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关于盖挖施工中盖板下基坑回填施工方法的探讨

2019-09-10王圣康

中国房地产业·中旬 2019年1期

王圣康

摘要:本文针对基坑盖挖法施工中,基坑盖板下基坑回填所遇到的问题,分析了多种可采用的回填施工方法的利弊以及施工难度,最后明确在现场施工条件下最优的施工方案,并对最优施工方案进行了详细说明。

关键词:盖挖回填;回填施工质量;泡沫混凝土;素混凝土

由我公司承建的狮山路综合改造工程,滨河路下穿通道采用明挖与盖挖法相结合的施工方式。通道主体结构施工完成后,盖挖法施工区域为通行路面,盖板无法拆除,普通土方施工压实机械不能进入作业,盖板下回填土方无法碾压密实。故需改变原有的回填方案,考虑具有自密实功能,本身具有强度的材料进行回填。

因回填部位位于通道结构顶和盖板之间,考虑到结构防水防渗要求,要求回填料有较低的渗透性,以及需保证回填料自密实性以减小结构渗漏的可能性。同时回填材料的重量不能超过箱涵顶板的承载能力,同时还需满足通道抗浮的重量要求。

一、滨河路下穿通道及盖板的基本情况

(一)滨河路下穿通道平面概况

狮山路综合改造工程一标段—滨河路下穿通道工程,位于狮山路与滨河路交叉口,主要为地下人行通道。设东、西、南、北四个出入口。基坑总体呈π字形,共分为A、B、C、D、E和F等6个施工区域。其中A、B、C、D四个区域为明挖施工,E、F两区域为盖挖施工,其基坑总平面图如下所示。

(二)滨河路下穿通道结构断面

滨河路下穿通道为地下箱涵结构,顶板厚0.7m,内部净高为4.0m,其侧壁厚度为0.6m,底板厚0.9m。

(三)滨河路下穿通道盖板及基坑

滨河路下穿通道,基坑开挖深度为10.7m,盖板区域采用Φ800@1000钻孔灌注桩做基坑围护,并支撑盖板。钻孔桩外侧施工Ø850@600三轴搅拌桩作止水帷幕。基坑支护具体如下表所示。

(四)滨河路下穿通道施工流程及回填时周边环境情况

滨河路下穿通道施工采用分区域分块施工,施工流程主要如下表所示:进场及施工准备→通过交通导改,分块对ABC区进行围挡,并分别施工ABC区基坑围护桩及盖板→交通导改,交通导改至ABC区盖板上通行。对EFD区进行围护,并施工EFD区基坑围护桩→从EF区开挖基坑土方,并從EF向ABC区盖板下进行土方掏挖。并随开挖深度安装基坑内支撑→施工通道主体结构及防水等→对ABC区盖板以下回填,ABC区盖板以上保持社会交通→对EF区回填,并恢复路面。

通过以上施工流程,在ABC盖板区域回填施工时,ABC区盖板以上为社会车辆通行道路,盖板无法进行挖除,盖板区域旁边为EF区结构顶板。为满足回填材料的运输,回填必须首先对ABC区施工完成后,才可对EF区进行回填。

二、盖板下基坑回填施工方法分析比选

根据以上滨河路下穿基坑实际情况,盖板以下回填必须采用“暗填”方式进行施工。暗填施工方式与通常的明坑回填施工相比,因回填空腔高度限制,随着回填高度的提高,土方施工机械将无法进入盖板下进行施工作业,回填料的运输以及压实施工均受影响。

对于地下结构顶板以上回填,除需考虑回填材料满足施工要求外,回填料的重量不得大于下穿结构的顶板的承载能力,同时需保证回填料的重量能满足地下结构的抗浮要求。

为保证地下结构正常使用性能,减小结构渗漏水的风险,基坑回填应尽量选用渗透性较差的材料,以减小水对结构混凝土的影响。

为此对常用的基坑回填方式进行对比分析,以确定适合用于盖板下回填施工的施工方法。对比如下所示:

通过以上对比表可以看出,各回填施工方法均不能全部满足盖挖法基坑回填的需要。因此采用单一的回填施工方法无法满足要求!

三、盖板下基坑回填施工方案的确定

(一)回填方案的确定

为满足盖板下基坑回填的需要,采用单一的回填施工方法无法满足要求。故需考虑采用多种回填方法相结合的施工方式,以取长补短。

通过表3分析,可以看出采用“泡沫混凝土回填”的施工方法,对回填要求的满足程度最高。可以“泡沫混凝土回填”的施工方法为主,并综合其他回填施工法以克服其“通道结构不能满足抗浮稳定要求”的缺陷。

经过对比发现,采用“素混凝土回填”的施工方法,素混凝土自重较大,刚好与泡沫混凝土自重较轻,不能满足通道结构的抗浮要求的缺陷形成互补。而素混凝土在盖板底回填施工困难的缺陷,采用泡沫混凝土即可解决。

故回填施工方案确定为:在盖板下空腔内,首先采用素混凝土打底,其上采用泡沫混凝土满腔填充的施工方法进行施工。

(二) 回填方案的验证

采用素混凝土与泡沫混凝土相结合的回填施工方法,需明确素混凝土与泡沫混凝土回填的厚度,以保护其总重量既能满足结构抗浮,又不能大于结构顶板的承载能力。

为此经调整和计算,空腔总高3.55m,素混凝土浇筑1.2m,泡沫混凝土2.35m。素混凝土自重取22KN/m3,泡沫混凝土自重取0.5KN/m3,则:

顶板上回填总重量:1.2×22+0.5×2.35 = 27.6KPa < 40KPa(通道顶板承载能力设计值),符合要求!

通道抗浮验算:

通道浮力=通道断面外边宽 × 通道断面外边长 × 水的重量= 9.2×5.6×10 =515.2KN/m

通道自重=通道断面砼截面积 × 钢筋砼自重 = 19.8×24 = 475.2KN/m

回填料重量=每平方顶板上回填总重量 × 通道断面外边宽 = 27.6×9.2 = 253.9KN/m

则:通道自重 + 回填料重量 = 475.2 + 253.9 = 729.1 KN/m > 515.2KN/m(通道浮力),符合要求!

经以上计算验证,通道回填采用素混凝土浇筑1.2m+泡沫混凝土2.35m,可以满足施工要求!

四、盖板下基坑回填施工的施工措施

为保证回填施工的顺利实施,以及盖板下回填密实,避免内部积水,以及空隙对今后长期使用过程中对路道地基的影响。故回填施工时需采取以下措施。

(一)增加挡土墙

因盖板下回填与明挖区域回填材料不一,且回填施工分段进行,需在盖板两端增加挡土墙,以便于回填分别进行回填施工。挡土墙采用钢筋混凝土墙体,与结构顶板相连。为此,在挡土墙位置,需在通道顶额外增加上翻梁,以及在通道结构壁内增加暗柱。

(二)分仓分层回填

为保证泡沫混凝土在盖板底填充密实,不留有空隙,回填采用分层分仓回填的方法进行施工。在盖板下采用砖砌二砖墙对空腔分割成约6m长度一仓,每块盖板分割为4个仓。每仓泡沫混凝土分两次浇筑完成。

如上图所示,分仓回填时,每仓泡沫混凝土均分两次浇筑。分隔墙亦分两次砌筑,第一次泡沫混凝土浇筑完成后再砌筑至盖板底,墙顶留洞以便泡沫混凝土输送管穿入。

泡沫混凝土输送管应一直伸到分仓底部,浆液从底部开始向外浇筑。直至仓满浆液从分隔墙顶部冒出。

(三)压密注浆

泡沫混凝土浇筑后,各分仓顶边角部位泡沫混凝土不易填满,容易出现空隙,为此在泡沫混凝土浇筑前,需在盖板底预埋注浆管,注浆管埋设至各分仓顶四角处。待泡沫混凝土浇筑完成后,对注浆管进行注浆,以确保盖板下填充密实。

五、结语

滨河路下穿通道采用盖挖法施工,盖板下回填施工方法与传统明挖法回填相比存在更多的限制条件。通过对各种回填施工方法的对比分析,找出采用素混凝土与泡沫混凝土相结合的回填施工方法,最适于本工程回填施工的要求。并通过采用增加挡土墙、分仓分层回填、压密注浆等施工措施,保证了盖板下回填施工质量。