43m深基坑改造施工项目
本文为你展现一个43m某超深基坑改造施工项目，分别指出每项施工中存在的难点，加深对基坑工程的认识。比较珍贵的案例，擦亮眼睛学习哦~
一、项目概况
本工程主体结构由一幢超高层主楼及周边商业裙房构成，建设范围内整体设置八层地下室，地下室外墙局部存在错层退台。本工程基坑面积共约为9100m2，基坑平面周长约410m，基坑周边边坡高度约26.25m~43.6m，为永久边坡。
本项目为改建工程，场地范围内存在原有五层地下室边跨结构，需将原有地下结构拆除后加深开挖并新建八层地下室。本工程场地周边环境极为复杂，基坑工程紧邻轨道交通二号线地铁车站和隧道、解放碑环线及其附属结构、电力隧道、大量的邻近建筑以及市政道路和市政管线。
图1：基坑周边环境图
二、设计概况
基坑周边普遍区域（非邻近地铁侧）各段边坡主要采用板肋式锚索挡墙围护形式，局部区域采用板肋式锚索挡墙结合岩石植筋进行支护，采用逆作法实施，本区域分别设置400×600、600×900、800×1100三种不同截面的肋柱，肋柱间距约为2.0~2.5m。本段边 坡除部分区域利用原地下室结构作为挡土板外，其余区域均在桩间设置200mm厚现浇混凝土挡土板。
图2：板肋式锚索挡墙结合岩石植筋
基坑临近地铁区域采用支护桩结合预应力锚索支护结构，局部区域结合岩石植筋进行支护，采用顺作法实施，本区域分别设置1000×1000、1250×1000、1200×1200三种不同截面的支护桩，支护桩间距约为2.5~3.5m，上级边坡支护桩底嵌入岩层深度不小于1.5m，下级边坡支护桩底嵌入岩层深度不小于3.0m。本段边坡除部分区域利用原地下室结构作为挡土板外，其余区域均在桩间设置250mm厚现浇钢筋混凝土挡土板。
图3：支护桩结合预应力锚索支护
三、项目施工难点
3.1肋柱施工难点
3.1.1肋柱刻槽下端嵌入施工
本工程东北角，因红线条件限制，局部采用岩石壁上刻槽施工支护桩。上面负五层部分为原烂尾楼，需搭设脚手架，脚手架上施工不便，存在进度慢、潜在不安全等因素。
图4：设计刻槽平面图
图5：现场现状
3.1.2钢筋绑扎极难
因本基坑周边环境极复杂，设计安全系数偏高，肋柱所有钢筋较多，主筋采用HRB400φ32，钢筋加工及搬运困难；每立方混凝土含筋量达到390kg，钢筋分布较密，绑扎困难。
图6：设计凹陷剖面图
图7：凹陷处主筋加工试样图
另外，局部由于地下室外墙临近支护结构，采用内凹形式设计锚头。内凹处，主筋加工困难，截断后采用套筒连接，此部分节点耗时耗力。
3.1.3预埋管件增加施工难度
锚索肋柱设计一体化，先施工锚索，后施工支护肋柱，因此锚索穿过支护肋柱部分需预埋套管以防锚索与肋柱混凝土粘结，影响后期锚索张拉锁定。
同时，预埋套管影响肋柱主筋布置，造成后面模板工程多次切割。
图8：肋柱钢筋绑扎完毕
3.1.4支模困难
肋柱设计间距为2~2.5m，肋柱宽度0.6~1.2m，实际净宽不到1m。支模空间有限难操作。肋柱采用逆做法施工，只能从上往下分段浇筑。对模板加固要求极高，否则容易爆模。另外，肋柱底端无支撑点且有预留钢筋，底模封底难度大难固定。
图9：脚手架上支模
3.1.5混凝土浇筑困难
本项目地处市中心繁华地段，场地条件有限。前期上半段部分肋柱、冠梁、支护桩可用天泵浇筑，但大部分混凝土只能采用地泵以及人工转运浇筑。下段肋柱混凝土浇筑采用孔口灌入。
图10：现场混凝土浇筑情况
3.2挖孔桩施工难点
3.2.1地层硬
据勘察报告，挖孔桩地层为强风化至中风化砂岩强度达到30MPa，如果采用风镐 爆破方式，则进度十分缓慢。在多次寻访当地施工队伍后，采用水磨钻机挖孔，1200×1200孔桩进度2个人3天2m左右。方桩挖孔操作难度大于圆孔操作难度。
图11：人工挖孔方桩
3.2.2渣土转运费劲
原烂尾楼地下五层人工挖孔桩施工，废土废渣堆放位置较远，且由于楼层高度的限制，只能采用小挖机多次转运，效率低。
图12：小挖机转运渣土
3.2.3钢筋绑扎困难
场地条件限制，挖孔桩钢筋笼只能在孔内绑扎，绑扎效率明显低于钢筋加工厂加工效率。负五层以下挖孔桩深20多米，主筋从负四层楼板开孔处下放，预埋的锚索套管增加了钢筋的绑扎难度，4个熟练钢筋工一天能完成一个孔。
图13：挖孔桩中预埋锚索套管
3.2.4混凝土浇筑缓慢
进场道路所限，地下五层以下挖孔桩只能采用地泵进行混凝土浇筑，地泵接串筒浇筑，浇筑一定高度后，人工下孔振捣，完成一根桩的浇筑至少需要2.5h。
图14：挖孔桩混凝土浇筑及振捣
3.3 锚索施工难点
3.3.1脚手架上施工
锚索从上到下依次施工，大部分工作必须在脚手架上施工，脚手架搭设及拆除、锚索钻机移动耗时耗力，工作进度慢。
3.3.2粉尘多
锚索钻孔采用干成孔方式，岩层粉尘厉害。降尘措施为孔口注水，导致施工现场环境条件恶劣。
图15：现场粉尘严重
3.3.3下锚索费劲
局部锚索设计长度40多米，锚索根数多达20，一孔锚索重1t。下锚索时需要20个工人抬，其他锚索在15根左右，只能孔口附近加工制作。
图16：锚索设计图纸及现场加工
3.3.4杂填层需多次注浆
由于地勘报告不准确，原地下室外墙外存在0.5~3m空洞杂填层。常规套管护壁行不通，且套管容易丢失。现场采取注浆回填空洞区，待水泥浆固结后在成孔，下锚索后在二次注浆。另外，肋柱及支护桩混凝土浇筑完成，锚索张拉后再孔口注浆封锚。
3.3.5 张拉效率低
肋柱凹陷部分，水泥浆达到设计强度后，可在脚手架上直接张拉。其他锚索，需在支护桩或肋柱上安设锚墩，待锚墩混凝土达到设计强度后才能张拉。施工工期长，脚手架上张拉，效率低下。
图17：锚墩设计大样及现场张拉图
3.4 挡土板施工难点
3.4.1模板难固定
负五层以下及局部支护桩之间采用挡土板 ，挡土板一面凌空一面是岩层。如支双面模，则需要较大工作空间，后期靠近岩层侧无法拆模；如支单面模，则模板难固定，混凝土量增大。
3.4.2混凝土浇筑困难
挡土板从上往下分段浇筑，下半部分到时候如何浇筑混凝土，是一大难题。
来源：OldBig。
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