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摘要:本文主要针对建筑工程深基坑的支护采用地下连续墙围护结构体系。并结合工程的特点及难点,提出了有针对性的解决措施。
关键词:建筑工程、基坑支护、连续墙施工
中图分类号:TU198 文献标识码:A 文章编号:
一、工程简况
某大厦地下2层,地上25层,地下2层均为停车库。其基坑施工支护面积3300m2,基坑围护结构墙深达17.90m,基坑转角较多。工程工期紧,基坑周边施工场地小,且局部有深4.0m的暗浜。由于存在以上情况,施工难度较大。
1.1地理位置及建筑结构形式
(1)该大厦占地面积4070m2,建筑面积为35000m2,地下2层,地上25层,地下2层均为停车库,基坑支护面积3300m2。基坑实际开挖深度为9.50m。
(2)本工程围护结构采用地下连续墙围护结构体系,即:地下连续墙+两道钢支撑+水泥搅拌桩坑底加固的形式,墙厚600mm,墙底开挖深度分别为-20.25m和-18.450m。地下连续墙上设钢混凝土圈梁,连续墙与圈梁混凝土强度等级均为C30,其中连续墙水下混凝土强度等级为水下混凝土C30抗渗S6。
二、连续墙施工特点及难点
基坑围护结构墙深相应为17.90m和16.10m,基坑转角较多,槽段标准幅控制在6m,标准槽段和异型槽段共划分为49个横段幅,地下连续墙相邻槽段接头形式采用柔性圆形锁口管接头。
2.1工程的特点及难点
(1)施工期间,要注意基坑的围护结构与周边管线和临近建筑物的关系,并且对工程周边的重要管线有专业队伍进行定时的监测、监护。
(2)工程工期紧,基坑周边施工场地小,地下连续墙施工须确定合理的施工流向及施工分段。
(3)根据甲方提供的地质资料,A轴与1-3轴之间有深4.0m的暗浜,对地下连续墙施工槽壁稳定可能带来一定的影响,施工中应采用相应的措施确保施工质量。
(4)本工程的地下连续墙,施工质量要求较高,给施工增加一定的难度,包括成槽施工,槽壁的垂直度,钢筋笼吊装安放,接头施工处理及锁口管提拔等一系列工序须严格控制。
2.2工程测量
(1)对导墙制作阶段定下的水平,竖直两方向控制网、控制桩进行复核,引出地下连续墙的轴线,采用闭合回测法,设置场内水准点,以此控制地下连续墙的标高。
(2)测量使用经检验校正过的仪器,并在施测过程中以适当方法尽量消除测量误差。
(3)轴线测定使用TDJ2E经纬仪,水准点测量用DS3水准仪,工程测量所设置桩位、标志要求总包和监理复测,并做好护桩工作。
(4)测量定位所用的经纬仪,水准仪及控制质量检测设备须经过鉴定合格,在使用周期内的计量器具按二级计量标准进行计量检测控制。
2.3 泥浆工艺
在地下连续墙施工时,泥浆性能的优劣直接影响到地下连续墙成槽施工时槽壁的稳定性,是一个很重要的因素,本工程拟采用NV-1钠土泥浆。钠基土:8%~10%;CMS:0.3%;比重:1.05g/cm3~1.15g/cm3粘度:20s~35s(漏斗粘度);失水量:<30ml/30min;泥皮厚度:<1mm;PH值:8~9。
2.4成槽施工
(1)根据设计图纸和建设单位提供的控制点及水准点在导墙上精确定位出地墙分段标记号,并根据口管实际尺寸在导墙上标出锁口管位置。
(2)本工程地下连续墙厚600mm,采用C50导管式液压成槽机。成槽前,利用水平仪调整成槽机的水平度,利用经纬仪控制成槽机械斗的垂直度,成槽过程中利用成槽机的垂直度仪表及自动纠偏装置来保证成槽垂直度,成槽机就位后,纵横两个方向垂直度都要进行观测。根据每个槽段的宽度尺寸,决定挖槽的幅数和次序,对三序成槽的槽段,采用先两边后中部的顺序。
(3)成槽过程中,抓斗入槽,出槽应慢速、稳当,根据成槽仪表及实测的垂直度情况及时纠偏,在抓土时槽段两侧采用双向闸板插入导墙,使该导墙内泥浆不受污染。
(4)槽深测量及控制。槽深采用标定好的测绳测量,每幅根据其宽度测2~3点,同时根据导墙实际标高控制挖槽的深度,以保证地墙的设计深度。
2.5清基及接头处理
成槽完毕采用自底部抓捞清基,保证槽底沉渣不大于100mm。清空后槽底泥浆比重不大于1.15。为提高接头处的抗渗及抗剪性能,对地雄头接合处,用外型与雌槽(混凝土凹槽)相吻合的接头刷,紧贴混凝土凹面,上下反复刷动5至10次,保证混凝土浇注后密实、不渗漏。
2.6钢筋笼的制作和吊放
(1)钢筋笼制作平台
平台采用槽钢制作,钢筋笼平台定位用经纬仪控制,标高用水准仪校正。为便于钢筋放样布置和绑扎,在平台上根据设计的钢筋间距、插件、预埋件及钢筋接驳器的设计位置画出控制标记,以保证钢筋笼和各种埋件的布设精度。
(2)钢筋笼吊装加固
本工程钢筋笼采用整幅成型起吊入槽,考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度,根据设计图纸,钢筋笼内的桁架数量根据钢筋笼的幅度来确定。
(3)钢筋焊接及保护层设置
钢筋焊接的接头、焊缝长度、搭接错位、接头检验应满足钢筋混凝土规范要求。在钢筋笼宽度上水平方向设两列定位垫块,间距5m。
(4)钢筋笼吊放
本工程钢筋笼采用1台50t履带吊,1台25t履带吊起吊,主钩起吊钢筋笼顶部,副钩起吊钢筋笼中部,多组葫芦主副钩同时工作,使钢筋笼缓慢吊离地面,并改变笼子的角度逐渐使之垂直,吊车将钢筋笼移到槽段边缘,对准槽段按设计要求位置缓缓入槽并控制其标高。钢筋笼放置到设计标高后,利用槽钢制作的铁扁担搁置在导墙上。
2.7水下混凝土浇注
(1)本工程混凝土的设计强度等级为C30,实际水下混凝土浇注提高一个等级即水下混凝土C30。抗渗等级S6,混凝土的坍落度为18cm~22cm。
(2)水下混凝土浇注采用导管法施工,600mm厚地下连续墙施工,混凝土导管选用D=250的圆形螺旋快速接头型。
(3)用吊车将导管吊入槽段规定位置,导管上顶部安上方形漏斗。
(4)在混凝土浇注前要测试混凝土的坍落度,并做好试块。
2.8锁口管提拔
锁口管提拔与混凝土浇注相结合,混凝土浇注记录作为提拔锁口管时间的控制依据,根据水下混凝土凝固速度的规律及施工实践,混凝土浇注开始后2h~3h左右开始提拔。以后每隔30min提升一次,其幅度不宜大于50mm~100mm,并观察锁口管的下沉,待混凝土浇注结束后6h~8h,即混凝土达到终凝后,将锁口管全部拔出并及时清洁和疏通。
2.9成槽施工针对性技术
(1)结合本工程的土层和人防工程暗浜处理情况,除对成槽泥浆采取提高比重、粘度指标的措施外,另特对成槽施工过程中作相应针对性措施。
(2)成槽前应了解周边地下管线情况,对于槽壁较近的管线在必要时,事先采取相应的保护措施,施工过程中跟踪监测。
(3)成槽机定位时,应控制成槽机抓斗的半径,使履带平行于导墙并尽量远离导墙边,减少对槽壁影响。
(4)成槽机成槽施工时,履带下面应铺设钢板,减少对地面压强,相应减少对槽壁影响。
(5)成槽施工过程中,抓斗掘进应遵循一定的原则,即轻提慢放,严禁满抓。
(6)对每幅槽段送浆时,应做到保持泥浆液面高度(导墙顶下去30cm),成槽机抓斗提出槽内时,及时进行补浆,减少泥浆液面的落差。
(7)每幅槽段施工应做到紧凑、连续,把好每一道工序的质量关,使整幅槽段施工速度缩短,有利于槽壁的稳定。
三、对人防工程处的暗浜采取针对性措施
(1)本工程成槽施工先选择该段西端开始沿逆时针方向开展,不完全暴露北边土体,确保土体的稳定性。
(2)开挖前做好测斜和沉降观测记录,每12h复测1次,必要时增加观测次数,发现险情,立即上报设计、监理部门采取应对措施。
(3)成槽开挖时发生的险情及应对措施:
①开挖过程中发现土质与原地质勘探报告不符,如出现暗浜、松散性回填土、松散性沙质土、流砂等不利情况,立即向工地甲方、設计、监理汇报,后经换土处理,达到施工要求。
②测斜或沉降观测记录达到甚至超过报警值,即停止成槽开挖。检查土质和泥浆稠度、比重采取对导墙内外侧土体压密注浆改善土质结构,并适当提高泥浆比重至1.20g/cm3、粘度25s~40s(漏斗粘度)来增加槽壁的稳定性。
③前后两次成槽开挖的间距加大,留一段土体(约10m)确保另一侧土体的稳定性。
④对水下混凝土掺入早强剂,尽早提高混凝土的强度,降低因开挖对建筑物产生的影响。
四、结论
由于准备了详细的施工方案,成槽施工采取了针对性技术,对成槽开挖时可能发生的险情及人防工程处的暗浜采取了及时的应对措施,克服了诸多不利因素,使得工程进展顺利。
关键词:建筑工程、基坑支护、连续墙施工
中图分类号:TU198 文献标识码:A 文章编号:
一、工程简况
某大厦地下2层,地上25层,地下2层均为停车库。其基坑施工支护面积3300m2,基坑围护结构墙深达17.90m,基坑转角较多。工程工期紧,基坑周边施工场地小,且局部有深4.0m的暗浜。由于存在以上情况,施工难度较大。
1.1地理位置及建筑结构形式
(1)该大厦占地面积4070m2,建筑面积为35000m2,地下2层,地上25层,地下2层均为停车库,基坑支护面积3300m2。基坑实际开挖深度为9.50m。
(2)本工程围护结构采用地下连续墙围护结构体系,即:地下连续墙+两道钢支撑+水泥搅拌桩坑底加固的形式,墙厚600mm,墙底开挖深度分别为-20.25m和-18.450m。地下连续墙上设钢混凝土圈梁,连续墙与圈梁混凝土强度等级均为C30,其中连续墙水下混凝土强度等级为水下混凝土C30抗渗S6。
二、连续墙施工特点及难点
基坑围护结构墙深相应为17.90m和16.10m,基坑转角较多,槽段标准幅控制在6m,标准槽段和异型槽段共划分为49个横段幅,地下连续墙相邻槽段接头形式采用柔性圆形锁口管接头。
2.1工程的特点及难点
(1)施工期间,要注意基坑的围护结构与周边管线和临近建筑物的关系,并且对工程周边的重要管线有专业队伍进行定时的监测、监护。
(2)工程工期紧,基坑周边施工场地小,地下连续墙施工须确定合理的施工流向及施工分段。
(3)根据甲方提供的地质资料,A轴与1-3轴之间有深4.0m的暗浜,对地下连续墙施工槽壁稳定可能带来一定的影响,施工中应采用相应的措施确保施工质量。
(4)本工程的地下连续墙,施工质量要求较高,给施工增加一定的难度,包括成槽施工,槽壁的垂直度,钢筋笼吊装安放,接头施工处理及锁口管提拔等一系列工序须严格控制。
2.2工程测量
(1)对导墙制作阶段定下的水平,竖直两方向控制网、控制桩进行复核,引出地下连续墙的轴线,采用闭合回测法,设置场内水准点,以此控制地下连续墙的标高。
(2)测量使用经检验校正过的仪器,并在施测过程中以适当方法尽量消除测量误差。
(3)轴线测定使用TDJ2E经纬仪,水准点测量用DS3水准仪,工程测量所设置桩位、标志要求总包和监理复测,并做好护桩工作。
(4)测量定位所用的经纬仪,水准仪及控制质量检测设备须经过鉴定合格,在使用周期内的计量器具按二级计量标准进行计量检测控制。
2.3 泥浆工艺
在地下连续墙施工时,泥浆性能的优劣直接影响到地下连续墙成槽施工时槽壁的稳定性,是一个很重要的因素,本工程拟采用NV-1钠土泥浆。钠基土:8%~10%;CMS:0.3%;比重:1.05g/cm3~1.15g/cm3粘度:20s~35s(漏斗粘度);失水量:<30ml/30min;泥皮厚度:<1mm;PH值:8~9。
2.4成槽施工
(1)根据设计图纸和建设单位提供的控制点及水准点在导墙上精确定位出地墙分段标记号,并根据口管实际尺寸在导墙上标出锁口管位置。
(2)本工程地下连续墙厚600mm,采用C50导管式液压成槽机。成槽前,利用水平仪调整成槽机的水平度,利用经纬仪控制成槽机械斗的垂直度,成槽过程中利用成槽机的垂直度仪表及自动纠偏装置来保证成槽垂直度,成槽机就位后,纵横两个方向垂直度都要进行观测。根据每个槽段的宽度尺寸,决定挖槽的幅数和次序,对三序成槽的槽段,采用先两边后中部的顺序。
(3)成槽过程中,抓斗入槽,出槽应慢速、稳当,根据成槽仪表及实测的垂直度情况及时纠偏,在抓土时槽段两侧采用双向闸板插入导墙,使该导墙内泥浆不受污染。
(4)槽深测量及控制。槽深采用标定好的测绳测量,每幅根据其宽度测2~3点,同时根据导墙实际标高控制挖槽的深度,以保证地墙的设计深度。
2.5清基及接头处理
成槽完毕采用自底部抓捞清基,保证槽底沉渣不大于100mm。清空后槽底泥浆比重不大于1.15。为提高接头处的抗渗及抗剪性能,对地雄头接合处,用外型与雌槽(混凝土凹槽)相吻合的接头刷,紧贴混凝土凹面,上下反复刷动5至10次,保证混凝土浇注后密实、不渗漏。
2.6钢筋笼的制作和吊放
(1)钢筋笼制作平台
平台采用槽钢制作,钢筋笼平台定位用经纬仪控制,标高用水准仪校正。为便于钢筋放样布置和绑扎,在平台上根据设计的钢筋间距、插件、预埋件及钢筋接驳器的设计位置画出控制标记,以保证钢筋笼和各种埋件的布设精度。
(2)钢筋笼吊装加固
本工程钢筋笼采用整幅成型起吊入槽,考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度,根据设计图纸,钢筋笼内的桁架数量根据钢筋笼的幅度来确定。
(3)钢筋焊接及保护层设置
钢筋焊接的接头、焊缝长度、搭接错位、接头检验应满足钢筋混凝土规范要求。在钢筋笼宽度上水平方向设两列定位垫块,间距5m。
(4)钢筋笼吊放
本工程钢筋笼采用1台50t履带吊,1台25t履带吊起吊,主钩起吊钢筋笼顶部,副钩起吊钢筋笼中部,多组葫芦主副钩同时工作,使钢筋笼缓慢吊离地面,并改变笼子的角度逐渐使之垂直,吊车将钢筋笼移到槽段边缘,对准槽段按设计要求位置缓缓入槽并控制其标高。钢筋笼放置到设计标高后,利用槽钢制作的铁扁担搁置在导墙上。
2.7水下混凝土浇注
(1)本工程混凝土的设计强度等级为C30,实际水下混凝土浇注提高一个等级即水下混凝土C30。抗渗等级S6,混凝土的坍落度为18cm~22cm。
(2)水下混凝土浇注采用导管法施工,600mm厚地下连续墙施工,混凝土导管选用D=250的圆形螺旋快速接头型。
(3)用吊车将导管吊入槽段规定位置,导管上顶部安上方形漏斗。
(4)在混凝土浇注前要测试混凝土的坍落度,并做好试块。
2.8锁口管提拔
锁口管提拔与混凝土浇注相结合,混凝土浇注记录作为提拔锁口管时间的控制依据,根据水下混凝土凝固速度的规律及施工实践,混凝土浇注开始后2h~3h左右开始提拔。以后每隔30min提升一次,其幅度不宜大于50mm~100mm,并观察锁口管的下沉,待混凝土浇注结束后6h~8h,即混凝土达到终凝后,将锁口管全部拔出并及时清洁和疏通。
2.9成槽施工针对性技术
(1)结合本工程的土层和人防工程暗浜处理情况,除对成槽泥浆采取提高比重、粘度指标的措施外,另特对成槽施工过程中作相应针对性措施。
(2)成槽前应了解周边地下管线情况,对于槽壁较近的管线在必要时,事先采取相应的保护措施,施工过程中跟踪监测。
(3)成槽机定位时,应控制成槽机抓斗的半径,使履带平行于导墙并尽量远离导墙边,减少对槽壁影响。
(4)成槽机成槽施工时,履带下面应铺设钢板,减少对地面压强,相应减少对槽壁影响。
(5)成槽施工过程中,抓斗掘进应遵循一定的原则,即轻提慢放,严禁满抓。
(6)对每幅槽段送浆时,应做到保持泥浆液面高度(导墙顶下去30cm),成槽机抓斗提出槽内时,及时进行补浆,减少泥浆液面的落差。
(7)每幅槽段施工应做到紧凑、连续,把好每一道工序的质量关,使整幅槽段施工速度缩短,有利于槽壁的稳定。
三、对人防工程处的暗浜采取针对性措施
(1)本工程成槽施工先选择该段西端开始沿逆时针方向开展,不完全暴露北边土体,确保土体的稳定性。
(2)开挖前做好测斜和沉降观测记录,每12h复测1次,必要时增加观测次数,发现险情,立即上报设计、监理部门采取应对措施。
(3)成槽开挖时发生的险情及应对措施:
①开挖过程中发现土质与原地质勘探报告不符,如出现暗浜、松散性回填土、松散性沙质土、流砂等不利情况,立即向工地甲方、設计、监理汇报,后经换土处理,达到施工要求。
②测斜或沉降观测记录达到甚至超过报警值,即停止成槽开挖。检查土质和泥浆稠度、比重采取对导墙内外侧土体压密注浆改善土质结构,并适当提高泥浆比重至1.20g/cm3、粘度25s~40s(漏斗粘度)来增加槽壁的稳定性。
③前后两次成槽开挖的间距加大,留一段土体(约10m)确保另一侧土体的稳定性。
④对水下混凝土掺入早强剂,尽早提高混凝土的强度,降低因开挖对建筑物产生的影响。
四、结论
由于准备了详细的施工方案,成槽施工采取了针对性技术,对成槽开挖时可能发生的险情及人防工程处的暗浜采取了及时的应对措施,克服了诸多不利因素,使得工程进展顺利。