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狭窄场地基坑施工创新方案

  在城市超高层建筑施工时,通常因深基坑场地狭小,基坑开挖深度较大、土质条件较较复杂的边坡存在的各种问题而增加困难程度,为了改善狭小场地深基坑施工质量,必须注意以下三方面内容。基坑施工要点汇总,快来看看吧。

  一、施工降水处理

  深基坑降水需要满足一定的治水要求。为了满足结构及止水要求,连续墙幅间接头采用十字钢性连接方式,其中止水钢板厚14mm,两块接头钢板厚10mm。

  1、降水方案

  (1)成孔采用原土泥浆护壁钻孔法,定好位置后钻孔,孔深满足深度要求,并利用钻机进行清孔。钻孔及清孔完毕,将无砂水泥管吊入管井就位,并及时在管底回填中粗砂、井管和孔壁间回填小砾石作为滤层,并进行吸井至水清为止。

  (2)基坑开挖前在降水管井中用口径40mm,扬程25m,流量15m/h的潜水泵进行降水,每口井配一台泵。降水后地下水位位于基底以下0.5m,降水过程中随时对降水井及观测井内水位进行观测,若地连墙外围观测井的水位下降影响周围建筑物时,应停止抽水或给观测井注水。经抽水7d后,其地下水位保持此标高2d以上,可进行土方开挖。

  2、土方开挖、支护方案

  土方开挖可采用分层开挖,修建运土坡道、最后抓运的方法。基坑内共设有三道钢支撑和一道钢筋混凝土支撑,按照先撑后挖和随挖随撑的原则将基坑土方分成四次开挖,土方施工和钢筋混凝土支撑交替进行作业,即挖一层土做一层支撑,支撑达到100%强度后,再挖下一层土再做一层支撑。另外,为避免超挖,开挖到基底上20cm时,开始人工挖土,人工挖土至设计标高处。人工开挖的20cm厚土方及破桩头混凝土,随挖随清并随挖掘机的后退,挖运到场外。挖设盲沟将降水井互相连通,并在沟内填大粒径碎石。基底挖至标高并有相当的平面后,立即组织有关人员验槽,随后浇筑C15混凝土垫层。


  二、地下连续墙施工方法

  1、导墙的形式及制作

  导墙均采用倒L形结构钢筋混凝土导墙,两导墙间净空宽度为850mm(AB段、BC段、HI段、IA段)或1050mm(CD段、DE段、EF段、FG段、GH段),导墙深度不小于1.800m或2.100m(FG段),且须入原状土,导墙翻边1.0m,导墙厚度0.2m,配筋双层双向A12@200网片。

  2、泥浆制备及使用

  (1)泥浆制备

  制备膨润土泥浆一定要充分搅拌,否则会影响泥浆的失水量和粘度。泥浆投料顺序一般为水、膨润土、CMC、分散剂、其他外加剂。

  为充分发挥泥浆在地下连续墙施工中的作用,泥浆最好在膨润土充分水化之后再使用,新配制的泥浆应静置3h以上,如现场实际条件允许静置24h后再使用更佳。

  (2)泥浆处理

  在施工过程中,泥浆与土层接触受到污染,会造成性质恶化。被污染后性质恶化了的泥浆,经过物理处理和化学处理后仍可重复使用。

  (3)泥浆使用

  各类泥浆性能指标均应符合国家规范规定,并需经采样试验,达到合格标准的方可投入使用。成槽作业过程中,槽内泥浆液面应保持在地下水位0.5m以上,且不应低于导墙顶面0.3m,液位下落及时补浆,以防槽壁坍塌。

  3、成槽挖土

  (1)成槽直线槽段采用先两侧后中间抓法;转角槽段先短边后长边抓法;成槽过程中抓斗垂直导墙中心线向下掘进。

  (2)成槽机掘进速度应控制在15m/h左右,抓斗不宜快速掘进,以防槽壁失稳,当挖至槽底2~3m时,应放测绳测深,防止超挖和少挖,控制沉渣厚度在10cm以内。

  (3)成槽至标高后,连接幅与闭合幅应先清除第一阶段施工的连续墙侧壁的泥土,然后扫孔,扫孔时抓斗每次移开50cm左右。

  (4)成槽过程中大型机械不得在槽段边缘频繁走动,以确保槽壁稳定。

  (5)成槽完毕后,采用撩抓结合泥浆循环的方法进行清底,以确保槽底沉渣不大于100mm。

  4、扫孔清底

  清除槽底沉渣用沉淀法。

  5、钢筋笼吊装

  吊装前,应考虑地下连续墙的厚度、最重钢筋笼幅宽、钢筋笼最重重量及钢筋笼长度,应根据实际情况选择起重设备进行起吊。

  6、施工质量保证措施

  (1)地下墙接缝防渗措施。针对工程的特性,可采取以下措施:液压抓斗刮刷接头成槽后,在液压抓斗斗齿部分装上特制刮刀紧贴地下墙端头,反复上下运动,依靠液压抓斗动力将接头淤泥铲除。加强清孔力度,将含砂量多的泥浆抽除,降低泥浆中的含砂量。

  (2)混凝土浇灌过程中控制。严格控制导管埋入混凝土中的深度始终保持在2~6m间,不能超过6m,同时也绝对不允许发生导管拔空现象,若万一拔空导管,应立即测量混凝土面标高,将混凝土面上的淤泥吸清,然后重新开管放入球胆浇筑混凝土。

  (3)保证预拌混凝土的供应量,工地施工技术人员须对拌站提供的混凝土级配单进行审核并测试其到达施工现场后的混凝土坍落度,保证商品混凝土供应的质量。

  7、减少沉渣厚度措施

  若基坑超深,各道工序施工时间长,往往虽然扫孔、清孔后沉渣及泥浆各项指标满足要求。对此确定泥浆粘度不少于30s,另外加强清孔和扫孔力度,减少沉渣厚度。

  8、确保成槽稳定的技术措施

  工程所处场地地质条件极其复杂。勘测报告揭示的粉土层和圆砾中在动水情况下易产生槽体塌方,如何保证成槽过程中槽体的稳定性,这是此类工程的一大难题。


  三、施工重难点及解决措施

  1、施工重难点

  (1)成槽垂直度控制难度大。若工程最深的地下墙若超过800mm厚,则对成槽设备要求高。如此深的槽壁,对开挖的抓斗重量、抓斗高度、开闭斗压力、斗体铰接能力以及设备的监测与精度控制系统的要求极高。

  (2)泥浆护壁稳定性控制难度大。工程所处场地地质条件较为复杂。工程基坑开挖范围内的饱和的粉土层、圆砾层基本符合发生流砂的条件,在动水压力的作用下可能产生缩径或流砂现象,对地连墙施工是不利的因素。

  (3)钢筋笼制作、起吊、安装较为困难。由于各槽段钢筋笼重量较大,且长度超长,如此超长、大重量、异形结构在安装过程中,将始终存在着钢筋笼变形控制与吊装安全控制的难题。

  (4)围护结构体的防渗控制难。围护结构体的防渗能力直接影响着永久结构的防渗能力,通常围护结构一旦发生渗漏,永久结构在该部位发生渗漏的概率非常高。由于此类工程的围护深度大,在相邻槽壁的接缝处极易发生渗漏,并易引发工程事故。

  2、解决措施

  深基坑工程地下连续墙的施工是工程最为关键的技术问题之一,从成槽与起吊设备的配置、控制泥浆配比以及设置重型路面等措施。

  (1)成槽完成后先用液压抓斗的斗齿贴住端头,然后反复上下刮除黏附在接头上大块的淤泥。

  (2)由计算确定吊点及起吊方法,提高安全性的同时减小钢筋笼的变形。

  (3)围护结构体的防渗漏控制:认真做好刷壁工作,确保刷壁工序质量。导管布置应按规定要求设置,避免离开端头距离过大造成接头夹泥。锁口管提拔严格按要求进行,避免过早提拔造成混凝土坍落。

  四、方案创新

  1、问题

  (1)由于场地狭窄,基坑周边道路宽度仅为1.5~3m宽,土石方挖运机械无法停放、运行。 

  (2)因基坑圆形内支撑需闭合形成整体受力结构的特点限制,土方的运输受到限制。

  2、提出建造临时钢栈桥方案

  (1)钢栈桥安装速度快,生产安装与土方开挖可以流水施工,几乎不占用工期; 

  (2)可随工序逐段施工,无需完成全部就可使用,与土方开挖同步进行;

  (3)可随地下室进度逐段快速拆除。

  3、深化方案内容

  确认了土方运输方式之后,须 针对如何有效提高土方开挖效率进行了认真分析,对原有的土方开挖方案进行了一系列科学优化,确定了“分层、分块、对称开挖,保持基坑受力均衡”一系列开挖原则。

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