大型深基坑结合围护形式的土方开挖施工.pdf

'施工技术■瓤目曩裔2012年3月大型深基坑结合围护形式的土方开挖施工苗剑锋吉裕杰(浙江中成建工集团有限公司)摘要：上海市美兰湖国际妇婴保健院工程基坑面积大、深度深，地下水位高，且坑内有多处明、暗浜，基坑围护采用无内支撑的重力坝形式，如按常规方法进行土方开挖施工，不仅影响工期．而且易导致重力坝因变形过大产生裂缝进而严重危及基坑和周边安全。为解决上述难题，结合工程地质勘探报告和现场实际情况，考虑采用先对基坑周边大面积卸土。然后进行水泥土搅拌桩重力坝施工．轻型井点降水配合快速的、立面分层平面分区的土方开挖，并对明、暗浜处进行坑底加固。实践证明，采取上述措施后，既保证了工程的进度．又确保了基坑的整体稳定。．关键词：基坑：围护：土方开挖上海市美兰湖国际妇婴保健院工程由五幢地上建筑及一个连体地下二层结构组成，基坑东西向长约85．180m，南北向宽约57—85m，大基坑总面积约1．3万m2，围护总延长米约633m。本工程场地相对平均标高一1．40m，大基坑实际挖深为8m，局部积水坑落低1．5m、电梯坑落低2m。有明、暗浜，地下水位较高。基坑侧壁安全等级为二级，周边环境保护等级三级。如按常规方法进行土方开挖施工．不仅影响工期．而且易导致重力坝因变形过大产生裂缝进而严重危及基坑和周边安全。为解决上述难题。结合工程地质勘探报告和现场实际情况，考虑采用如下措施：1围护工程设计本基坑周边先进行大面积卸土，卸土范围大于20m(局部卸土范围大于7．3．15f11)，卸土深度3m，然后采用水泥土搅拌桩重力坝的围护形式。基坑围护采用们∞双轴搅拌桩围护体系组成，采用两喷三搅工艺成桩；搅拌桩用水泥采用P．O．42．5普通硅酸盐水泥。1．1A—A(A7一A’)剖面基坑周边先进行大面积卸土(卸土范围大于20m，卸土深度3m)，基坑开挖深度为5．0m，围护结构采用水泥土搅拌桩重力式坝体的支护形式，坝体宽度5．2m，水泥t搅拌桩有效桩长14．5m、措接200，水泥掺量13％。1．2B—B(B’一B，)剖面基坑周边先进行大面积卸土(卸土范围大于15m，卸土深度3m)，基坑开挖深度为5．2m，围护结构采用水泥土搅拌桩重力式坝体的支护形式，坝体宽度6．2m，水泥土搅拌桩有效桩长15．5m、搭接200，水泥掺量13％。1．3C—C(C’一C’)剖面基坑周边先进行大面积卸土(卸土范围大于llm，卸土深度3神，基坑开挖深度为5．2m，围护结构采用水泥土搅拌桩重力式坝体的支护形式，坝体宽度6．7m，水泥土搅拌桩有效桩长15．5m、搭接200，水泥掺量13％。1．4施工阶段，考虑在暗浜开挖范围内，进行清淤、回填、分层夯实处理：相应增加水泥搅拌桩的宽度及提高水泥掺量至16％，使基坑在开挖过程中保证该区域的安全，以保证整个基坑的稳定。1．5明、暗浜处理为减少基坑开挖时围护结构的变形，以减小对周围建筑物、管线的影响，保证基坑整体稳定安全，在坑内局部位置进行坑底加固。坑底加固采用水泥土搅拌桩，搅拌桩宽度为5．2m，深度为坑底下4m。1．6集水井、电梯井处理坑边集水井、电梯井区域进行加固处理，坑底采用双轴水泥土搅拌桩封底、加固。1．7因上海地区的地下水位较高，故基础施工时基坑内采用轻型井点降水，根据基坑面积及现场实际情况设置28套降水系统。基坑中间16套降水系统预抽14<1左右边拔边挖，坑边12套降水系统待相应区域底板混凝土浇筑完毕后拔出。2主要分部分项工程施工方案本工程围护形式为大面积卸荷结合双轴搅拌桩重力坝构成，坑内布置暗墩，坑内集水井、电梯井等局部落低部位采用职轴搅拌桩封底。·42"2．1深层搅拌桩施工工艺深层搅拌桩定位一开挖沟漕一搅拌桩机就位一预搅下沉一配制水泥浆一喷浆搅拌、提升一重复搅拌下沉一重复喷浆搅拌提升直至孔口一重复搅拌下沉、提升一关闭搅拌机、清洗一移至下一根桩、重复以上工序。本工程深层搅拌桩采用两喷三搅旆工工艺，水泥采用P42．5普通硅酸盐水泥，浆液水灰比0．55。水泥掺量为13％。(暗浜区域搅拌桩采用三喷四搅旖工工艺施工，水泥掺量为16％)。2．2轻型井点降水施工方案井点降水系统按50m布置一套，沿基坑边布置12套井点降水，基坑中间布置16套井点降水，井点管间距为1．2m。坑内井点在基坑土方开挖过程根据进度拔除，坑边降水系统待相应区域底板完成后拔出。2．3土方开挖方案2．3．1挖土前的准备工作(1)查勘现场摸清旌工区域内的地形、地貌、地上障碍物、邻近建筑物以及水电供应、运输道路等情况。(2)绘制土方开挖图‘此基坑面积大、土方开挖量大，基坑开挖前，应绘制土方开挖图，对土方开挖进行合理规划，做到合理使用场地，使开挖有序进行，有条不紊。(3)做好降排水措施本工程需采取降水措施，并做好排水设施，在开挖前二周将地下水降到要求的深度(每次挖土的坑底以下0．5m深度位置)。(4)做好测量放线工作根据设置的内控制网，进行基坑定位放线，测定开挖基坑的上部边线和基坑底部边线的位置和标高。(5)准备机具和施工人员土方机械和运输机具进入挖土作业区，进行保养和试运转，调配车 2012年3月■啊目麓待施工技术辆和施工人员，组织好作业班次。(6)做好测量工作基坑邻近建筑物及管线是否己做好监测前的准备工作，基坑围护的位移和沉降是否作好监测准备。2．3．2施工现场平面布置本工程土方量较大，约有It万m，，现场设两个个出入口作为土方车辆出入口，具体车辆走向详见附图。土方车进出由临时道路与城市道路相贯通。两个路口处延伸出两条由路基箱铺设而成的临时道路，另外整个场地根据土方开挖的顺序和出土方向铺施工便道与临时道路相连接．构成土方运输交通路网。施工便道根据天气情况，可以用道碴等铺成，也可就地压实构成．视现场实际情况而定。2．3．3土方开挖方案(I)土方开挖方案的选择本工程基坑周长633m左右，面积约13000m2，至基坑坑底土方开开挖深度8m、8．2m。围护结构采用重力式挡墙和放坡开挖的围护形式。针对本工程的基坑面积大小、开挖深度与围护结构形式及周边环境的特点，本工程的挖土方案采用立面分层、平面分区分块开挖。(2)竖向开挖顺序本工程土方共分三层开挖：第一层开挖由自然地坪一1．400m挖至标高-4．400m处，挖深3m。第二层开挖由，4．400m标高处至标高一6．400m标高处。第三层开挖由_6．400m直接开挖至坑底设计标高，各层厚3．0m、2m、3m。(3)平面开挖顺序①第一次土方开挖先行将基坑周边13。20m范围卸载至．-4．40m标高，为基坑围护结构施工创造条件。本次土方开挖面积约12800mz，挖土方量约46000m，。本次挖土拟采用5台PC200型挖机计划10d完成作业。②第二次土方开挖将第一次土方开挖留下的中心岛及围护桩开槽挖除的土方挖除。挖土目标标高-4．400m。本次土方开挖面积约11700mz，挖土方量约35000m3。本次挖土拟采用4台PC200型挖机计划9d完成作业。本次土方作业为基坑轻型井点降水系统提供作业面。基坑围护体系施工(水泥土深层搅拌桩)应安排为流水作业，以缩短工期。③第三次土方开挖本阶段土方顶标高为一4．400m。根据基坑特点及周边环境对基坑影响，为尽量缩小“长边效应”的影响，平面上将整个大基坑分为I区、Ⅱ区、Ⅲ区。本次作业目标为将I区、Ⅱ区土方挖除。此次开挖共配备4台挖机。东侧l区开挖流向由东向西，西侧Ⅱ区开挖流向由西向东。运载汽车由生活区出入口进出。本次土方由-4．400m标高开挖至基底-9．400m标高。开挖面积约为9000m2，开挖方量约为47000ms，预计12d挖完。在本次土方作业中，平面上采用分区分块跳槽开挖的方法．I区、Ⅱ区又分为I一1块(II一1块x2)、I一2块x2(II-2块x2)开挖。因总挖深达5-5．2m。具体施工中竖向应先行将挖机停车位卸荷2--6．400to标高，再挖余下3．3．2m土方至设计底土标高。④第四次土方开挖本阶段将Ⅲ区土方挖除。具体实施中平面分为m。1块，Ⅲ一2块。中竖向应先行将挖机停车位卸荷2～-6．400m标高．再挖余下3—3．2m土方至设计底土标高。本区开挖面积约为3900m2，开挖方量约为20500m3，两台挖机预计10d挖完。在整个基坑挖土过程中，充分利用“时空效应”，平面分块、立面分层，优化土方开挖方案，使整个施工现场有序进行。4土方开挖阶段的应急措施4．1围护墙体的渗水与漏水土方开挖后围护墙出现渗水与漏水，对基坑施工带来不便，如渗漏严重时则往往会造成土颗粒流失，引起围护墙背地面沉陷甚至围护结构坍塌。在基坑开挖过程中，一旦出现渗水或漏水应及时处理，方法有：(1)对渗水量较小，不影响施工也不影响周边环境的情况，可采用坑底设沟排水的方法。(2)对渗水量大，但没有泥砂带出。造成施工困难，面对周边环境影响不大的情况，可采用“引流一修补”的方法。即在渗漏较严重的部位先在支护墙上水平(略向上)打入一根钢管，内径20。30mm，使其穿透支护墙体进入墙背土体内，由此将水从该管引出，而后将管边支护墙的薄弱处用防水混凝土或砂浆修补封堵，待修补封堵的混凝土或砂浆达到一定强度后，再将钢管出水口封住。如封住管口出现第二处渗漏时，按上面方法再进{亍“引流一修补”。如果引流出的水为清水，周边环境较简单或出水量不大，则不作修补也町，只需将引入基坑的水设法排出即可。(3)对渗、漏水量很大的情况，应查明原因，采取相应的措施：如漏水位置离地面不深处．可将围护墙背开挖至漏水位置下500．1000mm，在围护墙后用密实混凝土进行封堵。如漏水位置埋深较大，则可在墙后采用压密注浆方法，浆液中应掺入水玻璃，使其能尽早凝结，包括可采用高压喷射注浆方法。采用压密注浆时应注意，其对支护墙会产生一定压力，有时会引起支护墙向坑内较大的侧向位移。4．2防止侧向位移发展的措施基坑开挖后，围护结构发生一定的位移是正常的，但如位移过大，或位移发展过快，则往往会造成较严重的后果。如发生这种情况，应针对不同的围护结构采取相应的应急措施。如发生桩背土体的沉陷，主要应设法控制围护桩嵌入部分的位移，着重加固坑底部位，具体措施有：(1)增设坑内降水设备，降低地下水；(2)迸行坑底加固，如采用注浆、高压喷射注浆、水泥土搅拌桩加同等提高被动区抗力：(3)垫层随挖随浇，对基坑挖土合理分段，并调整挖土顺序：(4)加厚垫层、采用配筋垫层或设置坑底支撑。4．3围护结构失效的应急措施若土方开挖后，由于不可预见的原因导致位移过大，甚至围护结构的一部分或全部失效，则应根据情况立即回填(也可采用向基坑灌水)、·43" 施工技术■轲目羲酶2012年3月着重刍议建筑工程防水施工技术陈劲松(广西南宁市)摘要：笔者结合多年工作经验，以建筑屋面防水层施工技术为研究主体，阐述了防水工程的重要性、防水材料选择，并详细的分析了建筑防水技术的应用和施工质量控制的施工要点，以供读者参考。关键词：建筑；防水工程；材料；控制随着我国生活条件的不断提高，人们非常重视居住环境的防水情况，在建筑工程中，防水工作是颂重要的工程内容，关系到建筑工程的质量问题，使用的条件和卫生条件，防水工程的好坏直接影响到人们居住、生活质量等方面。我国建筑材料的不断发展，很多新型的建筑防水材料及在建筑工程中的应用都得到了快速的发展．并朝着单层、冷施T的方向快速发展。因此，研究建筑工程的防水技术，对提高建筑工程质量意义重大。1建筑防水工程的重要性建筑防水是一门综合性、实用性很强的工程技术，对建筑工程的使用功能起着至关重要的作用，工程防水项目可谓是一个系统管理工作，在这个系统工程中设计、施工、管理、维护等任何一个环节出现问题，都会影响整个防水工程的质量，造成工程发生渗漏。随着社会生活条件的不断改善，人们越来越重视自己的生活质量，在防水条件上要求不断增高。近年来，伴随着社会科技的发展，新型防水材料及其应用技术发展迅速，并朝着由多层向单层、由热施工向冷施工的方向发展。面对科学技术的不断进步与更新，掌握防水工程的施工准备及质量问题显得尤为重要，对以后建筑工程的发展具有重大的意义。2建筑防水材料的选择目前建筑防水材料大体上可分为五类：即沥青防水卷材、高分子防水片材、建筑防水涂料、建筑密封材料及防渗堵漏等特种用途的防水材料。每种材料各有其特性，因此必须根据工程的部位、条件、所处的环境、建筑的等级、功能需要，选用适当的材料，发挥各类材料的特性，使之获得最佳防水效果。依据不同的工程部位来选材，其选择标志也不一致。2．1屋面防水材料的选择屋面因长期暴露，阳光、雪雨直接侵蚀，严冬酷暑温度变化大，昼夜之闻屋面板也会发生伸缩，因此应选用耐老化性能好的，且有一定延伸性的、耐热度高的材料。如聚脂胎改性沥青卷材、三元乙丙片材或沥青油毡等。2,2地下防水材料的选择棂据地下工程长期处于潮湿状态又难维修，但温差变化小等特点，需采用刚柔结合的多道设防，除刚性防水填加剂外，还应选用耐霉烂、耐腐蚀性好的、使用寿命长的柔性材料。在垫层上做防水时，应选用耐穿刺性好的材料，如厚度为3mm或4ram的玻纤胎、聚脂胎改性沥青卷材、玻璃布油毡等；当使用高分子防水基材时，必须选用耐水性好的粘结剂，基材的厚度应不小于1．5rwm；选用防水涂料时需选用成膜快的，不产生再乳化的材料。如聚氨醋、硅橡胶防水涂料等，其厚度应不小于2．5mm。2．3厕浴问防水材料的选择厕浴问一般面积不大，阴阳角多，而且各种穿楼板管道也多，卷材、片材施工困难，选用防水涂料为宜，涂层可形成整体的无缝涂膜，不受基面凹凸形状影响，如Js复合防水涂料、抓丁胶乳沥青涂料、聚氨腊防水涂料等。对穿楼板的管道，可选用密封青或遇水膨胀橡胶条处理。选用防水材料的工作非常复杂，在这里只提供根据具体的位置进行挑选防水材料，在具体的挑选防水材料时还要根据气候条件进行选材，按照施工要求进行选材，按照建筑功能要求进行选材等等，要结合具体的麓工情况进行仔细选择。．3建筑防水技术的应用3．1防止混凝土蜂窝、麻面、孔洞渗漏水模板及支撑必须有足够的的强度、刚度和稳定性，所用模板表面必须洁净平整，均匀涂刷隔离剂，并且棱角分明，严禁使用变形模板，模板安装必须横平馨直，模板缝隙加双面胶带，做到接缝严密，不漏浆。支撑系统必须稳固可靠，不得有跑模现象。在浇混凝土莳先清理干净模板内和垫层上的杂物，并且用水湿润模板，防止混凝土溅落在模板上，保持模板表面洁净无浮浆，混凝土采用细石混凝土，根据设计要求是否采用抗渗混凝土，严禁私自向混凝土中加水，控制混凝土的塌落度。振动棒要快插慢拔，插点要均匀，振动棒应避免碰钢筋、模板，随浇随振，严禁漏振现象。振动棒放在沟壁的中间，严禁振动棒触及模板，确保混凝土振捣密实，无气孔，对混凝土的振捣要责任到人。混凝土的入模时间控制在一小时之内，混凝上连续浇筑，混凝土的自落高度不得超过1．5m，严防石子堆积影响质量，每层浇灌厚度不超过30。50era，相邻两层时间间隔不得超过2h。终凝以后，表面覆盖草袋r并洒水对混凝土进行小少于lOd的养护，模板不易拆的过早。防止m现裂缝，拆模时，遵守先支后拆原则，不准大面积硬性撬落，应轻拿轻放，并及时清理干净。3．2防止沉降缝处漏水在施工中首先必须选择优质橡胶止水带，不能选择易老化腐蚀、开裂的止水带，施丁时应用钢簸骨架将止水带固定在准确位置，不得变形移位，严禁在IF水带上扣钉子固定，混凝十施工时。止水带下方混凝土要震捣密实，让止水带位于板墙中间。3．3防止预埋件、管道穿墙l地)部位渗漏水预埋件周围，尤其是预埋件密集处混凝土浇筑困难，不易振捣密实，埋件表面锈蚀层，没有认真除锈，致使预埋件不能与掘凝土紧密铆箍，在施工或使用中又使预埋件受振动，与混凝十问产牛裂隙，形成毛细孔渗水现象。加强对预埋件的周围混凝土的振捣，加强保护避免碰撞．对预埋件表面严格除锈，并严格检查；管道最好做套管，套管要高于底板面10cm，或做10．15cm的挡水沿，对穿管部位防水处理必须严格细致，切实保证施工质量，管道或套管焊接止水片。3．4防止施工缝漏水施工缝留设位置不当，未留止水槽或者止水片，缝内清理不干净，在浇筑混凝土时。没有在施工缝处铺一层水泥浆，下料方法不当，石子集中斗辜斗e斗e斗e斗皋斗8斗皋蚌e艇：斗e斗e斗e斗e，卜e)搀井e斗e斗e斗e斗e牛e斗台斗e*e斗e+@+皋斗e斗留+囟■轴■鲁■鲁+_鲁-H皋斗e斗e斗e斗皋斗e斗台斗e埒台斗台井e*e斗皋斗台卸载，并采用新的围护结构进行补救，对于本工程可采用在止水帷幕搅拌桩中套打钻孔灌注桩。同时向上级部门汇报，及时疏散临近人员。采取上述措施后，基坑工程按计划顺利完工，期间未发生质量安全事故。第三方检测数据也显示，施工期间重力坝平均值位移为0．0310m，低子设定的0，0500m警戒值，坝体未出现明显裂缝，周围管线、交通等也未出现险情。实践证明这些措旌是切实可行的，也可以在类似大型深基坑土方开挖施工中推广应用。·44·参考文献f11DGJ08—11-2010《上海市地基基础设计规勘．f2]DG／TJ08--40—20109,t也基处理技术规渤．[3]DG／TJ08--61—20lO《基坑工程技术规藏》．『41GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规耥[5]GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规f酚(2011年版)『6]GIj50300-2001《建筑工程质量验收统一标准评定标糊'