重庆来福士项目位于重庆市渝中区朝天门广场南侧,西临嘉陵江,东傍长江,北侧直接与现有的朝天门广场连接,南侧则直接连通现有的几条城市道路(包括嘉滨路、朝千路、新华路、陕西路、朝东路以及长滨路等)(图2.6。)项目南侧与基地毗邻的塔楼包括基良广场、九号宾馆以及烟草大厦,楼高分别为109 m、70 m和56 m。
图2.6 朝天门区域交通规划图
红色线条:连通南北和东西向道路的高架桥;黄色线条:长滨路和嘉滨路快速环线ⒸSafdie Architects
重庆来福士项目处于城市老城区,原有建筑物密集,市政道路两侧各种市政管网复杂,场地西部朝千路与信义街之间、东部朝东路上布设人防洞室,位于构造剥蚀丘陵及朝天门一二级阶地地貌部位,后经人工改造,呈多级台阶状。施工条件极为复杂,场地内基岩趋势为中部和南部高,北部及东西部低,因此,东西两侧的建筑边坡类型也存在差异,场地东部以土质边坡为主,其边坡主要破坏形式以土体内圆弧滑动为主;西侧以岩土质混合边坡为主,边坡主要破坏形式受岩土交界面、砂泥岩交界面、岩体节理裂隙面以及岩体自身强度影响。同时,场地东西两侧与江水联系密切,连通性好,水量大,地下水位受江水影响大。建设用地原为老城区,现规划重建。场地地势总趋势为南边及中间高,北侧及东、西两侧低,用地红线内南侧新华路为最高点,高程约223 m,位于偏西南侧新华路附近,西侧低点高程约172 m,东侧低点高程约180 m,北侧低点高程约195 m,场地最大高差约51 m,总体坡角为4°~10°。场地内无断层等不良地质现象,部分区域存在地下洞室、地下管网,且地下掩埋较多建筑物废弃基础构件。经后期人工改造,场地呈多级台阶状。项目建成后,场地东、西两侧道路(即地下室顶板)标高约195 m,最大高差(南侧至地下室顶板)约28 m。
项目场地位于重庆市渝中区朝天门长江与嘉陵江交汇处的三角形地带。据地面调查及钻探揭露,场地内分布的地层有:第四系全新统人工填土,第四系全新统冲洪积层粉质黏土、粉土、含粉质黏土卵石土、砂含粉质黏土卵石土,侏罗系中统沙溪庙组泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、砂岩。
场地基岩面总体趋势中,南部高,东、西、北侧低,总体与地形起伏相近。场地中南部基岩面呈多个丘包相间起伏状,基岩面坡度为4°~22°,向北呈宽缓坡脊倾伏;场地西部靠嘉陵江一侧基岩面呈斜坡状,坡度为12°~29°;场地东部靠长江一侧的基岩面较平缓,坡度为2°~7°,与场地中部之间呈一斜坡状过渡,坡度较陡,为16°~30°。基岩面最低点位于场地东侧,标高约157.5 m,最高点在场地中南部,标高约207.5 m,相对高差约50 m。
场地基岩划分为强风化带及中风化带。基岩强风化带厚0.30~6.75 m。强风化带底界随基岩面起伏而起伏,标高155.68~206.07 m。强风化带风化强烈,岩心破碎,呈块碎状或砂状,质软。中风化带岩心较完整,多呈柱状或短柱状。
重庆来福士项目场地周边环境情况及建筑物分布如图2.7所示。
①场地北侧为朝天门广场,本项目开挖标高与其地面标高基本相同。
②场地南侧为本项目高边坡所在区域,最大开挖高度超过23 m,同时与相邻建筑物距离很近,其中九号宾馆与本基坑距离最小为12 m,基良广场与本基坑距离最小为8 m。
图2.7 场地内原城市干道
③场地西侧紧邻嘉陵江,本侧尚有部分建筑未拆除,分别如图2.8—图2.12所示。
④场地东侧紧邻长江,基坑开挖过后长滨路暂时保留,如图2.13—图2.15所示。
图2.8 场地南侧九号宾馆
图2.9 场地西南侧居民楼
图2.10 场地西侧近邻嘉陵江
图2.11 场地西侧待拆除建筑
图2.12 正在拆除的原道路高架桥
图2.13 场地东侧建筑拆除
图2.14 场地东侧长滨路挡土墙
图2.15 施工现场
本项目基坑最大开挖高度达24.15 m,主要采用预应力锚索+桩板式挡墙或悬臂式桩板式挡墙支护,局部采用锚杆格构挡墙或土钉墙+坡面喷浆支护。支护桩全部采用人工挖土桩。
表2.1 挡墙支护形式
土石方挖掘是在桩孔内由人工进行挖掘,桩孔上端设小型机架,用出渣筒垂直运输土石方。孔外堆土应距孔口1 m以上,并应及时外运,保证场地的平整及施工道路的畅通。桩孔内用36 V低压灯照明,深度超过10 m时用鼓风机向桩孔内送风。
对石方的挖掘,采用水钻掘进,采用水钻的方式钻孔可将挡土桩桩芯与四周基岩分离。水钻开挖,即用直径250 mm的钢套筒沿开挖边线钻进后将挖方岩石取出,该方法可以很好地保证桩基周边岩层的完整性。
水钻施工前必须进行定位放线,搭设好固定水钻的脚手架,确定施工的边线,明确钻机的行走路线,测量标高计算出尚需开挖的深度,如图2.16所示。
图2.16 水钻钻孔路线图
首先搭设脚手架,所有的脚手架均应搭设扫地杆,在水钻所能到达的部位必须搭设水平杆以便水钻的支撑导轨能够靠钢管架固定,必要时加设剪刀撑保证架体的稳定,钢管架搭设好后采用地锚绳索或采用大石块将钢管架压住,以免钻机不能顶紧,如图2.17所示。
图2.17 立面图(左)和平面图(右)
施工时,首先将水钻机就位,导轨的底座位置应基本平整,使用可调节的部分将导轨顶紧卡死,然后再次复核钻筒的位置,检查电源及水源是否畅通,符合要求后即可开始施工。接通电源,缓慢操作电动机及钻筒整体下移直至到达设计标高。到达设计标高后,提起电动机及钻筒将钻筒取出移至下一部位重复施工,每次开挖深度为500~800 mm,大岩石先行破碎后再吊装出孔,采用电动卷扬机运输。岩芯的提取如图2.18所示。
图2.18 岩芯破碎提取图
水钻钻完后采用锤子把楔形錾子沿钻缝打入,将钻好的岩芯挤压致断裂后取出。基底不平整处人工剪底修平。基底修平后立即封底,避免岩石裸露时间太长。
水钻施工实例图,如图2.19所示。
图2.19 水钻钻机钻岩取石实例
支护桩施工过程中,利用桩顶的吊装设备作为支护桩开挖过程中的垂直运输工具,如图2.20所示。施工实例图如图2.21所示。
来福士项目爆破工程量较大,为了保证工程的顺利进行,确保施工现场的安全距离,根据《土石方与爆破工程施工及验收规范》及《爆破安全规程》,结合本工程的具体特点,对爆破作业进行组织设计,以保障其安全性和可靠性。
①在组织爆破工程施工前,根据业主提供的地形图和平面控制桩、水准点,作定位放线,并报公安机关,取得爆破作业许可证后方可作业。
图2.20 支护桩施工示意图
图2.21 人工挖孔支护桩施工
②爆破工程施工需指定专门爆破工程师负责,爆破工作人员必须受过爆破技术训练,熟悉爆破器材性能和安全规则,并持证上岗。
③爆破材料需符合国家、部颁标准,其购买、运输、保管需遵守国家关于爆炸物品的管理条例。
①本项目石方采用微差爆破法进行起爆,微差爆破采取孔内延时、排间微差,按预定起爆顺序起爆,起爆网路采用非电导爆系统,环形闭合网络,装药结构为耦合装药,该爆破方法具有降低爆破地震效应、降低大块率、提高填筑用石碴质量的特点。
②炮孔布置方式。为使爆破能量均匀分布,爆碴粒径应满足回填要求,采用三角形(即梅花形)布孔。
③起爆方式。深孔台阶爆破采用耦合装药,正常情况下,起爆药包选用乳化炸药,其余为铵油炸药,遇到炮孔内积水和雨季,炮孔用乳化炸药。起爆药包放置在炮孔底部和上部,底部起爆药包采用反向起爆,上部起爆药包采用正向起爆。
④安全距离。本项目主要为深孔台阶爆破,局部大块解剖采用浅孔爆破,依据《爆破安全规程》规定:浅眼爆破安全距离为300 m。从而确定本爆破工程安全距离为300 m。
本项目土石方爆破工程施工工艺流程如图2.22所示。
图2.22 土石方爆破工程施工工艺流程
结合项目的地形特点,为了提高爆破效果,本工程采用中深孔台阶爆破与控制爆破相结合的方法进行爆破施工。为了对孤石或大块石进行二次破碎,根据需要,个别地方可以进行二次爆破作业,以确保爆碴粒径满足运输要求。
①钻孔前对施工边线进行测量放线。
②必须熟悉岩石性质,摸清不同岩石层的凿岩规律;凿岩的操作要领:孔口要完整,孔壁要光滑,保证排碴顺利;凿岩的基本操作方法:软岩慢打,硬岩快打。
③掌握操作要领,合理使用机具,熟悉和了解设备的性能、构造原理。提高钻孔技术水平,保证钻孔准确性。
④应将孔口周围0.5 m范围内的碎石、杂物清除干净,孔口岩壁不稳者,应进行维护。
⑤验收标准:孔深±0.2 m,间距±0.15 m,方位角和倾角±1°30′;发现不合格时应酌情采取补孔、补钻、清孔、填塞孔等处理措施。
①装药前将炮孔内的石粉、泥浆排除干净,并将炮孔口周围打扫干净,为了防止炸药受潮,可在炮孔底部放上塑料薄膜或油纸,采用散装炸药时,装药可用勺子或漏斗分几次装入,每装一次用木棍或竹棍轻轻压紧。采用药卷时,将药卷一个一个地送入炮孔,并轻轻压紧,起爆药卷在炮孔内的位置应准确。
②装药后,需对炮孔进行堵塞,堵塞物可用1份黏土、2份粗砂以及含水量适当的松散土料混合而成。堵塞长度,大于一个最少抵抗线,一般取孔深的三分之一,如图2.23所示。
图2.23 炮眼施工
结合现场实际情况,必要时采取单孔起爆,如多孔起爆应采用串联电爆网路,每次起爆,炮孔最多限于6孔内,每次起爆炸药量限制在0.15~3.6 kg。
本工程由于特殊的地理条件,需要采用爆破方式进行土方挖掘施工,在爆破工程中,需特别重视施工安全,认真贯彻执行爆破安全方面的有关规定。