深度解析——狹窄場(chǎng)地基坑施工創(chuàng)新方案
在城市超高層建筑施工時(shí),通常因深基坑場(chǎng)地狹小,基坑開挖深度較大、土質(zhì)條件較較復(fù)雜的邊坡存在的各種問題而增加困難程度,為了改善狹小場(chǎng)地深基坑施工質(zhì)量,必須注意以下三方面內(nèi)容。基坑施工要點(diǎn)匯總,快來看看吧。
深基坑降水需要滿足一定的治水要求。為了滿足結(jié)構(gòu)及止水要求,連續(xù)墻幅間接頭采用十字鋼性連接方式,其中止水鋼板厚14mm,兩塊接頭鋼板厚10mm。
(1)成孔采用原土泥漿護(hù)壁鉆孔法,定好位置后鉆孔,孔深滿足深度要求,并利用鉆機(jī)進(jìn)行清孔。鉆孔及清孔完畢,將無砂水泥管吊入管井就位,并及時(shí)在管底回填中粗砂、井管和孔壁間回填小礫石作為濾層,并進(jìn)行吸井至水清為止。 (2)基坑開挖前在降水管井中用口徑40mm,揚(yáng)程25m,流量15m/h的潛水泵進(jìn)行降水,每口井配一臺(tái)泵。降水后地下水位位于基底以下0.5m,降水過程中隨時(shí)對(duì)降水井及觀測(cè)井內(nèi)水位進(jìn)行觀測(cè),若地連墻外圍觀測(cè)井的水位下降影響周圍建筑物時(shí),應(yīng)停止抽水或給觀測(cè)井注水。經(jīng)抽水7d后,其地下水位保持此標(biāo)高2d以上,可進(jìn)行土方開挖。
土方開挖可采用分層開挖,修建運(yùn)土坡道、最后抓運(yùn)的方法。基坑內(nèi)共設(shè)有三道鋼支撐和一道鋼筋混凝土支撐,按照先撐后挖和隨挖隨撐的原則將基坑土方分成四次開挖,土方施工和鋼筋混凝土支撐交替進(jìn)行作業(yè),即挖一層土做一層支撐,支撐達(dá)到100%強(qiáng)度后,再挖下一層土再做一層支撐。另外,為避免超挖,開挖到基底上20cm時(shí),開始人工挖土,人工挖土至設(shè)計(jì)標(biāo)高處。人工開挖的20cm厚土方及破樁頭混凝土,隨挖隨清并隨挖掘機(jī)的后退,挖運(yùn)到場(chǎng)外。挖設(shè)盲溝將降水井互相連通,并在溝內(nèi)填大粒徑碎石?;淄谥翗?biāo)高并有相當(dāng)?shù)钠矫婧螅⒓唇M織有關(guān)人員驗(yàn)槽,隨后澆筑C15混凝土墊層。
導(dǎo)墻均采用倒L形結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土導(dǎo)墻,兩導(dǎo)墻間凈空寬度為850mm(AB段、BC段、HI段、IA段)或1050mm(CD段、DE段、EF段、FG段、GH段),導(dǎo)墻深度不小于1.800m或2.100m(FG段),且須入原狀土,導(dǎo)墻翻邊1.0m,導(dǎo)墻厚度0.2m,配筋雙層雙向A12@200網(wǎng)片。
(1)泥漿制備 制備膨潤土泥漿一定要充分?jǐn)嚢瑁駝t會(huì)影響泥漿的失水量和粘度。泥漿投料順序一般為水、膨潤土、CMC、分散劑、其他外加劑。 為充分發(fā)揮泥漿在地下連續(xù)墻施工中的作用,泥漿最好在膨潤土充分水化之后再使用,新配制的泥漿應(yīng)靜置3h以上,如現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件允許靜置24h后再使用更佳。 (2)泥漿處理 在施工過程中,泥漿與土層接觸受到污染,會(huì)造成性質(zhì)惡化。被污染后性質(zhì)惡化了的泥漿,經(jīng)過物理處理和化學(xué)處理后仍可重復(fù)使用。 (3)泥漿使用 各類泥漿性能指標(biāo)均應(yīng)符合國家規(guī)范規(guī)定,并需經(jīng)采樣試驗(yàn),達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)的方可投入使用。成槽作業(yè)過程中,槽內(nèi)泥漿液面應(yīng)保持在地下水位0.5m以上,且不應(yīng)低于導(dǎo)墻頂面0.3m,液位下落及時(shí)補(bǔ)漿,以防槽壁坍塌。
(1)成槽直線槽段采用先兩側(cè)后中間抓法;轉(zhuǎn)角槽段先短邊后長邊抓法;成槽過程中抓斗垂直導(dǎo)墻中心線向下掘進(jìn)。 (2)成槽機(jī)掘進(jìn)速度應(yīng)控制在15m/h左右,抓斗不宜快速掘進(jìn),以防槽壁失穩(wěn),當(dāng)挖至槽底2~3m時(shí),應(yīng)放測(cè)繩測(cè)深,防止超挖和少挖,控制沉渣厚度在10cm以內(nèi)。 (3)成槽至標(biāo)高后,連接幅與閉合幅應(yīng)先清除第一階段施工的連續(xù)墻側(cè)壁的泥土,然后掃孔,掃孔時(shí)抓斗每次移開50cm左右。 (4)成槽過程中大型機(jī)械不得在槽段邊緣頻繁走動(dòng),以確保槽壁穩(wěn)定。 (5)成槽完畢后,采用撩抓結(jié)合泥漿循環(huán)的方法進(jìn)行清底,以確保槽底沉渣不大于100mm。 清除槽底沉渣用沉淀法。 吊裝前,應(yīng)考慮地下連續(xù)墻的厚度、最重鋼筋籠幅寬、鋼筋籠最重重量及鋼筋籠長度,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇起重設(shè)備進(jìn)行起吊。
(1)地下墻接縫防滲措施。針對(duì)工程的特性,可采取以下措施:液壓抓斗刮刷接頭成槽后,在液壓抓斗斗齒部分裝上特制刮刀緊貼地下墻端頭,反復(fù)上下運(yùn)動(dòng),依靠液壓抓斗動(dòng)力將接頭淤泥鏟除。加強(qiáng)清孔力度,將含砂量多的泥漿抽除,降低泥漿中的含砂量。 (2)混凝土澆灌過程中控制。嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋入混凝土中的深度始終保持在2~6m間,不能超過6m,同時(shí)也絕對(duì)不允許發(fā)生導(dǎo)管拔空現(xiàn)象,若萬一拔空導(dǎo)管,應(yīng)立即測(cè)量混凝土面標(biāo)高,將混凝土面上的淤泥吸清,然后重新開管放入球膽澆筑混凝土。 (3)保證預(yù)拌混凝土的供應(yīng)量,工地施工技術(shù)人員須對(duì)拌站提供的混凝土級(jí)配單進(jìn)行審核并測(cè)試其到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后的混凝土坍落度,保證商品混凝土供應(yīng)的質(zhì)量。 若基坑超深,各道工序施工時(shí)間長,往往雖然掃孔、清孔后沉渣及泥漿各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求。對(duì)此確定泥漿粘度不少于30s,另外加強(qiáng)清孔和掃孔力度,減少沉渣厚度。 工程所處場(chǎng)地地質(zhì)條件極其復(fù)雜。勘測(cè)報(bào)告揭示的粉土層和圓礫中在動(dòng)水情況下易產(chǎn)生槽體塌方,如何保證成槽過程中槽體的穩(wěn)定性,這是此類工程的一大難題。
(1)成槽垂直度控制難度大。若工程最深的地下墻若超過800mm厚,則對(duì)成槽設(shè)備要求高。如此深的槽壁,對(duì)開挖的抓斗重量、抓斗高度、開閉斗壓力、斗體鉸接能力以及設(shè)備的監(jiān)測(cè)與精度控制系統(tǒng)的要求極高。 (2)泥漿護(hù)壁穩(wěn)定性控制難度大。工程所處場(chǎng)地地質(zhì)條件較為復(fù)雜。工程基坑開挖范圍內(nèi)的飽和的粉土層、圓礫層基本符合發(fā)生流砂的條件,在動(dòng)水壓力的作用下可能產(chǎn)生縮徑或流砂現(xiàn)象,對(duì)地連墻施工是不利的因素。 (3)鋼筋籠制作、起吊、安裝較為困難。由于各槽段鋼筋籠重量較大,且長度超長,如此超長、大重量、異形結(jié)構(gòu)在安裝過程中,將始終存在著鋼筋籠變形控制與吊裝安全控制的難題。 (4)圍護(hù)結(jié)構(gòu)體的防滲控制難。圍護(hù)結(jié)構(gòu)體的防滲能力直接影響著永久結(jié)構(gòu)的防滲能力,通常圍護(hù)結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生滲漏,永久結(jié)構(gòu)在該部位發(fā)生滲漏的概率非常高。由于此類工程的圍護(hù)深度大,在相鄰槽壁的接縫處極易發(fā)生滲漏,并易引發(fā)工程事故。
深基坑工程地下連續(xù)墻的施工是工程最為關(guān)鍵的技術(shù)問題之一,從成槽與起吊設(shè)備的配置、控制泥漿配比以及設(shè)置重型路面等措施。 (1)成槽完成后先用液壓抓斗的斗齒貼住端頭,然后反復(fù)上下刮除黏附在接頭上大塊的淤泥。 (2)由計(jì)算確定吊點(diǎn)及起吊方法,提高安全性的同時(shí)減小鋼筋籠的變形。 (3)圍護(hù)結(jié)構(gòu)體的防滲漏控制:認(rèn)真做好刷壁工作,確保刷壁工序質(zhì)量。導(dǎo)管布置應(yīng)按規(guī)定要求設(shè)置,避免離開端頭距離過大造成接頭夾泥。鎖口管提拔嚴(yán)格按要求進(jìn)行,避免過早提拔造成混凝土坍落。
(1)由于場(chǎng)地狹窄,基坑周邊道路寬度僅為1.5~3m寬,土石方挖運(yùn)機(jī)械無法停放、運(yùn)行。? (2)因基坑圓形內(nèi)支撐需閉合形成整體受力結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)限制,土方的運(yùn)輸受到限制。 (1)鋼棧橋安裝速度快,生產(chǎn)安裝與土方開挖可以流水施工,幾乎不占用工期;? (2)可隨工序逐段施工,無需完成全部就可使用,與土方開挖同步進(jìn)行;? (3)可隨地下室進(jìn)度逐段快速拆除。 確認(rèn)了土方運(yùn)輸方式之后,須針對(duì)如何有效提高土方開挖效率進(jìn)行了認(rèn)真分析,對(duì)原有的土方開挖方案進(jìn)行了一系列科學(xué)優(yōu)化,確定了“分層、分塊、對(duì)稱開挖,保持基坑受力均衡”一系列開挖原則。