¿Optimización del plan de excavación de tierra para pozos de cimentación ultraprofundos y de los métodos y procesos de gestión in situ?
1 Descripción general del proyecto
1.1 Introducción del proyecto
El edificio Xx está ubicado en el corazón del distrito comercial de alto nivel "Mei, Tai, Heng" en xxxxxx Camino. El edificio tiene 61 plantas, una altura de 241m y una superficie total de construcción de 200.000 m2 aproximadamente. Es un edificio emblemático que integra las funciones de un hotel de lujo de cinco estrellas y un edificio de oficinas inteligente súper 5A. Como proyecto de apoyo a la función de planificación de la Exposición Universal de Shanghai 2010, el proyecto agregará nuevo paisaje urbano a xx una vez finalizado (Figura 1).
1.2 Cimentación y forma envolvente
El proyecto consta de una torre, un podio circundante y un sótano de cuatro pisos. El diseño de construcción del pozo de cimentación adopta el método de construcción inverso para la torre y el método de construcción inverso para el podio circundante. La base de la torre adopta pilotes moldeados in situ de 800 mm. El recinto del podio utiliza un muro diafragma subterráneo de 800 mm de ancho en el lado sur, y el recinto de la torre utiliza un muro diafragma subterráneo de 1000 mm de ancho en el lado sur. construido primero, Diseño adoptado.
El recinto del pozo dentro del pozo utiliza pilotes moldeados in situ de 1100 mm y la cortina de cierre de agua utiliza pilotes de mezcla de cemento de tres ejes y lechada de compactación (Figura 2). Se proporcionan tres soportes de hormigón armado en el pozo de cimentación de la torre (como se muestra en la Figura 3).
1.3 Características del proyecto
Este proyecto está ubicado en la intersección de la carretera xxxxxxx, con un entorno circundante complejo y densas tuberías subterráneas. La profundidad de excavación del pozo de cimentación es de 20,1 m y la profundidad máxima es de 24,7 m. Es una construcción de pozo de cimentación ultraprofunda que tiene altos requisitos de protección para los edificios circundantes, el período de construcción es breve y la construcción es difícil. El proyecto comenzó en julio de 2007 y los pilotes de cimentación de la torre y la construcción del recinto se completaron en octubre de 2007. Para cumplir con el período de construcción de vertido del piso grande antes de la Fiesta de Primavera de 2008, el cuartel general de comando en el lugar se fijó el objetivo de completar las tareas de excavación y apoyo en un plazo de tres meses. El volumen de movimiento de tierras de la torre es de aproximadamente 65.438 200.000 m3, y es necesario excavar un promedio de aproximadamente 2.000 m3 cada día para cumplir con los requisitos de avance. Completar una excavación a tan gran escala en el centro de una ciudad con un calendario de construcción ajustado impone mayores exigencias a los planes de excavación y a la gestión del sitio.
2 Optimización del plan de excavación de movimiento de tierras
2.1 Principios de diseño de excavación
“Estrados, bloqueos, simetría, excavación rápida y apoyo rápido, y mantenimiento del cerramiento del pozo de cimentación El "equilibrio entre protección y tensión" es el principio de la construcción de excavaciones para fosos. El primer piso se utiliza para organizar la excavación de la piscina para completar el caballete y sirve como superficie de trabajo de construcción para la excavadora. El plan de diseño de la segunda capa es la excavación de islas de bloques (Figura 4). En el plan de diseño, primero se excava la tierra en la cuenca y luego se excava la tierra en los lados este y oeste del pozo. La presión pasiva de la tierra formada por el suelo en el área de este plan no se utiliza por completo y eventualmente se forma un refuerzo diagonal. Por lo tanto, el tiempo de curado afectará la excavación temprana del suelo subyacente.
2.2 Optimización e implementación del plan de excavación de movimiento de tierras de segunda capa.
Dado que el período de excavación para la parte inferior del caballete y las partes medias de los pozos sur y norte es de aproximadamente 10 días (la cantidad de movimiento de tierras es de aproximadamente 20.000 m3), la finalización del segundo soporte será Se retrasó casi 10 días en comparación con el plan de diseño original. Por lo tanto, se adopta el método de excavación actual desde las esquinas (esquinas noroeste y sureste) para acortar el tiempo de inactividad técnica. Una vez completada la ① parte de la excavación, la ② parte de la excavación se lleva a cabo inmediatamente. Las cuatro esquinas del cuerpo de la torre están en orden diagonalmente simétrico, lo que reduce el momento de flexión del recinto de mitad del tramo. (4) Excavación final del movimiento de tierras regional. Durante este período, el soporte secundario ha sido completamente completado y ha entrado el período de mantenimiento, sentando las bases para la excavación de tierra inferior con anticipación (Figura 5).
(1) Considere completamente el efecto espacio-tiempo durante la excavación, es decir, la construcción de "excavación" y "soporte" se intercalan.
(2) Para mejorar la resistencia inicial del soporte, se mezcla el soporte.
Se agrega un agente de resistencia temprana al concreto para que el encofrado se pueda quitar con anticipación. y la excavación posterior se pueda llevar a cabo de manera oportuna.
(3) Dividir razonablemente las juntas de construcción para evitar colocarlas en zonas débiles y en la misma dirección. Cuando hay diferentes grados de hormigón, se debe utilizar la malla de acero actualmente más madura para procesar las juntas. Al mismo tiempo, se debe prestar atención a la longitud de superposición de las barras principales en el soporte para cumplir con los requisitos.
2.3 Optimización de la secuencia de excavación de la tercera capa de movimiento de tierras
En el plan de diseño original, primero se excavó el movimiento de tierras en el área ① del pozo de cimentación y luego la excavación se completó después de que se completó la excavación del movimiento de tierras en las cuencas del pozo norte y sur. En el área ② en los lados este y oeste, se completó la construcción de soporte lateral este-oeste y finalmente se completó el soporte de la esquina. Sin embargo, según el análisis, dado que el lado este del pozo de cimentación de la torre de hierro está cerca de los cimientos temporales, el punto más cercano está a unos 15 m, y los cimientos temporales están enterrados a poca profundidad (aproximadamente 7 m si se utiliza este esquema de diseño para la excavación). Después de excavar una gran área del pozo de cimentación, la parte media del apuntalamiento horizontal este-oeste se completará en el lado 15d. Debido al efecto de compresión del suelo de la base temporal, el cuerpo de mantenimiento sufrirá una mayor deformación. Los datos de observación de casas temporales muestran que cuando se excava la tercera capa de tierra, el asentamiento y la inclinación de los cimientos son más obvios (asentamiento 14 mm, inclinación 15 mm, cerca del valor de alarma de diseño. Este es el período de máxima deformación). durante la etapa de excavación. Si no se toman las medidas correspondientes, las grietas originales de las casas temporales se agravarán y provocarán muchos efectos adversos.
Puntos clave para la implementación del plan de optimización (como se muestra en la Figura 6):
(1) Después de completar la excavación de las áreas ① y ②, complete la tercera pendiente en la esquina del soporte del pozo de cimentación.
(2) Una vez completada la excavación del área ③, se formarán los soportes este-oeste de los pozos sur y norte.
(3) Después de completar la excavación del movimiento de tierras en las áreas ④ y ⑤, se formará la tercera riostra diagonal en las cuatro esquinas del pozo de cimentación.
(4) Excave el movimiento de tierras en el área 6, complete los soportes en ambos extremos del caballete y conecte los soportes verticales norte y sur.
(5) Finalmente, excava la tierra en el medio para completar el soporte medio. Dejar tierra en el medio hasta que la excavación final pueda resistir el levantamiento del fondo del pozo de cimentación.
2.4 Optimización de la secuencia de excavación de la cuarta capa de movimiento de tierras
El plan de diseño original es el mismo que la secuencia de excavación de la tercera capa de movimiento de tierras:
Puntos clave en la implementación del plan de ajuste (Figura 7):
(1) Después de excavar la cuarta capa de movimiento de tierras, la zona de vertido se utilizará como línea divisoria. Primero, excave la exterior. Coloque un área de piso de 1,1 m de espesor en el sentido de las agujas del reloj y agregue una capa de cojín.
Se colocan malla de acero de 8 mm y soportes de acero en la correa post-fundida, de modo que la placa inferior exterior de 1,1 m forme un sistema de aro (soporte) interior para soportar parte de la presión del lado de curado y reducir la carga de soporte frontal de hormigón armado.
(2) Una vez formado el piso periférico, se excava la tierra profunda del pozo de cimentación y finalmente se completa un piso grande de 3,2 m de espesor en la zona posterior al vertido.
2.5 Análisis de datos de detección de pozos de cimentación
Tabla 1 Datos de monitoreo de pozos de cimentación
2. El valor de alarma de diseño de la variable de forma de envolvente es de 55 mm.< /p >
Se puede ver en la Tabla 1:
(1) La deformación máxima del mantenimiento del pozo de cimentación ocurre cuando se completa el vertido del piso grande interno de 3,2 m de espesor. De acuerdo con la gran distancia entre el tercer soporte y el sótano (hasta 8,2 m, como se muestra en la Figura 3), existen ciertos peligros ocultos para la seguridad del pozo de cimentación. Por lo tanto, cuando se excava el pozo de cimentación de acuerdo con el plan de diseño original, se deben considerar medidas de refuerzo adicionales.
(2) Primero excave el área exterior de la placa base grande de 1,1 m y vierta la placa base anular para formar un sistema de soporte rígido y reducir la tercera presión de soporte. El efecto es obvio. Según los datos de observación, la deformación del soporte se redujo a 52,85 mm después de verter la placa inferior en forma de anillo de 1,1 m de espesor. La fuerza axial de soporte es básicamente estable, aumenta lentamente a medida que aumenta el tiempo de exposición del pozo de cimentación y disminuye gradualmente una vez que se completa la placa base, lo que indica que la placa base grande de 1,1 m en el anillo exterior desempeña un papel de soporte eficaz.
(3) Los datos muestran que la excavación de tierra en el área de piso original de 3,2 m del anillo interior tiene un efecto significativo en la resistencia al levantamiento del pozo de cimentación. A través del soporte de transferencia de acero colocado en la correa posterior a la fundición, toda la capa de concreto de la placa base grande formó un soporte horizontal equilibrado. Los datos de observación posteriores mostraron que después de completar la placa base grande, la deformación del recinto y la fuerza axial del soporte gradualmente. aliviado.
(4) Debido a la implementación efectiva de las medidas de excavación, la deformación del cuerpo de mantenimiento y la fuerza axial de soporte no lograron alcanzar el valor de alarma de diseño, y el desempeño de seguridad del pozo de cimentación se mantuvo en buenas condiciones. durante todo el proceso de excavación.
Desde la excavación de la cuarta capa de movimiento de tierras (65438 16 de febrero de 2007) hasta la finalización del vertido del gran piso (65438 18 de octubre de 2008), el período total de construcción fue de más de 30 días, 15 días antes de lo previsto para esta etapa, aprovecha al máximo las características de excavación de “excavación rápida y soporte rápido”.
3 Gestión en obra durante la etapa de excavación de tierra
3.1 Gestión organizativa
(1) De acuerdo a las características del proyecto, establecer una gestión en obra Sistema de gestión del departamento de proyectos encabezado por el propietario, integra los recursos al máximo y mejora la eficiencia del trabajo.
(2) Establecer un sistema de reuniones de coordinación de excavaciones de tierra por la mañana y por la tarde para controlar el ritmo del progreso de la construcción a diario.
(3) Establecer un sistema de "sala de servicio integral", que sirva como centro de comando del sitio de excavación durante la noche. Los representantes de los propietarios, el departamento de supervisión, el contratista general, las unidades de excavación, precipitación, monitoreo y otras unidades trabajan juntas para. mejorar la eficiencia en el manejo de problemas en el sitio.
(4) Fortalecer la implementación efectiva de medidas de seguridad en el sitio, como cercas para fosos, redes de seguridad horizontales, escaleras de seguridad para fosos, iluminación para fosos, configuraciones de cajas de distribución, medidas antideslizantes en carreteras, etc. La unidad de construcción debe preparar un plan especial detallado y aplicarlo estrictamente después de su aprobación.
(5) Acelerar la construcción superpuesta de procesos posteriores, como rotura de pilotes, soporte de encofrado, etc., y limpiarlos a tiempo para asegurar una superficie de trabajo para el siguiente proceso.
(6) Adoptar medidas de turnos razonables y detener la inspección y el mantenimiento de maquinaria de movimiento de tierras y equipos de bombeo durante la construcción nocturna de acuerdo con las regulaciones de "dos paradas y una parada" durante la construcción nocturna en el distrito de Jing'an. , Shanghai Garantizar una construcción normal y reducir la interferencia de factores objetivos.
3.2 Gestión técnica
(1) Se requiere que el grupo de construcción proporcione retroalimentación oportuna sobre los datos de observación de deformación de edificios temporales, soportes, cerramientos, pisos y tuberías.
(2) Los niveles de precipitación deben observarse por la mañana y cada 6 horas si es necesario, y los niveles de agua subterránea deben monitorearse de cerca.
(3) Organizar una reunión especial sobre la excavación de pozos de cimentación profundos, realizar demostraciones de expertos en seguridad sobre el plan de excavación y exigir a la unidad de construcción que realice de manera efectiva procedimientos de divulgación técnica de calidad y seguridad.
(4) Se requiere que la unidad de construcción complete las pruebas y aprobación de equipos y materiales de manera oportuna, y maneje los contratos relevantes, los acuerdos de seguridad y el seguro del proyecto de manera oportuna.
(5) Al diseñar el caballete, considere el diseño de capacidad de carga de cuatro excavadoras colocadas sobre el caballete para recolectar tierra al mismo tiempo (la carga de diseño de la superficie del caballete es 25 KN/m2). Además, el ancho del caballete puede cumplir con el radio de giro de los vehículos de movimiento de tierras; los pilotes de cimentación en el lugar del caballete deben construirse con anticipación para garantizar que puedan usarse a tiempo después de alcanzar la resistencia de diseño para que se puedan realizar las operaciones de movimiento de tierras. salir inmediatamente.
(6) El equipo de construcción debe preparar con anticipación un plan de emergencia y un plan de manejo de accidentes para la excavación del pozo de cimentación.
(7) Dominar los principios de "revisión de mediciones, excavación de taludes y prevención de sobreexcavación" y devolver rápidamente el talud o la parte de sobreexcavación según sea necesario.
(8) Para fortalecer el mantenimiento del hormigón de las vigas de soporte, es necesario realizar un seguimiento oportuno de los informes de las pruebas de presión de resistencia 3d y 7d para proporcionar datos de respaldo para la implementación del plan.
(9) Al excavar la tierra en los pozos sur y norte, dos excavadoras trabajan simultáneamente en la parte más larga de la línea de descarga de tierra y remueven la tierra en relevo.
(10) Minimizar la carga de trabajo de la excavación secundaria y acelerar el envío del movimiento de tierras.
(11) Aumentar el número de puntos de observación, aumentar la densidad del monitoreo del pozo de cimentación y acortar el período de observación de manera oportuna.
(12) Tome medidas correctivas eficaces para las fugas locales en el recinto, como el uso de agentes taponadores de fugas, la construcción de presas de retención, el bombeo de agua, etc. Operaciones de drenaje y aprovechar al máximo las aguas residuales bombeadas después del tratamiento de sedimentación, como mantenimiento, fumigación a prueba de polvo en el sitio, riego de macizos de flores, etc.
(13) Los trabajos de aprobación para monitoreo, excavación, precipitación, protección ambiental y conservación de energía se completaron antes de lo previsto, creando las condiciones técnicas para la excavación.
3.3 Coordinación y gestión
(1) Establecer un sistema de coordinación externo para quejas de molestias, realizar visitas periódicas y manejar las inquietudes de los residentes de manera oportuna.
(2) Establecer un sistema de inspección que coopere activamente con los departamentos de gestión y supervisión urbana.
(3) Establecer el objetivo de "garantizar Magnolia officinalis y luchar por el Premio Luban" y solicitar el "Sitio de construcción estandarizado y sitio de construcción de observación de Shanghai" y esforzarse por obtener el apoyo de la oficina general del distrito y otros gobiernos; departamentos para crear un buen ambiente externo.
(4) El permiso de desechos, el permiso nocturno, el permiso de eliminación y el permiso de construcción de estructuras subterráneas deben solicitarse con anticipación.
(5) Informar las principales fuentes de peligro de manera oportuna y publicar notificaciones secundarias y otra información con anticipación durante la construcción nocturna.
(6) Reforzar las patrullas nocturnas, controlar estrictamente la contaminación acústica y lumínica, limpiar rápidamente los vehículos y rociar la tierra.
(7) Establecer premios por objetivos nodales, premios por competencias de seguridad sin accidentes, etc. , haga un buen trabajo movilizando la construcción de seguridad antes del festival y tome medidas para evitar la preservación del frío y el calor.
(8) El sindicato del distrito organizó una conferencia de protección de derechos para los trabajadores inmigrantes para estabilizar sus emociones.
(9) Prepare activamente el plan de vertido del piso grande, incluida la revisión del dibujo y la confirmación del plan, para lograr una "conexión perfecta" del proceso tanto como sea posible; establezca un "tablero de cuenta regresiva para el vertido del piso grande"; " e implementar incentivos urgentes.
(10) De acuerdo con el ajuste del plan de construcción, comunicarse con el diseño de manera oportuna y completar los cambios y mejoras de la tecnología de construcción bajo la guía del diseño.
4. Efectos de la implementación del plan
Este caso está guiado por la ingeniería de valor. Los beneficios integrales reflejados durante la implementación del proyecto son los siguientes:
(1) Excavación Después de la optimización del plan, el período de construcción de este proyecto se acortó en casi 50 días en comparación con el plan de diseño original, lo que muestra los beneficios de acortar el período de construcción y reducir los costos.
(2) Rendimiento de seguridad mejorado durante la excavación del pozo de cimentación. Después de la implementación de este plan, el reemplazo del soporte se completó en el menor tiempo, lo que adelantó el tiempo de vertido de la placa base grande. Los datos de seguimiento muestran que los cambios de tensión de la envolvente del edificio están equilibrados, lo que demuestra que el plan de optimización es viable.
(3) El plan presta atención al efecto espacio-temporal, organiza la construcción del flujo científico, reduce la carga de trabajo del transporte secundario de tierra, mejora la eficiencia de la excavación y refleja buenos beneficios técnicos.
(4) Al fortalecer la gestión in situ dirigida por los propietarios, se controlan inmediatamente el ruido, el polvo, la contaminación lumínica y otros fenómenos. Los datos de seguimiento muestran que el asentamiento y la inclinación de los edificios circundantes se controlaron durante la fase de excavación, logrando buenos beneficios medioambientales.
(5) Fortalecer la coordinación y comunicación con todas las partes durante el proceso de construcción, organizar y llevar a cabo las actividades de "Creación de una comunidad civilizada en las calles del sitio de construcción" y establecer el concepto de la empresa de "crear alta calidad". productos, ser honesto y digno de confianza, y servir a la sociedad", que encarna los buenos efectos sociales.
5 Conclusión
La finalización del edificio Huamin Hao Di agregará un nuevo paisaje urbano al distrito comercial "Meihengtai" de Shanghai. Este caso partió del plan de diseño y propuso medidas de ajuste para edificios de gran altura durante la etapa de excavación de tierra de acuerdo con las condiciones locales. Adoptó una gestión in situ dirigida por el propietario y logró buenos resultados, proporcionando una base confiable para la construcción de excavación de tierra. de pozos de cimentación profundos en entornos urbanos complejos. Aprenda de la experiencia.
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