关于建筑深基坑降水施工技术探析论文_张涛

上海二十冶建设有限公司 上海 200000

摘要:我国近些年经济发展有目共睹,国内各项建设如火如荼,许多建筑工程逐步向大型化和高层化发展,这也对施工技术提出更高要求,深基坑降水施工是其中必不可少的环节,对工程质量起到决定性作用。只有通过科学设计,采取合理方案,才能使工程得以顺利展开。因此,对建筑工程深基坑降水施工技术进行详细探究迫在眉睫。基于此,本文主要对建筑深基坑降水施工技术进行分析探讨。

关键词:建筑深基坑;降水施工技术

1 工程概况

山钢日照精品基地炼钢主车间工程二步旋流池基坑为圆形,基坑开挖边线周长约为62.8m,面积为314㎡。基坑开挖深度:本工程±0.00=4.80m,二步旋流池基坑的坑底相对标高为-31.1m,其场地自然地坪的相对标高为±0.00,基坑开挖深度为31.1m,此次基坑在相对标高-25.0m处以上采用逆作法,以下部分采用顺做法,底部岩层采用爆破施工。在场地狭小的情况下,采用“沿海地区饱和粉砂与粘土互层地质条件深基坑降水、支护施工工法”施工,与传统施工工法相比具有施工速度快、质量便于控制、综合节约造价比例较高等优点,达到了设计预期的效果,取得了显著的经济、环保和社会效益。对深基坑降水支护方法进行技术创新,研发出了沿海地区饱和粉砂与粘土互层地质条件深基坑降水、支护施工技术。

2 工艺原理

水泥土搅拌桩相互搭接形成一道密实的水泥土墙作为止水帷幕。在水泥土墙两侧各做一排灌注桩,单排桩之间通过冠梁连接,两排桩之间设置拉梁,形成门型框架,这样便形成一个空间支护体系。通过第二排桩拉结第一排桩使开挖后第一排桩处于非悬臂状态,增大支护桩的刚度,减小土体的变形。基坑开挖后,双排灌注桩支护结构向基坑一侧发生水平位移,后排桩的桩背土压力,将从静止土压力逐渐向主动土压力发展;前、后排桩的桩间土受两排桩的制约,可近似认为其侧向没有应变,双排桩相当于一个插入土体的钢架,具有很强的抗倾覆能力。门型双排灌注桩和水泥土搅拌桩止水帷幕又能够相互作用:一方面,整个门型框架结构具有较大的刚度,可保护设置在框架中间的水泥土墙不被变形破坏,增强了止水效果;另外一方面,水泥土搅拌桩增大的门型框架内部土体的重度,也就增大了整个支护结构的重度,提高了其抗倾覆能力。

止水帷幕内侧降水采用管井和轻型井点双重降水,管井主要降粘土层以下地下水,轻型井点主要降粘土层的地下水,保证粘土层上下的水都能快速排出。在外侧门型双排桩支护和水泥土搅拌桩止水的保护下,对于饱和粉砂与粘土互层的土层,可放坡开挖到粘土层,边坡采用挂网喷射混凝土,边坡斜向设置梅花形排水滤管排水,而对下部的饱和粉砂与粘土互层,设置具有相互咬合的钢板桩进行止水。基坑开挖到设计标高时,沿构筑物基础外侧设置盲沟,每隔一段距离设滤井,辅以明排降水,采用综合的降水、支护方案,保证基坑开挖稳定安全。

3 施工工艺流程

施工工艺流程如图1所示

图1

4 操作要点

4.1止水帷幕施工

(1)搅拌机械进场后,应进行检修、安装调试。检查桩机运行和输料管畅通情况,待转速与空压正常后,开始就位,进行机架对中,以水平尺调平转盘,并在机架相互垂直的两个方向悬挂垂球和度盘。保证钻杆垂直于地面,确保垂直度偏差不大于1%。

(2)水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,进场须进行质量检验。按设计要求和工艺试桩要求水灰比(设计要求选用0.4~0.65)配制水泥浆,施工中加入的UNF-1型萘系高效减水剂严格按预定的配比(0.3%)拌制,指派专人配制并专人送浆。

(3)打开送浆阀门和气路阀门,开动钻机,启动空压机,缓慢打开气路调压阀。以工艺试桩确定的速度钻进,下钻即开始送浆。

(4)钻进至设计标高后,关闭气路阀门,继续开启送浆阀门,反转提升,从桩底向上继续喷浆,同时边搅拌边提升,钻头提升至地面,重新复搅下沉至桩底后再搅拌提升至地面,整个过程连续喷浆。提升速度和喷浆管道压力(设计要求保持在0.40~0.60MPa)根据试桩确定。继续送浆,钻机正转下沉复搅,待钻头提离地面0.5m,减压放气移位完成该桩施工。成桩要控制搅拌机的提升速度和次数,使连续均匀,以控制注浆量,保证搅拌均匀,同时泵送必须连续。

(5)关闭电源,移动搅拌机至下一个桩位,重复上述步骤。

4.2灌注桩施工

(1)开钻时,钻头对准桩位点后,启动钻机下钻,下钻速度要平稳,严防钻进中钻机倾斜错位。

(2)钻进中,当发现不良地质情况或地下障碍物,应立即停钻,并通知建设单位和设计单位确定处理方法。

(3)钻进过程中,排出孔口的土随时清除、运走,钻到预定深度后,在原深处空转一段时间清土,然后开始回转,提钻杆。

(4)钻机钻至设计孔底标高后混凝土泵开始压注混凝土,然后边压注边提钻,始终保持泵入孔中混凝土量大于钻杆上提体积量。

(5)利用钻机自备吊钩、塔吊或吊车将钢筋笼竖直吊起,垂直于孔口上方,然后扶稳旋转依靠自重和人工下入孔中,如下沉阻力大则用带自重的振捣器压入,插入到设计标高。

4.3放坡支护

(1)喷混凝土时喷射顺序应自下而上,喷头与受喷面距离宜控制在0.8~1.2m范围内。

(2)射流方向垂直指向喷射面,在钢筋部位应先喷钢筋后方,然后再喷填钢筋网,防止在钢筋背面出现空隙。

(3)钢筋网片可用直径6.5~10mm盘条钢筋绑扎而成,网格尺寸150~300mm,允许偏差为+10mm。钢筋网片用插入土中的钢筋固定,在混凝土喷射下应不出现振动。

(4)待混凝土养护一定强度后,在斜坡面上打入梅花形排水滤管,深度一般为2~3m,间距1.5~2m。

4.4钢板桩施工

(1)在开挖过程中,要观察土质的变化情况,发现有淤泥质土层出现,要立即停止开挖。边坡周围要采用挂网喷锚放坡,以防土方塌陷。

(2)吊桩时,按安全技术规程操作,吊臂下严禁站人,同时吊装铰链上的穿销要穿插稳妥牢固,防止桩从铰链中脱落。

(3)打入初期,采用低速打入,以防遇地面障碍物造成钢板桩倾斜和偏移,遇硬土层,适当加大打桩力,穿过硬土层后降低打桩力。在此过程中,随时注意垂直度的变化。

(4)施工开始时,选择基坑的一个角点作为施工开始点,而后按序沿白灰轴线标记逐一打入钢板桩,下一个桩咬和上一个桩插入。

(5)钢板桩施工完毕后,方可进行基坑开挖施工,开挖施工过程中,随着开挖深度的加大,要随时对支护钢板桩的位移变化进行观察,若发现钢板桩露土部分的下端,有明显位移出现,则要在上部采取卸荷或拉结等措施,以保证基坑支护的整体稳定性,开挖出的土方要随开随运,基坑周围5m以内严禁堆土。

结语

随着我国城市化的不断发展,未来建筑深基坑施工技术也将拥有广阔的应用空间。加强建筑施工技术研究和探析,有利于明确现有施工技术的种类和应用条件,了解施工过程中应当关注的重点,做到施工过程中的趋利避害,从而为我国城市化发展,贡献优质工程。

参考文献:

[1]代广伟,郭新庆,何晓东.超高层建筑深基坑降水施工技术[J].建筑技术,2015,46(9):823-825.

[2]胡赛龙,吴玉经.高层建筑工程深基坑降水施工技术探讨[J].低碳世界,2016(1):121-122.

论文作者:张涛

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/3/27

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