浅谈建筑项目中深基坑工程的施工方法与技术——真光中学征地扩建项目为例

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月40卷第6期   作者:金霄
[导读] 本工程设计为两层地下室,土方开挖深度8~10.4米,最大挖深12.4m
        金霄
        广州工程总承包集团有限公司   广东广州   510000
        摘要:本工程设计为两层地下室,土方开挖深度8~10.4米,最大挖深12.4m,属于大型深基坑工程,基坑紧贴西面的住宅楼,容易造成住宅楼的沉降和开裂。所以,需做好基坑支护及止水是很重要的,鉴于此,本文针对建筑项目中深基坑工程的施工方法与技术进行分析与探讨。
        关键词:建筑项目;深基坑工程;施工方法;技术
1  工程概况
        本工程设地下室2层。基坑开挖深度最大为12.4m。基坑支护采用旋挖桩或地下连续墙+1层混凝土支撑做支护。基坑南部,靠近地铁广佛线区间隧道,土方开挖严禁使用爆破振动。如需爆破,必须采用静态爆破等措施,并征得地铁公司的同意方可进行。
2 深基坑支护技术应用
一  施工前的准备
1.1现场准备
掌握施工阶段的气象资料,以便综合组织全过程的均衡施工,制定出雨天、大风天气的施工措施。根据本工程勘察报告,熟悉本工程的地下水详细情况。根据甲方提供的地下原有管道及障碍物等资料。了解施工现场地下管道、障碍物情况。确定施工范围,做好围挡,拆除地下、地面障碍物,落实地下管线改移、悬吊和保护措施,修建临时设施,平整场地。在施工前,对施工用水、施工用电的水源、电源等的供应情况作详细调查,包括给水的水源、水量、压力、接管地点、供电能力、线路距离、负荷、停电情况等。架设动力和照明线路,接通施工用水管路,确定材料、设备和土方运输线路。接通水、电源,现场水电工根据方案要求与安全操作规程敷设临时地下给水管和电线(杆),将水、电送至各个用水用电的地点,并做好现场排水工作。做好场区的临时排水及场地、道路硬化。按施工方案和施工平面布置图的要求,搭设工地办公用房、会议室、值班室及安排好其他生活设施和生产设施等。清除地面上的障碍物,平整建筑物范围以外的施工用地,以便建筑材料的堆放。布置好各材料堆场的位置,并根据材料、构配件的需用量计划组织其进场,按施工平面布置图中规定的地点堆放整齐,并做好材料的登记、编号、标识和保护工作。场地人流出入口和车辆出入口设置一个洗车槽和三级过滤池,污水经沉砂井后流入市政下水道。
1.2材料准备
        根据施工图纸,对施工中所需的各种物质资源的生产和供应情况、价格、质量品种及运输路线等进行详细调查。根据施工组织设计的施工网络图和施工预算中的工料分析,编制工程所需的材料用量计划及材料进场计划,作为备料、供料工作和确定仓库、堆场面积及组织运输的依据。根据材料需用量计划和进场计划,做好材料的申请、订货和采购工作,使计划得到落实。根据材料需用量计划做好构配件的加工、翻样工作,并按施工平面布置图的要求做好堆放和保管工作。做好市场供应情况的调查预测,调查市场行情,预测发展趋势。在选择供货单位时,要考虑供货单位在质量、价格、数量、交货期限、供应方式、销售服务等方面是否对己有利。加强对采购人员的培训。制订严密的供应计划,反映需求与资源的平衡,组织、指导材料供应工作。适当地选取采购方式。对于品种少而资金占用多的材料,宜采用定量采购,而对品种多,资金占用少的材料,宜采用定期采购。
二 地下连续墙施工措施
2.1 连续墙施工方法及施工流程
        根据地质条件及基坑支护结构设计,结合现场施工条件及以往施工经验,为满足施工总工期安排,拟安排2套地下连续墙液压抓斗、1台50t履带吊、3台冲孔桩机进行挖、冲槽施工,其施工工艺流程如下图1:

图1   连续墙施工工艺流程
2.2 导墙施工
        根据现场情况,我司选择采用现浇钢筋混凝土结构导墙。导墙采用C25混凝土浇筑,墙厚200mm。采用人工或挖掘机械进行导槽的开挖。将采用定型钢模板作模板,对拉螺栓做固定。
        浇筑导墙砼,待其达到一定设计强度后才能拆除内模。在现浇钢筋混凝土导墙拆模后,应沿其纵向每隔1m左右设上、下两道木撑,将两片导墙支撑起来,在导墙的混凝土达到设计强度之前,禁止任何重型机械和运输设备在旁边行驶,以防导墙受压变形。
2.3 槽段开挖
        根据设计图纸所示,大多数的槽段长度为5m。同时针对本工程的地质情况及现场的施工条件,拟采用液压抓斗挖槽。抓斗成槽机采用三一重工的成槽机。
        成槽工序是地下连续墙施工关键工序之一,既控制工期又影响整体质量,根据地质情况及结合以往施工经验,我单位采用地下连续墙液压抓斗和冲击钻配合施工。先用冲孔桩机采用冲击钻成孔,然后用抓斗机成槽。
        (1)挖槽机械就位,对各项准备工作进行检查。用枕木作机座,要使台座和顶端平稳,在运行中不产生位移和沉陷。并用水平尺检查将底盘调成水平状态。
        (2)掘进:挖进时,导墙内放入一定数量的泥浆,待全部储够泥浆后,先启动泥浆泵,再进行进尺挖进。
        (3)检查与测量,挖进过程中,经常检查成孔情况,用测锤检测孔深及倾斜度,还应注意槽渣捞取判明挖进实际地质情况,并记入记录表中,并与地质剖面图核对,发现不符时应会知业主和设计人采取对策,保证挖进正常进行。
2.4 清槽
        当槽深已达到设计标高,并已入岩大于3m,经验收合格后用沉淀法和置换法相结合进行清槽施工,使相对密度较大的泥浆换出,换至槽内泥浆相对密度小于1.2以下,清槽后注意保持水头高度,以防坍孔。清刷混凝土接头面的工作应在清槽换浆即将完成之前进行,若用清刷锤清刷时,清刷锤应与接头的混凝土面紧贴并上下来回接动,直到钢丝刷不带泥屑为止。
2.5混凝土灌注
        ⑴根据槽段的长度,拟采用两导管同时浇筑。导管吊装前试拼以检查接口连接是否严密、牢固和拼装后的垂直情况,发现接口胶垫有破损则应换新。根据钻孔实际总长确定导管的拼装长度,并加压检查导管,确保无泄漏。
        ⑵第二次清孔。吊管吊放完毕,在导管加封带管的铁板,往导管内加灌高压泥浆水,使沉淀在孔底的沉渣漂浮流动,清孔后要检查其沉渣厚度,复核孔底标高,判断是否达到设计和灌注要求。
        ⑶砼采用预拌砼,砼运输车到现场后,检查其坍落度,确定砼可以使用后,在导管上端连接砼漏斗,并在漏斗下口吊放隔水阀封口,将泵车输送管接入漏斗,把砼输送到漏斗内,当漏斗箱储足足够的砼数量时,剪断隔水阀的铁丝,使砼下落封住导管底部。
        ⑸当砼灌注到距顶部5m以内时,可以不提升导管,待灌注至规定标高才一次提出导管,但拔管时要注意慢提与反插,以保证砼有足够密实度,混凝土浇至槽顶后,应立即将表面已离析的混合物和水泥浮浆等清除干净。
3 地下室防水施工
        按照设计图纸要求,地下室底板、侧墙及顶板防水采用改性沥青防水卷材,。顶板防水做法: C20细石混凝土找平层最薄处25mm→2厚聚合物水泥防水涂料→4厚双面自粘型高聚物改性沥青防水卷材→楼地面水泥砂浆找平层 20mm→C20细石混凝土保护层 70mm→2层150g/m2土工布隔离层→200厚砾石排水层。底板防水做法:3.0厚双面自粘性高聚物改性沥青防水卷材,二级防水。侧墙防水做法:双面自粘型改性沥青防水卷材 3mm。
3.1 施工缝面处理
        施工缝拆除模板或砼终凝后,将砼面全面凿除浮浆,并冲洗干净。止水带的固定:垂直缝预留部分止水带固定的好坏,直接影响止水带的止水效果。所以采取上图的方式固定止水带,可达到较理想的效果。3.2 钢板止水带接头处理钢板止水带接头是止水带的薄弱部位,连接的好坏,直接影响施工缝止水带效果,所以粘接工序要由专责人员操作,以确保质量。①钢板止水带对接:采用铜焊连接,施工时应小心操作,焊缝不宜过薄,以防粘接不牢,也不宜过厚造成焊缝变脆而易折断。②水平施工缝与垂直施工缝处有两方向钢板止水带相接的问题,施工时将两者在交叉处按对接的方法用铜焊粘接,以免留有间隙造成止水薄弱环节。
3.3 垂直施工缝的处理
        施工缝部位除设置外防水层外,在分段浇注的两段混凝土之间采用一次性模板--快易收口网进行防水处理,它既能加强分段浇注的砼之间的粘接强度,又可增强施工缝部位的抗渗能力。结构垂直施工缝及后浇带部位施工缝采用快易收口网加钢板腻子止水带进行防水处理。快易收口网可采用钢筋或木板条固定在结构内外层钢筋上,快易收口网骨架必须朝向第一段待浇注砼部分,其横向连接部分应以骨架瓦套进行套接,以150mm间距绑扎好,纵向连接时的搭接宽度为150mm,施工缝防水做法见下图。

        


3.4 止水带处的砼浇筑
        止水带部位的砼浇筑质量,直接影响止水带效果。所以在砼浇筑时采用分层铺料,分层振捣的操作方法。具体步骤如下:当砼分层铺料至止水带面时,砼下料超过止水带3~5 cm。并在止水带外侧斜向止水带底部插入振动器振捣。振捣时间在50s左右,移动距离40cm,使止水带下部砼密实。下层振捣完成后,再铺上层,振捣时间与下层相同。水平施工缝在砼浇筑前先在基面上敷设25~30cm与浇筑砼同标号的水泥砂浆。垂直施工缝下料点与基面控制在1m左右,经分层振捣,使基面与新浇砼有25~30mm水泥砂浆,确保新老砼结合良好。
3.5 设备预留管道的止水措施
        各种设备要求预留的管道均设60×60×3mm的止水铁片,止水片与螺栓相接处应整圈满焊。砼浇筑时注意加强预留管位置周围的振捣,以加强砼对预留管的紧密包裹,但振捣棒不得触及管道。避免过早松动预留管道,使其与砼接触面滑动而造成缝隙导致渗水。
4 土方开挖施工方法
        (1)基坑的开挖与支撑a.基坑的开挖严格按已批准的施工组织设计进行;采用先挖中间,b.在基坑开挖中,应采用纵向分段分层开挖,分段长度视周围环境、地质、水地质以及结构受力情况综合考虑确定;分层标高,考虑横撑架设施工而规定的标高;根据现场场地及周边道路情况,基坑边出土口位置设置出土坡道下至基坑内,也作为施工的机械上下坡道,坡道设宽为10m,坡度为1:8至1:10,伸向坑内,用机械压实,上铺砂、石。开挖时出土坡道部分采取分级转土、退挖的方式,开挖至基坑边不具备转运条件下,3期余下土方采取吊机垂直吊运的方式运出,最后挖掘机采取大型汽车起重机吊出基坑。基坑土方自北向南分层开挖,以保证围护结构稳定;开挖以机械作业为主,人工清理为辅。c.基坑支护结构的横撑,必须在土方开挖至基设计位置及时施工严禁超挖。d.限制坑顶堆土等地面荷载。在已回填的结构顶部存土时,应核算沉降量和顶板的允许荷载;e.随开挖作好基坑排水,挖至坑底标高后要设集水井,并及时排除坑内集水,确保开挖过程中的土体和基底的干燥;f.当基底土层与设计不符时,应通知设计、监理及时处理。G、如发现桩间漏水或者基坑开挖出现管涌等险情,必须马上回填反压控制漏水和管涌,然后采取静力注浆进行堵漏,现场配备静力压浆机和沙包等抢险物资。
结束语
        本文以真光中学征地扩建项目为例,对建筑项目中深基坑工程的施工方法与技术进行分析,对于同类项目具有借鉴意义。
参考文献
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[3]房建工程深基坑施工中组合支护技术的应用[J].余军波.四川水泥.2019(10)
[4]简析深基坑施工技术在土木工程中的应用[J].方大为.民营科技.2017(04)
[5]新型支护技术在深基坑工程中的实践探讨[J].韩飞.低碳世界.2017(18)
[6]深基坑支护优化设计研究[J].李秀兰,刘悦.中华建设.2017(10)
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