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浅议深基坑施工技术措施

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   摘要:随着施工技术的快速发展,高层建筑日益增多,建筑工程施工中深基坑的施工手段繁多,涉及到基坑的围护,基坑支撑与开挖、封底及环境的保护等各个方面的工艺,施工难度和风险也很大。本文作者就自己的工作经验并结合工程实例,简要从深基坑的施工技术方面作了分析探讨,供同行参考。
   关键词:深基坑 施工 技术
   1.工程概况
   南宁市某工程于2009年12月开工,总建筑面积77650 m2,其中地上建筑面积61397 m2、地下建筑面积16253 m2。地下二层半,地上由4 栋框架剪力墙高层组成。本工程周边环境复杂,东侧槽边是和平路集散厅,西侧仅临槽边是一幢7层砖混居民楼,南侧有两栋老式居民楼。
   2.深基坑支护
   2.1 基坑支护难点
   ①基坑开挖深度较深,开挖面积大,土方开挖工程量大。本工程基坑开挖最深处达11.2 m,开挖面积约9500 m2,开挖土方量达100000 m3。②基坑三面紧邻原有建筑物,一面紧挨市区交通干线,离住宅楼最近处仅为8 m。③质量高、工期紧。本工程地下二层半,地上由3 栋30 层和1 栋3 层的塔楼组成,整个施工工期只有2 年时间,时间紧,质量要争创海河杯,所以要求施工必须保质量保工期。④ 降低工程造价,建设单位对基坑支护体系在设计上本着既经济又合理的原则进行设计与施工,这就在设计施工上提出了更高的要求,也带来一定的难度。
   2.2 基坑支护方案的确定
   基坑支护设计上,由专业设计人员根据场地周围环境、施工条件、地基土质状况、基坑深度、工期及经济等几方面因素,进行方案对比后,确定了最优设计方案。此方案经过了建委深基坑专家的认可。具体做法如下:①基坑外围支护根据基坑的不同深度采用了桩径700 mm、800 mm、900 mm 三种不同规格的钢筋砼灌注桩,长度从14.3~19.2 m共6 种规格,总计394 根支护桩。虽然多种不同规格的桩增加了施工难度,但从工程上节约了成本,达到了甲方的要求。②外围止水帷幕采用水泥深层搅拌桩和高压旋喷两种方式。在场地开阔处采用了桩径700 mm、桩长16.5 m 的水泥深层搅拌桩;在紧邻建筑物处采用了桩径600 mm、桩长16.5 m 的高压旋喷桩。③基坑内侧采用双道环梁的内支撑系统,环梁宽度1.4 m,高度0.8 m,并在基坑内形成了大小不同的3 个环形结构,增加了支撑的强度。环梁采用逆施作业法,降水后,先施工第一道环梁,第一道梁完工达到支撑强度后再进行开挖施工第二道梁。环梁上部采用吊柱与帽梁连接,下部支撑采用在支撑桩上设置钢格构柱的方法。
   3.深基坑开挖
   总承包单位编制的深基坑开挖专项方案,经监理、甲方审批同意后,严格按照基坑降水、第一步开挖、第二步开挖、工人清槽边、工人清槽、地基验收的工序进行施工。
   3.1 基坑降水
   基坑内采用大口井降水方法,降水井成梅花形布置,间距15 m,井深16 m,且设计有7 口降水井布置在后浇带内(基础完工,后浇带浇注前继续抽水),总计设置48 口降水井。土方开挖前15 d 开始降水,因施工环梁时已经开始降水,此次继续降水至槽底标高以下500~1 000 mm。降水基坑外侧设置8口观察井,井口露出地面500~600 mm,井口上方做井罩防护。
   3.2 土方开挖
   ①按照施工方案采用先四周后中间的开挖方式,减轻了环梁的应力集中,加大了支撑系统的安全系数。②基坑采用2 台挖掘机分别从东西两侧开挖,第一步挖土时由人工配合清除环梁根部的余土,待开挖至第二步时,槽底留土100 mm 人工清除。③在开挖过程中,打桩队伍24 h 在现场待命,出现渗漏情况及时采用压力灌浆进行封堵。
   4.大体积混凝土施工
   总承包单位编制的大体积混凝土施工专项方案,经监理、甲方审批同意后,严格按照剔桩头、砼垫层、砌砖模(含抹灰)、防水、绑筋、浇注混凝土的工序进行施工。
   4.1 剔凿桩头
   用环形云石距切割灌注桩周边,切割深度在30 mm 左右,保证不要切割到主筋。切割位置要保证桩头进入底板50 mm。切割完毕后,再人工剔凿,保证了桩四周边缘的完整性。
   4.2 地下防水
   地下防水为Ⅱ级,采用卓宝自粘型沥青防水卷材铺设贴4 mm 厚一层,在基槽转角处做局部加强处理,铺贴卷材前,在垫层上涂刷专用底油,卷材搭接满足100 mm,两层卷材错缝铺贴。
   工程桩防水,由于桩头要锚入底板,为使锚固牢固,桩顶不做卷材防水,在桩顶涂M15 无机水性水泥封闭防水剂两遍。钢格构柱入底板部位,在格构柱位于底板中间焊接止水钢板。
   由于剪力墙外墙处要粘贴防水卷材,先在基础外砌砖模上粘贴,再甩出搭接茬并保护好,在剪力墙与基础施工缝部位埋入止水钢板。
   4.3 钢筋绑扎
   按照设计图纸及图集规范要求对钢筋加工绑扎,对锚固长度、搭接长度、机械连接、钢筋间距、保护层厚度等严格按设计及规范要求进行检查。基础底板厚度达到1.7 m,上下层配筋均为直径25 mm 的二级钢,双层双向布置,总计8 层钢筋,整个基础钢筋达到920 t。上下层钢筋间采用直径25 mm 的二级螺纹钢做支撑立柱,纵横间距1.2 m,与水平筋焊接成固定支架,比传统的马凳支撑既节省钢筋又保证了钢筋绑扎的平整度。
   4.4 混凝土浇筑
   混凝土配制运输①底板基础设计为C40S8 抗渗混凝土,整个基础底板由后浇带分成6 部分,每部分的砼浇注量都在1 000 m3 以上,为保证砼的供应,经考察选择了3 家砼供应单位。②通过试验和实践,进行优化对比,选择出适合的配合比,出机坍落度控制在210±20 mm,30 min 坍落度损失20 mm,初凝时间控制在10~12 h。③降低砼的出机温度是降低大体积砼内部水化热的措施之一,为此,在本工程砼中掺加了适量有缓凝组分的高效减水剂,推迟了砼水化热峰值出现的时间,延迟砼初凝时间,降低了砼温差变形,在一定时间内保持砼自身塑性以克服收缩,还改善了砼的和易性。④在砼中掺加UEA 膨胀剂,对砼初期自身产生的收缩进行补偿,提高了砼自身的防水抗渗作用。⑤对石骨料洒水降温,可降低拌合物的出机温度。
   大体积混凝土浇筑由于本工程基础面积大,长与宽远远大于40 m,因此设计共设置了宽800 mm 的后浇带3条,将基础分为6 部分。每部分浇注时均使用两台象泵或固定泵与象泵共同浇筑。①混凝土振捣,商品混凝土坍落度控制在200~210 mm 之间,流动性好,采用斜面分层布料方法施工,即“一个坡度、分层浇筑、循序渐进、一次到顶”,自浇筑层下端开始振捣逐渐上移,确保不漏振。大约每500 mm 厚浇筑一次,初凝前再浇下次。②轧面、覆盖和养护,在砼初凝和终凝之间进行2 次或3 次轧面,是防止表面裂缝的有效措施。砼成活后覆盖塑料布,并加盖麻袋片一层,对底板厚大部位加盖2 层麻袋片,减缓砼内部与表面的温差。养护对防止砼开裂很重要,终凝6 h 后开始养护,在14 d 内洒水养护,保证砼表面湿润,水泥充分水化,减少砼的早期干缩,防止开裂。③大体积混凝土内部降温,在楼座基础中间部位循环铺设∮15 聚乙烯管,间距1.5 m,安装一台加压水泵,终凝1 d 后连续通入冷却水,加快砼内部水化热的散发,以缩小砼内部与表面的温差。④温度测量和控制,由于砼浇筑时间在7、8 月份,外界环境温度高,砼入模的初始温度相应就高,水化热产生快,使砼内部升温快,内约束力增大,加大开裂的可能性。因此,必须加大温度测量和控制力度,为此在楼座基础范围内预埋了测温孔,共计设置了105个测温孔。
   4.5 降水井的封堵
   本工程采用了预制钢卷筒(带止水翼)的封井方式。由于工程基坑深度不同、地下水量充沛,为保证砼浇筑质量,根据工程部位不同,设置了不同的封井时间。①2 号与4 号楼楼底板标高为- 10.2 m,随着浇筑部位,将井全部封堵。②车库底板标高为- 11.4 m,将浇筑砼位置的井封死,在后浇带位置的井预留,待后浇带施工时再进行封堵。③1 号与3 号楼楼底板标高为- 11.4 m,集水坑处- 12.9 m。水压力很大,每栋楼基础底板预留2 口井不封,采用焊接钢管加止水翼接长的方式用于底板,水泵预留在井内,浇筑过程中继续降水,基础工程完工后再进行封堵。
   5.结语
   该深基坑施工,由于采取了科学合理的技术措施和严格的施工管理,周边建筑物未发生过量下沉及开裂、破损。正确、及时的监测,对深基坑施工进行动态治理,获到了完整的数据,实
   现了信息化施工,保证了深基坑和周边环境的安全。
  
   参考文献
  
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   [3] 聂汾平. 浅谈混凝土施工的质量控制[J]. 山西科技, 2010, (01) :101-102,110


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