淺談紹興大劇院舞臺(tái)深基坑圍護(hù)施工

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一、概況
    紹興大劇院基坑尺寸長(zhǎng)108.8米，寬62米，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用Ф800鉆孔灌注樁，樁頂標(biāo)高為-5.8～-7.1米；主舞臺(tái)區(qū)為坑中坑，采用Ф800鉆孔灌注樁(抗拔樁)，樁頂標(biāo)高為-14.90米。地下室基礎(chǔ)底板位于淤泥質(zhì)粘土層中，主舞臺(tái)基礎(chǔ)底板在粘土上。該工程地下室部分施工的重點(diǎn)及難點(diǎn)在主舞臺(tái)區(qū)，實(shí)際挖土深達(dá)15米左右。地下水靜止水位埋深±0.00至1.80米。
    二、主舞臺(tái)基坑圍護(hù)方案
    根據(jù)工程地質(zhì)勘探報(bào)告，本工程主舞臺(tái)深基坑有以下特點(diǎn)：坑深度大，深度在14.95米，為坑中坑，開挖難度大。綜合分析本工程基坑的形狀、面積、開挖深度、地質(zhì)條件及周圍環(huán)境，基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)綜合考慮了以下因素：①西側(cè)及南側(cè)分別有建筑物和各種管線，其中煤氣管道離基坑邊僅6米遠(yuǎn)。施工應(yīng)確保整體穩(wěn)定，合理地控制基坑變形；②場(chǎng)地條件復(fù)雜，特別是③號(hào)土層為厚度較大的淤泥質(zhì)粘土，對(duì)基坑圍護(hù)的穩(wěn)定性和變形不利；③舞臺(tái)深基坑為坑中坑，深度達(dá)14.95米，施工周期較長(zhǎng)，應(yīng)盡量減少基坑坑底暴露時(shí)間。
    根據(jù)這些特點(diǎn)，通過(guò)分析、比較，確定了以下圍護(hù)方案：主舞臺(tái)區(qū)為坑中坑，土質(zhì)條件相對(duì)較好，坑底在粘土上，無(wú)放坡條件。為了確保圍護(hù)安全和降低工程造價(jià)，通過(guò)對(duì)浙江省常見(jiàn)的幾種支護(hù)分案在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行分析、比較，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和具體結(jié)構(gòu)情況，采用單排Ф800@1200鉆孔灌注樁+角撐+一道預(yù)應(yīng)力錨桿進(jìn)行支護(hù)。鉆孔灌注樁作為擋土樁，在其中嵌入Ф800高壓旋噴樁止水，在深基坑開挖前在-7.15米處澆筑壓頂梁，利用壓頂梁作為支撐系統(tǒng)的圍檁，并在四周支護(hù)薄弱的四角處，用鋼筋混凝土澆筑角撐。鑒于工程挖土難度大，工期緊迫，通過(guò)周密計(jì)算和綜合考慮基坑深度、地質(zhì)條件及周圍環(huán)境情況，在挖土前先澆好壓頂梁及水平梁，并采取以下針對(duì)性措施：①加班加點(diǎn)，加快施工進(jìn)度，減少基坑坑底暴露時(shí)間；②對(duì)主舞臺(tái)進(jìn)行土體深層位移監(jiān)測(cè)，壓頂梁沉降位移觀測(cè)，水位監(jiān)測(cè)；③在主舞臺(tái)底板混凝土澆筑完成后，再澆筑四周地下室底板(-7.15米)；④用毛石砼填實(shí)底板與圍護(hù)樁之間的空隙，待底板強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值80%以上，再拆除鋼筋砼支撐。
    三、主舞臺(tái)深基坑施工
    基坑土開挖及主舞臺(tái)深基坑施工的具體措施如下：①全場(chǎng)地大面積挖土至標(biāo)高-5.85米處，主舞臺(tái)深基坑四周挖至-7.15米處施工圍護(hù)的壓頂梁及四周角撐；②壓頂梁養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上后，進(jìn)行主舞臺(tái)區(qū)域的土方開挖，采用0.8立方米挖機(jī)直接停在壓頂梁土層面上向下挖土，挖至-10.65米左右時(shí)，在壓頂梁與-10.65米間打一排Ф22HRB400，Ф130@1000預(yù)應(yīng)力錨桿，L=1500，將圍護(hù)與周圍土體連成一個(gè)整體，以便整個(gè)基坑的水平力得到有效傳遞，減輕周圍土體對(duì)整個(gè)圍護(hù)的側(cè)壓力；③由于基坑深度達(dá)到14.95米，0.8立方米挖土機(jī)不能將土一次性挖到基坑底，先挖至-10.65米處，鑿平工程樁，再用50噸/米汽車吊將0.25立方米小挖機(jī)吊入深基坑，由小挖機(jī)挖至標(biāo)高-14.95米基坑底板，大挖機(jī)挖出坑外，四周留一圈三角形土體。待基坑穩(wěn)定后，采用人工開挖；④在挖土過(guò)程中，為確?；影踩?，及時(shí)監(jiān)測(cè)開挖過(guò)程中支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍土體的變形信息，對(duì)地下室基坑及主舞臺(tái)基坑作原位監(jiān)測(cè)，有效控制四周地下室底板施工對(duì)主舞臺(tái)圍護(hù)的影響，主舞臺(tái)底板混凝土澆搗完成后，再開始主舞臺(tái)四周地下室底板混凝土澆搗。
    四、主舞臺(tái)深基坑變形監(jiān)測(cè)
    1、監(jiān)測(cè)目的
    為了及時(shí)了解基坑開挖過(guò)程中土體水平位移，周圍建筑物、道路及管線的沉降，實(shí)行信息化管理，防止發(fā)生事故及對(duì)周圍建筑物、道路、管線造成不良影響，確保施工安全。
    2、測(cè)點(diǎn)布置
    主舞臺(tái)深基坑在-7.15米圍護(hù)梁澆筑完成后，設(shè)置了8點(diǎn)位移觀測(cè)點(diǎn)，編號(hào)為W1～W8。
    3、監(jiān)測(cè)原理
    測(cè)斜管采用特制的硬性聚氯乙烯塑料管，埋設(shè)在距排樁墻1米左右的外側(cè)土體中，測(cè)試的原理是認(rèn)為測(cè)斜管底端是不動(dòng)點(diǎn)，各點(diǎn)相對(duì)于第端的位移值即為水平位移。水平位移的控制指標(biāo)有兩個(gè)，即位移總量控制和位移發(fā)展速率控制，控制的原則是以控制位移發(fā)展速率為主，位移發(fā)展速率在3毫米/天以內(nèi)為安全，大于3毫米/天時(shí)發(fā)出安全警報(bào)，并加強(qiáng)觀測(cè)。位移觀測(cè)點(diǎn)主要觀測(cè)主舞臺(tái)深基坑圍護(hù)梁位移，控制周圍土體整體穩(wěn)定。
    4、觀測(cè)成果分析
    主舞臺(tái)深基坑位移觀測(cè)點(diǎn)W1～W8的觀測(cè)結(jié)果表明，主舞臺(tái)深基坑隨著開挖的進(jìn)行，位移發(fā)展最大發(fā)生在土體開挖前一周，隨著底板墊層混凝土澆筑完成，位移趨于穩(wěn)定，總的來(lái)看水平位移基本符合要求，水平位移發(fā)展速率也在控制范圍內(nèi)，基坑及臨近建筑物、各種管線及煤氣管道處于安全、穩(wěn)定的狀態(tài)。
    五、結(jié)論
    ⑴本工程地下室施工歷時(shí)3個(gè)月，基坑圍護(hù)處于安全、穩(wěn)定狀態(tài)，未發(fā)生險(xiǎn)情，證明工程基坑支護(hù)體系和施工是成功的，特別是處理主舞臺(tái)深基坑方面積累了有益經(jīng)驗(yàn)。
    ⑵在處理劇院類工程深基坑(坑中坑)上，合理安排施工順序至關(guān)重要，要盡量加快主舞臺(tái)深基坑墊層、底板混凝土施工，保證基坑盡早穩(wěn)定。
    ⑶基坑信息化監(jiān)控的各種觀測(cè)數(shù)據(jù)為指導(dǎo)施工提供依據(jù)，本工程主舞臺(tái)深基坑圍護(hù)最大位移達(dá)41毫米，但主要是基坑開挖后5～10天，后期位移穩(wěn)定，位移速率在警戒范圍內(nèi)。