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某加熱爐煙囪深基坑支護(hù)難點(diǎn)及對(duì)策

文檔作者：唐川文檔來源：上海寶冶集團(tuán)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月28日
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30
施工技術(shù)
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2012年12月下
第41卷第379期
某加熱爐煙囪深基坑支護(hù)難點(diǎn)及對(duì)策
唐川
(上海寶冶集團(tuán)有限公司，上海200941)
[摘要]某煙囪基礎(chǔ)由2座加熱爐煙囪基礎(chǔ)組成，土方開挖深度達(dá)9．9m?；A(chǔ)緊鄰道路，道路動(dòng)荷載達(dá)600kN，同
時(shí)基坑開挖正趕上上海的梅雨季節(jié)，基坑開挖過程中對(duì)安全十分不利。針對(duì)深基坑支護(hù)這一課題，分析了該工程
的關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)，選擇了SMW工法與斜撐結(jié)合的方案，實(shí)現(xiàn)既不影響深基坑安全，又不影響道路通行的目標(biāo)。
同時(shí)對(duì)加熱煙囪深基坑施工的難點(diǎn)和對(duì)策進(jìn)行了分析對(duì)比。
[關(guān)鍵詞】地下工程；深基坑；支護(hù)；SMW工法；斜撐
[中圖分類號(hào)]TU753．1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1002—8498(2012)24-0030-03
Difficulties and Solutions in the Deep Foundation
Excavation Retaining for a Heating Furnace Chimney
Tang Chuan
(Shanghai Baoye Group Co．，Ltd．，Shanghai 200941，China)
Abstract：A chimney foundation consists of two heating furnace chimney foundations．The depth of soil
excavation reaches about 9．9 meters．The foundation is adjacent to a road with dynamic load of 600kN．
And the foundation construction was during the rainy season of Shanghai，which causes extra danger to
the excavation．This paper analyzes the key technology and construction difficulties of the engineering．
The SMW method was used in combination with bracings，which successfully ensures the excavation
safety and avoided any influence to the road traffic．This paper also analyzes the construction difficulties
and compares different solutions．
Key words：underground；deep foundation excavation；retaining；SMW method；inclined support
特鋼爐卷熱軋工程加熱爐初步設(shè)計(jì)時(shí)，加熱爐
煙囪基礎(chǔ)與加熱爐基礎(chǔ)相連，基礎(chǔ)距離廠區(qū)道路較
遠(yuǎn)，后由于工藝變更以及廠區(qū)道路位置的變化，使
得煙囪基礎(chǔ)挖土深度加深至10m，基礎(chǔ)西側(cè)與廠區(qū)
道路東二路緊鄰，幾乎與人行道路重疊，而該道路
作為連接南北的主通道，擔(dān)負(fù)著特鋼廠區(qū)生產(chǎn)用鋼
水運(yùn)輸和其他交通的重要任務(wù)，不但不能截?cái)?，?
路承載的動(dòng)荷載對(duì)深基坑的開挖存在著較大的不
利因素。施工過程中曾與設(shè)計(jì)人員多次溝通和討
論，希望能抬高煙囪基礎(chǔ)標(biāo)高，減少施工風(fēng)險(xiǎn)，但均
不能被采納。在這種情況下，尋求一個(gè)既不影響深
基坑安全，又不影響道路通行的支護(hù)方案，成為放
在技術(shù)人員面前的一個(gè)難題。經(jīng)過多種方案的比
較論證，綜合加熱爐基礎(chǔ)施工總體方案，最后選擇
了SMW工法與斜撐結(jié)合的方案，通過施工過程中
周密細(xì)致的安排和管理，最終安全、順利地完成了
[收稿日期】2012-05-20
[作者簡介】唐川，工程師，E—mall：daidan@vip．sina．corn
加熱爐煙囪基礎(chǔ)的施工。
1工程概況
特鋼爐卷熱軋工程步進(jìn)式加熱爐基礎(chǔ)A列外
側(cè)及其煙囪基礎(chǔ)西側(cè)緊鄰剛施工完畢的東二路，煙
囪基礎(chǔ)邊與東二路最近的距離僅有1．3m(煙囪基礎(chǔ)
已占用人行道大部分位置)，如圖l所示。煙囪基
礎(chǔ)底標(biāo)高為一9．800m，土方開挖標(biāo)高達(dá)一9．900m，
局部獨(dú)立柱基基底標(biāo)高達(dá)一10．100m。在收到該煙
囪基礎(chǔ)圖紙時(shí)，加熱爐基礎(chǔ)還未施工，但加熱爐基
礎(chǔ)與主軋線基礎(chǔ)一并考慮，采用放坡大開挖的方
案，位于東二路一側(cè)的基坑考慮水泥攪拌樁重力擋
墻支護(hù)的方案，該方案已經(jīng)專家論證審批完畢。
本煙囪基礎(chǔ)由2座加熱爐煙囪基礎(chǔ)組成，位于
主廠房A列線外側(cè)，煙囪基礎(chǔ)與加熱爐大底板基礎(chǔ)
由煙道基礎(chǔ)連接，每個(gè)煙囪基礎(chǔ)面積為IOm X 10m。
東二路路基下面埋設(shè)有給排水管道等，東二路作為
廠區(qū)主干道，承擔(dān)著全廠主要物流通道的任務(wù)，不
能受阻。
萬方數(shù)據(jù)
川I：某加熱爐煙嘲深基坑支護(hù)難點(diǎn)硬對(duì)策
圖1 加熱爐煙囪位置
00
Fig．1 Position of chimney on the heating furnace
根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，影響本次基坑開挖的
地．F水為地表層潛水，本場(chǎng)地基坑JI：挖涉及的地表
一F 30m范圍內(nèi)土層分布有粉質(zhì)黏L、黏質(zhì)粉土、淤
泥質(zhì)粉質(zhì)黏土羽j砂質(zhì)粉土，一卜-的滲透系數(shù)住3．6l×
10 7～I(xiàn)．82×10～‘，滲透系數(shù)較大，外挖過程中易出
現(xiàn)管涌、流砂現(xiàn)象，必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施．，
2工程特點(diǎn)和難點(diǎn)
1)基礎(chǔ)緊鄰道路，原方案考慮的水泥攪拌樁蘑
力擋墻的技術(shù)措施，由于沒有做水泥攪拌樁的空I、nJ
I酊不可行，
2)基坑一側(cè)緊鄰廠區(qū)道路，另一側(cè)為大底板、
大殲挖的加熱爐基礎(chǔ)，無法考慮雙邊對(duì)撐的支護(hù)
力‘案。
3)基坑一側(cè)的道路承擔(dān)著特鋼全廠鋼水運(yùn)輸
的任務(wù)，確保道路安全通行是整個(gè)方案必須考慮的
鶯點(diǎn)，、
4)緊鄰藎坑的道路動(dòng)衙載達(dá)600kN，一旦摹坑
外挖，對(duì)基坑安倉十分不利，基坑安全風(fēng)險(xiǎn)成倍
增加。
5)施J：時(shí)|1lJ處于5—6 Jj，為卜．海的梅雨季節(jié)，
又寸基坑施一L}’分／f：利。
3幾種方案的選擇和比較
1)采用放坡大開挖的方案，f日．要挖斷道路和路
基下的管線，影響范圍大，不可行。
2)在基坑一側(cè)采用灌注樁和水泥攪拌樁支護(hù)，
紅道路的另一側(cè)采J掃灌注樁拉錨的方式，由于開挖
面積大，主動(dòng)土壓力大，拉錨距離長，影響范圍大，
1：程造價(jià)大幣f 4：叮行。
3)采用鉆孔灌注樁加水泥攪拌樁單邊斜撐的
方案，該方案由于對(duì)道路的破壞面積大，對(duì)環(huán)境的
影響大，實(shí)施雉度定，
4)采用SMw一!：法單邊斜撐，占地面積少，止水
3 J
效果好，結(jié)合【：程現(xiàn)狀，方案是曲r行的，fH從深摹坑
支護(hù)的安全町靠性分析，綜合道路荷載對(duì)基坑安全
的影響，風(fēng)險(xiǎn)較大。
4實(shí)施方案的對(duì)策措施
綜合各種兇素，決定采用SMW L：法支護(hù)結(jié)合
雙鋼管斜撐的形式，斜撐的支撐點(diǎn)管力于已施工的
加熱爐基礎(chǔ)上，同時(shí)2座煙f女l基礎(chǔ)交替施工，以減少
水平支護(hù)體的懋臂長度。SMW工法設(shè)計(jì)埋深25m，
內(nèi)插型鋼采用H700×300×1 3×24，斜撐采用
咖609mm×16ram鋼管，在一4．000m處用雙H700×
300設(shè)l道腰梁。經(jīng)整體穩(wěn)定驗(yàn)算，安令系數(shù)k=
2．01，坑底抗隆起驗(yàn)算k=2．48．抗傾覆驗(yàn)算k=
1．88．．基坑支護(hù)平血『如同2所示。
圖2基坑支護(hù)平面
Fig．2 Plan of foundation support
主受施?』!；¨}如下．．
1)在加熱爐攮礎(chǔ)開挖前施一l：SMW工法。煙囪
基礎(chǔ)側(cè)采川一i軸(jbS50mm@600mm的水泥攪拌樁，
水泥摻鍵為20％，內(nèi)捅型鋼為H700×300×13×
24。攪拌樁樁頂標(biāo)高±0．000，底標(biāo)高一25．500m，
內(nèi)插型鋼頂標(biāo)高+0．500111，底標(biāo)離一24．000m。
在SMW I：法內(nèi)插型鋼施工究畢后，二次清除
導(dǎo)溝tfl多余土體進(jìn)行冠梁施I：，冠梁截面為
l 000Inlll×l 200ram，沿?cái)嚢铇锻ㄩL布沒。
2)施工加熱爐底板基礎(chǔ)，在底板靠近煙囪基礎(chǔ)
一側(cè)預(yù)埋鐵件，預(yù)埋鐵件規(guī)格為l 000mm×
1 500mm×16ram，在鋼板卜．焊接6根4,30，錨固長度
為l 200mm的螺紋鋼筋。
3)加熱爐基礎(chǔ)土方殲挖時(shí)，煙囪基礎(chǔ)側(cè)土萬自
然放坡，預(yù)留土方用作增加支護(hù)的被動(dòng)土二壓力。加
熱爐基礎(chǔ)施J：結(jié)束后，土方殲挖拿一4．000m標(biāo)離，
再施1：腰梁，腰梁采用2根H700×300焊接而成，
用規(guī)格為一300ram×700n,m×10Inin j角肜鋼板每
隔600ram與腰梁、：I：法內(nèi)插利鋼焊接，焊縫高度
≥8mill。
4)第l座煙囪基礎(chǔ)的土方挖至斜撐底標(biāo)高，施
工斜撐，再挖上至設(shè)汁標(biāo)高。用4道qb609mm×
16mm的艤鋼管進(jìn)行支撐，管長16m，鋼管一端與腰
萬方數(shù)據(jù)
32 施工技術(shù)第41卷
吣，娶隰飄窄
一＆囪基捻w
2H700×300
．力鯛孺匿
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一一U—U1
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圖3 施工順序
Fig．3 Construction sequence
梁焊接，另一端與加熱爐基礎(chǔ)預(yù)埋鐵件焊接?；A(chǔ)
墊層在加熱爐基礎(chǔ)與SMW工法支護(hù)體之間滿鋪，
以增加墊層的有利支撐作用。
5)第1座煙囪基礎(chǔ)施工完后再施工另一座煙
囪基礎(chǔ)，減少因土方開挖而增加的支護(hù)體懸臂長
度，增加被動(dòng)土的約束作用。
6)拆除斜撐、H型鋼拔出，煙囪及上部結(jié)構(gòu)施
工完畢15d后，進(jìn)行斜撐、腰梁拆除及H型鋼的拔
出，進(jìn)行土方回填和道路恢復(fù)?！?
具體施工順序如圖3所示。
5實(shí)施效果分析
從土方開挖到基礎(chǔ)施工后土方回填完，整個(gè)基
坑施工在2008年4月至2008年6月間完成，工期
56d。在施工期間緊鄰基坑側(cè)的鋼水運(yùn)輸路線進(jìn)行
了旁通改道處理，使得運(yùn)輸路線離基坑開挖面的距
離在10m左右，減弱了道路動(dòng)荷載的影響。施工期
間，在SMW工法的頂部共布設(shè)了5個(gè)沉降和位移
觀測(cè)點(diǎn)，其中位于中間部位的觀測(cè)點(diǎn)，撓度變化最
大，該觀測(cè)點(diǎn)最大的位移值為49mm，最大的沉降值
為7ram，均在設(shè)計(jì)的預(yù)警值范圍內(nèi)，過程中未發(fā)生
基坑險(xiǎn)情，實(shí)施效果是好的。
6 結(jié)語
1>本工程開挖深度達(dá)lOm，且工程地質(zhì)較為復(fù)
雜，周圍環(huán)境對(duì)基坑變形的要求很高，按上海市過
去的經(jīng)驗(yàn)，一般采用鉆孑L灌注樁結(jié)合攪拌樁止水帷
幕的方案。這次采用SMW工法結(jié)合豎向斜撐方
案，達(dá)到了安全、可行、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的效果，
方案是可行的。
一產(chǎn)耍隰藹熟一一且一U1
2)豎向斜撐體系的土方應(yīng)采取“盆形”開挖，即
先開挖基坑中部的土方，沿圍護(hù)墻邊預(yù)留土方，待
斜撐安裝后，再開挖預(yù)留的土方。有條件的基坑，
盡量保存靠近支護(hù)側(cè)的土方。
3)本工程加熱爐基礎(chǔ)面積達(dá)85m X 54m，其混
凝土厚度達(dá)1 200mm，作為斜撐的支撐基礎(chǔ)是較為
有利的條件之一。
參考文獻(xiàn)：
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