小震动、干扰的情况下随时都有开裂倒塌的危险。连续墙施工前，房屋安全鉴定所对距基坑60m范围内的房屋进行围护结构及土方开挖施工前的房屋安全鉴定。根据鉴定结果统计：离基坑30m范围内存在不同程度损坏的房屋（一般损坏房为6间，严重损坏房为10间，C级间数为2间）数量达90%。离基坑30m~60m范围内存在不同程度损坏的房屋（一般损坏房为22间，严重损坏房为11间，C级间数为8间）数量达71%。由鉴定结果显示这些严重损坏并无法满足正常使用要求的房屋给深基坑的施工带来无法预料的安全隐患与施工风险。
　　3、主要施工技术和保护措施
　　为将对危房群的影响降到最小，本工程改变连续墙成槽的传统工艺，引进连续墙成槽施工新工艺，创新基坑开挖爆破的施工工艺，设置旋喷桩隔断体保护以及加强基坑施工监测等技术和措施，在现有条件下尽可能的保护危房群的安全。
　　(1)、连续墙施工采用德国进口BC30液压双轮铣槽机先进工艺
　　本基坑的连续墙厚度为1000mm，深度约为32m，上部需穿越约15m厚的淤泥和沙层等软弱土层，下部穿越都是岩层，全风化和强风化层一共只有2m左右，连续墙需要进入中风化和微风化岩16~18m，设计采用地下连续墙作为围护结构，因为它具有墙体刚度大、阻水性能好、能适应多种地基条件、施工安全等众多优点。
　　本工程主体结构基坑原方案采用采用冲孔机和液压抓斗结合的“两钻一抓”的国家级工法施工的地下连续墙作为基坑围护结构，由于本基坑入岩深，“两钻一抓”法在施工时震动大，施工噪音大，不仅影响周边居民的生活，而且对基坑东边无基础的危房群的安全影响较大。为了确保人民群众生命财产安全，本工程改变连续墙的施工机具引进新施工工艺，采用震动小的从德国进口的BC30液压双轮铣槽机进行连续墙施工，该工艺在广州地铁施工的尚属首次应用。铣槽机与传统的冲孔机和抓斗结合的工艺相比工艺的优越性有：第一，铣槽机施工时的震动小，对距离基坑13m危房群的震动影响非常小；第二，施工速度快：正常施工时3~4天可以完成200m3成槽污染小；第三，成槽质量高：31m长的钢筋网可以一次下放到底，不存在任何障碍说明槽孔垂直度和平整度很好。第四，清孔质量好速度快：采用反循环系统只需半个时清孔，泥浆含砂量能控制在1%左右，孔底基#p#副标题#e#本上没有沉碴，使得砼浇筑时间大大缩短，200m3砼槽只需5个小时左右。第五，施工现场文明施工能较好地控制，噪音小，震动小，泥浆损失少，循环利用率高，碴土较干，能直接装车运走等优点。非常适合城市居民区连续墙施工，更适合城市危房群附近的连续墙施工。
　　经过黄沙站50幅连续墙的施工结束，对危房群的监测数据进行分析，结果表明房屋未出现新的沉降或裂缝，因此本基坑通过改变连续墙传统施工工艺为铣槽机成功地将对危房的影响降到最小。
　　(2)、基坑石方开挖创新工法采用静态破碎与微弱松动排推法爆破施工
　　本基坑长度为86.4m，标准段宽度为19.7m，深29.7m，连续墙成槽施工时的岩样取样做抗压试验显示强度最大的为80Mpa，针对基坑入岩深、入岩方量大、岩石硬度大等难点，基坑开挖除了合理划分开挖段、科学的开挖顺序外，还引进了先进的施工工艺。岩石强度大使得本基坑石方开挖必须采用爆破方法才能满足工期要求，采用爆破施工对东边危房群的保护又是一次严峻的挑战。目前，国内外降低爆破震动，控制爆破震动影响范围的主要途径是：第一、减小爆破震源的爆炸能量，以控制爆破震动的危害程度；第二、阻断震动波传播扩大，减少爆破震动波的影响范围。要使危房群的影响降为最小，本基坑的石方爆破就要从震源的爆炸能量及阻断震动波两方面寻找突破点。本基坑爆破的震速严格控制在1cm/s范围内，最终确定以下施工方案：静态破碎与微弱松动排推法爆破施工相结合方案，其中微弱松动排推法爆破施工又是一项技术的革新。
　　①静态破碎法开槽施工减少基坑开挖的影响
　　基坑东侧危房群距离基坑边仅为13m，非地铁施工影响本身已经是危房，尤其是联庆街整排房子均属危房。鉴于黄沙站工地周边复杂的爆区环境，对于本基坑的石方开挖，为使基坑松动爆破产生的震动对危房的影响尽可能减到最小，本方案采用部分（距基坑东端危房群10米范围，详见平面布置图Ⅰ区）静态破碎开槽，为西侧微弱松动排推法爆破施工设置一道减振带。
　　减震带可以使振速降低50%，大大减少振速对房屋群的影响，最大程度地降低了对基坑周边环境的施工影响，对危房群造成的损失尽可能降到最少。
　　操作过程：静态破碎剂的搅拌与充填，按100kg破石剂加水25—30kg，在容器内(如脸盆、水桶等)进行搅拌，搅成稀泥状，能流动而不是太稀，按照少拌快装的原则，搅拌均匀后灌入预先打好的孔内，孔内不能留空隙。从搅拌到把产品倒入孔内不能超过4分钟，否则影响开裂时间。或按100kg破石剂加水10—15kg水于容器内拌成稠泥状，能捏成团，加入预先打好的孔内用物层层捣实、中间不能留空隙，要装密实，同样要少拌快搅，从搅拌到装入孔内不能超过5分钟。
　　静态破碎参数：基坑上部的粘土及风化岩层清理完成后，从上部钻竖直孔分层施工至设计深度。1)孔径:d=42mm，2)孔距:a=30cm，3)排距:b=30cm，4)孔深:l=1.2m。
　　②微弱松动排推法爆破施工减少基坑开挖对危房群的影响
　　基坑东端10m以西范围（详见平面布置图Ⅱ区），根据减小爆破震源的爆炸能量，以控制爆破震动危害程度的原理结合本工程的实际情况，采用“微弱松动排推法爆破法”施工。
　　微弱松动排推法爆破法通过减少单孔药量，增加孔数，控制爆破排距，使排距严格控制在规定的范围内，每次爆破都利用临空面减震和增加爆破效果。当临空面不足时，利用炮机和打掏槽孔进行修复。临空面是爆破震动的主要发散方向，临空面方向反向危房可以将大部分震动波向西侧传递。
　　为了确保东边危房的安全，在进行微松动排推法施工中对爆破参数的要求非常严格，规定每次起爆孔数为5~9孔，采用单孔单段装药，减少单段雷管起爆孔数，尽量打浅孔，并且减少孔距排距，以减少每孔的装药量，严格控制临空面方向。通过微差网路,控#p#副标题#e#制孔距、单段药量和孔深，缩小震动影响范围，使单段药量符合最低岩石破裂要求，达到减震目的。这样大大减少近危房区的爆破震动，尽可能地将对危房群的影响降至最小。
　　具体爆破参数如下：炮眼直径42mm，药包直径d＝32mm；炮孔深度约1.0m；孔距a=50cm，必须保证每次爆破的临空面向西，单次起爆孔数少于10个，根据钻孔得到的岩石情况随时调整单孔单段装药量，单孔单段药量最大不超过0.25kg。
　　（3）、采用旋喷桩隔断体保护切断影响途径
　　尽管德国BC30双轮液压铣槽机施工的连续墙接头形式为“新鲜混凝土面锯齿型”连接，接头处理效果较好，但考虑到危房群全部座落在基坑开挖影响边界线范围内，为使对危房群的影响降到最小，在基坑东侧每个连续墙接头增加两排Φ600mm的双管高压旋喷做为隔断体措施，避免或减少基坑开挖时土体变形或水位下降对危房群造成影响。在危房群与基坑围护结构连续墙接头之间设置止水旋喷桩，其作用主要承受施工引起的侧向土压力及水压力，起到阻挡基坑开挖时连续墙接头局部漏水引起水土可能出现的流失或水位下降。通过连续墙接头增加止水旋喷桩，使土体变形或水位下降对危房群可能产生的影响降到最小，从而最大可能地保护了危房群。
　　（4）、施工监测
　　施工监测的内容包括：基坑内外的情况观察、地表及周边建筑物沉降、连续墙位移、横撑内力、连续墙内力、地下水位观测和基坑回弹。监测工作根据各个施工阶段进行动态同步监测，施工期间监测频率为1～2次/d；施工后期，每间隔1～3d进行1次后期变化监测。在基坑开挖期间，每天监测基坑东侧及北侧土体测斜及水位，根据每日监测情况，及时对基坑开挖的速度和深度、降水的速度和降水量、支撑安装的及时性和施加预应力情况等进行调整。同时，在围护结构连续墙施工及基坑开挖过程中，重点地对危房群进行布点监测，使深基坑施工在监控信息指导下，正确、合理地进行。
　　4、结语
　　广州地铁六号线黄沙站深基坑施工，由于采取了科学合理的技术措施和严格的施工管理，达到一级基坑安全保护等级的要求，周围地表沉降控制在允许范围内，危房群及周围建筑物未发生下沉、开裂及破损。因此在复杂的城市居民区环境下深基坑选用先进铣槽机工艺施工连续墙和静态破碎开槽与微弱松动排推法相结合的创新工艺进行石方开挖，是值得推广的一种方法，也为在广州地区居民区进行大型深基坑或超深基坑的施工积累了经验。
　　参考文献：
　　[1]杨军：现代爆破技术.北京理工大学出版社，2004（8）.
　　[2]刘桂佳：采用双轮铣槽机施工地下连续墙[J].建筑机械化,2005,(09).
　　[3]徐志成：深基坑支护设计与施工.中国建筑工业出版社