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關鍵詞:高層建筑;地下室;防水施工;保護層
中圖分類號: [TU208.3]文獻標識碼:A 文章編號:
一、防水工程概況
(1)地下室防水
工程做法:內剛外柔防水,柔性防水層為3+3mm厚SBS改性瀝青防水卷材防水
(2)樁頭防水
工程做法:澆筑堵漏靈
二、施工方案
1 技術準備
1.1施工前組織全體施工人員學習防水施工方案,并進行詳細的書面交底以進一步明確施工工藝和施工方法。認真驗證進場材料的性能,型號及其規格等是否符合要求,試驗人員提前按規定取樣送檢,不合格材料立即退場。
1.2施工組長必須由有實際施工經驗的專業人員擔任,施工操作人員必須持證上崗,做到施工過程中責任落實到人,落實到組,層層把關,密切與甲方、監理配合,嚴格按要求施工,保證質量,按期完成防水施工任務。
2 現場準備
2.1、防水基層檢查:應堅硬無空鼓,無起砂、無開裂松動、無凹凸不平缺陷。如有缺陷,必須進行處理,合格后方可進行防水施工。
2.2、防水基層處理:通過清理、打磨、修補、做到墻面平整、干凈;陰陽角及穿墻管洞口圓順,陰角處及樁周抹出半徑大于50mm的圓弧,陽角磨出半徑大于20mm的圓弧。
3.3、在實際施工前,應特別注意天氣變化,及時掌握氣象資料,使防水工程避開雨天、大風天。若施工時突然下雨,應停止防水作業,雨停后,待基層干燥后方可繼續施工。對做好的防水層,要妥善保護。
三、施工方法
1、基層驗收交接要求:
基層表面必須平整光滑,沒有裂縫、松動、空鼓、起砂、凹坑等缺陷;保持干燥,其含水率不大于9%;陰陽角均應做成圓?。?/p>
2、防水鋪設程序:
(1)涂刷冷底子油:將基層表面清掃干凈,涂刷基層處理劑,涂刷薄厚一致;局部邊角細部不易涂刷時,用毛刷均勻涂刷。不得有漏刷、麻點等缺陷。涂刷處理劑須干燥8小時以上才能進行熱熔法施工作業,以免發生火災。
(2)附加層鋪設:在所有轉角處,均鋪設25cm寬附加層;
(3)彈線:在涂好冷底子油的基層上彈線分格,確定鋪貼卷材的具置;
(4)卷材試鋪:根據鋪設順序和彈線位置、鋪貼長度裁剪合適,并試鋪卷材;試鋪合適后,卷好備用。
(5)卷材鋪設:在卷材的一端用汽油噴燈火焰熔融卷材背面的涂蓋層,使其粘貼于基層上。然后再用噴燈火焰對準卷材與基層表面夾角邊熔融涂蓋層,噴燈加熱卷材要充分、適度、均勻;噴燈距卷材0.5米左右,使卷材表面熔化后,緩慢滾鋪卷材,同時壓實卷材;與基層粘貼嚴密。在墻面上鋪貼卷材應自下而上進行鋪貼,先將卷材下端粘貼牢固;粘貼卷材時應展平壓實。
(6)熱熔封邊:卷材搭接縫處用噴槍加熱,壓合至邊緣擠出瀝青粘牢。(7)上層卷材施工:第一道卷材施工完畢后進行第二道卷材粘貼施工,要求與下道卷材粘接牢固,搭接及接頭位置相互錯開。
3、防水節點細部施工方法
基礎底板外側模采用磚胎模,內側抹灰貼防水卷材,立面防水層表面拉毛后,抹水泥砂漿保護;防止底板鋼筋綁扎時對側面防水的破壞。如下圖:
主體結構完成后,鋪貼立面卷材時,先將接茬部位的各層卷材揭開,并將其表面清理干凈;如卷材有局部損傷,應及時進行修補;卷材接茬的搭接長度為150mm,兩層卷材錯茬接縫,上層卷材蓋過下層卷材;接茬部位加蓋縫條。
底板集水坑、電梯基坑防水做法示意圖:
地下防水收頭細部節點見附圖。
4、防水保護層施工
底板防水保護層采用5cm厚C15細石砼,保護層厚度要嚴格控制,達到厚度均勻、標高一致。同時加強養護,保證其強度。外墻立面防水層驗收合格后,用聚醋酸乳液粘貼50mm厚聚苯泡沫塑料板保護層,采用花粘的方法進行粘貼,要求表面平整厚度一致。
其技術要求為用滾刷涂刷基層處理劑時,涂刷薄厚一致。所有轉角(陰陽角)部位、管根及變形縫處均要作加強處理,輔貼附加層;附加層采用與底板防水相同的卷材。噴槍加熱時應均勻,不得過分加熱或燒穿卷材。卷材的搭接要求:相鄰卷材的搭接寬度不小于100 mm,相鄰兩幅短邊接頭錯開不小于600 mm。在立面與平面轉角處卷材接縫要留在平面上,距立面不得小于600 mm。
四、質量要求及保證措施
(1)質量目標:地下室防水等級設計為二級;實際施工控制,要求達到二級標準。所有卷材及附料進場前進行嚴格的檢查驗收;進場后,及時取樣復試;復試合格,方可使用。
(2)外觀檢查:表面無斷裂、皺折、孔洞、剝離。邊緣整齊無明顯差異,無胎體未浸透、露胎、涂蓋不均勻現象。
(3)試驗:使用同一品種、牌號、規格的卷材,每批進場抽取3卷進行外觀檢查和復試。抽檢的卷材進行規格和外觀質量檢驗全部指針達到標準規定時,即為合格。其中如有一項指標達不到要求,要在復檢產品中加倍取樣復檢,全部指標達到標準規定為合格。復檢時如有一項指標不合格,則判定該產品外觀質量為不合格。卷材與基面以及卷材與卷材之間應熱熔鋪貼密實牢固,不得有空鼓、翅邊等缺陷。防水層施工過程中,按施工工序、層段逐層進行檢驗,合格后方可進行下道工序的作業,每一工作班至少二次對底膠和接頭搭接長度、粘接情況等主要影響質量的參數進行抽查,并做好記錄。
(4)卷材的儲運、保管:貯存在陰涼通風的室內,避免日照和受潮。嚴禁接近火源。直立堆放,其高度不得超過2層,并不得傾斜和橫壓。短途運輸平放不超過四層,避免與化學介質及有機溶劑等有害物質接觸。
關鍵詞:高層建筑 地下車庫 施工 技術
中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
本工程地下人防車庫面積3218㎡,基礎采用承臺板式基礎,地下室底板厚度為400mm。地下室板底標高為-5.300m等,基礎深度變化也較大,施工面積較大,鋼筋排放較為復雜,砼澆筑方量大,施工要求高。由于整個工程工期較緊,地下室施工從基礎墊層至地下室底板,墻板至地下室頂板結構安排在30天完成。
一、土方開挖必須注意事項:
1、土方開挖時,必須按照施工方案的挖土順序進行,并在施工前作詳細的交底工作;
2、開挖前,應做好場地排水工作,在排水工程完成后,才能開始土方開挖工作;尤其對工程北邊靠近河道,更要堅強排水處理。
3、土方開挖嚴格按照分層開挖的原則,每次開挖的深度挖制在1.5-1.8米之間。開挖到設計標高還有150-200時,改用人工清土,配合吊機吊運結合,不得再用機械開挖,以防止超挖;
5、在開挖至基底標高時,如出現超挖現象,不得利用土方回填,必須使用碎石加砂填充;
6、在清土完成后即澆筑砼墊層,不得使基底暴露時間過長,深坑部位更應如此;
7、挖土過程中,保持場內場外道路的清潔,有專人清潔、打掃;
8、在施工現場及基坑周圍設置完善的排水系統,設置排水明溝;
9、挖土開始以后在基坑四周設置防護欄桿,欄桿構造應符合臨邊和洞口的安全作業要求;
10、挖土嚴格按照施工組織設計規定的程序進行,每層挖土前認真檢查坑壁和支撐的可靠性,整個施工過程中定時進行測試和檢查;
11、坑內與坑外有聯系的作業,必須設專人指揮,規定專用訊號,嚴格按指揮訊號進行作業;
12、基坑作業必須準備搶救時用的材料,機具和人員,在整個施工過程中必須有人值班,以防萬一。一旦讓基坑進水或出現突況,要有應急物質準備。
二、土方回填由于出土方量較大,開挖出的大部分土方均要外運出場,部分需回填土短駁留在場內。土方回填注意幾項要求:
1、為保證外墻砼的施工質量,回填土在地下室結構施工完,外墻防水層做好后12時開始,逐層回填,并用打夯機或人為夯實;
2、分層填土時,應有排水措施,坑內不能積水,保持持續抽水;
3、在回填土過程中,應盡可能將回填土范圍的處管線一并完成;
4、大面積回填壓實采用蛙式打夯機;
5、按規定進行土方密實度試驗;
6、土方內的有機物隨時清除,不得回填入內。
三、車庫地下室結構的主要施工方法
本工程地下結構在施工中,除采用常規施工工藝外,針對工程特征運用各種特殊性的施工工藝,這些工藝經過我公司其它成熟應用,符合本工程特征,主要有:
1、基坑大體積砼施工工藝技術;
2、底板粗鋼筋水平對焊技術;
3、豎向鋼筋電渣壓力焊技術;
4、柱定型模板技術;
四、本工程主要施工方案分項編制如下:
1、墊層施工土方開挖經人工邊清邊檢底到位后,立即進行驗槽,辦理隱蔽驗收簽證,然后澆筑砼墊層封閉基坑,減少坑底土體暴露時間,避免土體結構受到破壞。墊層按挖一塊鋪設、澆筑一塊方式進行,嚴格控制墊層面標高和平整度,標高考慮取負值,并根據基底回彈統計數據適當降低墊層標高,留回彈量,并做好表面壓實抹平收光工作。墊層施工完成后應立即把軸線,底板邊線拉設到墊層上去,以確保底板的正常施工。
2、鋼筋工程施工方案
鋼筋加工鋼筋堆放及加工均在現場進行?,F場堆放能力有限,材料根據進度分批次進場。鋼筋嚴格按翻樣單加工,鋼筋翻樣單需由技術負責人進行審核;加工的鋼筋半成品堆放于塔吊范圍內,并明碼掛單。鋼筋連接按不同的結構部位,分別采取多種形式的連接方式。本工程地下人防車庫基礎底板厚400mm,為確保施工質量、進度要求,底板鋼筋擬采用閃光對焊與搭接相結合的連接方式,根據施工進度要求,安排地面先加工鋼筋一頭的搭接量,然后運入基坑連接。
鋼筋綁扎基礎底板鋼筋綁扎前,應先在墊層上試排,然后用粉筆在墊層上標記,依次進行排放,要求均勻無彎曲,準確規范。集水坑等部位鋼筋需認真定位,防止留設尺寸差錯。柱墻插筋施工,尤其是防水要求高的部位,要嚴格核對用材,確保鋼筋的型號規格準確無誤,所有插筋下端直彎鉤,均應伸至底板底皮筋處與底皮筋焊牢,底板范圍加二道連接筋,上部與底部面筋點焊且應綁扎2-3道外箍水平筋,以防鋼筋移位。柱鋼筋綁扎注意鋼筋搭接長度,檢查鋼筋位置,按要求做好箍筋加密;墻鋼筋要求橫平豎直,分布均勻、撐鐵撐牢。柱墻鋼筋綁扎后,認真固定好保護塊,防止結構出現露筋等現象。主筋鋼筋在平臺模上整體成型后落入梁模中,梁筋搭接接頭應滿足受壓區不超過50%,受拉壓不超過25%的規定,接頭位置應避開受力集中處,同時注意箍筋加密區的位置。樓板鋼筋綁扎先排好間距,然后統一排放。板筋綁扎應注意四周的兩排鋼筋必須全部綁扎,不得跳格。綁扎完畢,墊放墊塊或小馬凳。澆砼時,必須安排專人看護鋼筋,發現問題,及時反映解決,確保鋼筋質量。
模板工程施工方案
承臺采用磚胎模,磚厚240,集水井采用45o;放坡澆筑砼,表面用水泥砂漿粉光,磚與圍護之間的空隙用砂填實。
坑洞吊模支設坑洞的吊模全部采用木模,即用九夾板加本方的吊模體系,采用內撐法以使坑洞在澆筑砼時成型。
墻板模支設墻模板采用九夾板,可先用標準尺寸(即整塊模板)配模,不足部位留在頂模及側邊,按尺寸鋸板拼足。模板安裝時,應注意九夾板接頭處的縫隙,如有縫隙,應用小木條訂設,不使砼澆筑時漏漿。為保證墻的截面尺寸,應在墻底部的墻筋上,焊長度比墻厚尺寸小2-3mm的導墻鋼筋,這樣在加固時,起到整體模板平直和保證墻厚度的作用。對地下室外墻,其對拉螺栓必須焊有止水片。墻面模加固則利用對拉螺栓夾緊固定木方和鋼管,外用墊片固定,在上螺帽時必須緊固木方及鋼管,以使每根螺桿均勻受力。同時對拉螺桿的間距合理,過密浪費材料,過稀則起不到加固作用。梁、柱模支設梁、柱模的配模采用定型九夾板的方式進行,四周有限位支撐角,確保柱截面尺寸。
混凝土工程施工方案
底板大體積混凝土施工,地下人防車庫基礎底板厚400mm,擬采用一次整體澆筑混凝土的方法和“鋼水管降溫綜合溫控”施工技術,以提高結構的整體性、抗滲性,同時提高結構的抗震能力。
①大體積砼澆筑布置及泵車、攪拌車數量配備混凝土澆筑順序和泵車數量的安排,應根據本工程施工條件,以減少溫差、薄層連續澆筑,不出現施工冷縫為原則,大體積砼澆筑時,對每個出料口配備4臺振動器,其中三臺用于施工,一臺備用,振動棒為6根,長度6m,每根固定管配備3名振動手,3-4人接管、拆管、翻管,2名翻鍬手,1名管理人員,所有人員按一班制配備(12個小時/班)。在澆筑過程中,應遵循“同時澆搗,分層堆累,一次到位,循序漸進”的成熟工藝,振搗時重點控制兩頭,即砼流滑的最近點和最遠點,振動點振動定時,不能漏振,盡可能采用兩次振搗工藝,以提高砼的密實度。
【關鍵詞】內支撐;鋼板樁;基坑排水;土方開挖。
一、地質及工程概況
擬建場地地貌屬珠三角洲下游沖積單元,地形平坦,地質資料顯示,鉆孔控制范圍內,巖土層自上而下主要有:人工填土2.4米,耕表土層0.5米,淤泥層10.2米,細沙層4.7米,粗砂層1.8米,粉質粘土3.2米,中風化混合花崗巖2.2米,該工程項目坐落在珠江邊上,東側為已建別墅區(業主已入?。?,西側為臨街市區交通干道,南側和北側均為小區道路,地面建筑為6層框架結構商住樓,一層地下室,開挖面積20×220米。
根據工程地質分析該場地類別為ш類,淤泥層較厚,含水率大(平均35.3%), 地下水位高,穩定性差;建筑物及地下室車庫邊線距小區別墅約16米,開挖深度在2.5米至3.5米、局部在5.0米,土方開挖量約15000立方,考慮施工場地周圍已建好構物的實際情況,若處理不當,將無法保證東 西兩側的地基穩定,若引起整體滑坡、基礎底部隆起甚至會導至房屋傾斜,路面下沉等嚴重后果,為安全按期完成合同任務,經過基坑土方開挖多方案的分析比較后,認為采用鋼板樁施工有如下優點:施工簡便,工序簡單,質量容易控制,工期短,現場整潔,鋼板樁可重復使用,施工成本低,最后決定采用鋼板樁作為開挖基坑的支護措施,配合鉤機挖土,并用明溝排水,進行基坑開挖。
鋼板樁及內支撐進行支護體系的設計施工布置,鋼板樁采用咬合式,依據施工經驗和經穩定計算,鋼板樁長度以穿透淤泥層進入粉砂層0.5m為準,樁長9~12米,在鋼板樁內側沿周邊設置一道250工字鋼連系梁(圍檁);內支撐均采用φ425鋼管,橫向支撐可根據樁基及承臺施工需要按3-6m間距設置,基坑南北兩側設斜向支撐;橫向支撐中部設置頂撐,采用200號工字鋼;內支撐型鋼交結處焊接或鉸接牢固。連系梁及內支撐距離地面高度1.5m。施工機械采用40T履帶吊車,配合振動錘及200KW專用(三相220V)發電機施工,鋼板樁及內支撐進行支護體系的施工技術要點。
1、鋼板樁矯正、除泥、除銹,在吊機配合下,使用千斤頂、大錘和氧氣、乙炔等工具材料完成包括端部修整、樁體澆曲、扭曲及局部變形矯正、鎖口變形矯正等矯正內容。
2、按設計長度拼接鋼板樁,在吊機配合下,在工場或工地現場設置平臺,將待拼接樁段固定于同一軸線,然后采用魚尾板焊接法接樁至設計樁長。
3、測量放線,并將軸線延至施工場外以利于觀測和檢驗。
4、鋼板樁打入施工:為達到基坑支護規范要求的各項標準,并按施工圖要求,施工機械采用40T履帶吊車,配合振動錘及200KW專用(三相220V)發電機施工,嚴格控制垂直度,將鋼板樁打平基槽地面。
5、土方開挖至板樁頂以下1米處,進行圍檁、支撐施工。
6、圍檁制安:圍檁及支撐設置在板樁墻頂以下0.5米處,根據設計位置在鋼板樁內壁上焊圍檁托架,然后吊裝IIP型鋼圍檁并焊接加固。
7、土方開挖至地下室底板墊層底面標高,進行整體的基坑平整。
測量放線定位承臺、水池、電梯井基礎的局部基坑,進行局部基坑圍檁、支撐施工。開挖至基底,基坑內砌磚模澆、砼承臺施工完成后,拆除圍檀、撥出鋼板樁及堆放好,回填土夯實,進行地下室底板下承臺基坑的放線開挖,砌磚模和澆砼承臺的施工,回填土夯實,地下室底板基礎重新平整夯實,澆筑地下底板墊層,澆筑地下室底板。
8、支撐拆除,改用ф100短鋼管把圍檁支撐在地下室板邊上,拆除原長支撐并外運,澆筑地下室周邊剪力墻,墻體強度達70%后,再拆除圍檁。
9、鋼板樁拔出及外運,采用履帶吊車,配合振動錘及200KW專用(三相220V)發電機拔樁,鋼板樁拔出后留下的孔隙可用砂沖水回填。
二、基坑土方開挖及運輸施工
1、由于基坑支護采用的是鋼板樁,為了便于施工及有利于基坑邊坡穩定,土方開挖前先做好定位放線工作,及時配合基坑圍護施工單位做好邊坡外側排水溝,抽水井的布設,各井點抽水機安裝到位后再開始挖土,按基坑圍護設計的圖紙要求,沿鋼板樁內側做截面:300×300排水明溝,轉角處做800×800×1000集水井。
2、基坑開挖順序
由于本工程地質條件與周邊環境條件的特殊性,基坑土方的開挖必須配合鋼板樁施工交叉進行,分三個階段施工:
第一階段:周邊鋼板樁打好后由南側向北側方向開挖至原地面下1.00m,施工時要注意與鋼板樁連系梁的施工相互配合。
第二階段:周邊鋼板樁打好后由南側向北側方向開挖至地下室底板墊層底標高,開挖施工時要注意與鋼板樁支撐系統施工相互交叉配合。
第三階段:承臺、水池、電梯井基礎的開挖,由于本階段是局部深基坑的開挖,因此小基坑的圍護工作必須緊跟,特別是消防水池部位用6米長鋼板樁圍護,為防止坍塌,承臺開挖后立即做墊層及砌磚模。
3、土方的外運及機械配備
第一、二階段土方開挖用挖掘機挖土自卸車運土。第三階段土方的開挖由于基坑圍護結構已經完成,大型機械無法下基坑,這一階段的土方開挖主要用小型、微型挖掘機挖土,拖拉機或小型運輸車輛第一次轉運至基坑集中堆土位置,再用長臂挖掘機挖、裝自卸車第二次運輸至指定卸土地點。計劃配置2臺120挖掘機、2臺微型挖掘機、5輛18t自卸車和5臺小型運輸車輛,視天氣及交通情況增減機械。
4、施工應注意的問題
①第一二階段開挖時,開挖土層厚度不能超過50厘米,盡量避免碰到樁位。
②自卸車運輸首先要平整好臨時運輸道路,決不能在彈簧土上過車以免擠斷樁。③基坑的排水抽水工作一定要緊跟不能耽誤。
④第三階段開挖時關鍵是要先做好深基坑的維護結構,挖開好一個立即做底墊層和磚模,將淤泥封閉。
⑤地下室底板墊層土方開挖到標高后一定要立即施工完成以防止大面積淤泥反冒。
三、組織協調管理及工期
1、開挖由項目經理直接負責,控制好人員、機械,確保開挖工序的穩步進行,施工員做好測量放線,挖制好鋼板樁圍護結構的穩定,由專職安全員組織人員及時檢查安全情況,鋼板樁穩定情況由專業檢測單位全天候檢測,并及時上報檢測數據。
2、現場協調由施工負責人負責,主要協調土方開挖和排水、抽水及鋼板樁圍護結構施工。
3、工期:第一階段3天完成,第二階段4天完成,第三階段6天完成。
四、基坑現場監測及應急措施
為了及時掌握基坑施工期間支護樁位移、地表沉降信息,以便及時采取措施,確?;雍椭苓叚h境的安全,必須委托有資質的監測單位監測,在監測過程中一旦發現異常情況,應及時采取有效措施。
1、監測內容
根據本基坑的支護形式,基坑開挖深度以及周邊環境等,基坑監測須涉及以下幾個方面:①深層土體水平位移監測;②支護樁水平位移;③支撐體系內力監測;④地下水位監測;監測頻率開挖期間1 次/d,遇到報警時加密觀測;底板澆筑完后可1 次/3d。
2、應急措施
土方開挖過程有可能發生支護樁滲漏、基底土體回彈、管涌現象、流砂等現象,容易引起基坑塌方安全事故。針對可能出現的問題做好施工前的應急措施,其主要包括應急的組織保障,應急的技術措施,應急的物資和設備,緊急救護措施等。
五、注意事項
坑邊不準堆積棄土,不準堆放建筑材料、存放機械、水泥罐及行車?;舆呁獠亢奢d不得大于15Kpa。坑邊不得有常流水,防止滲水入基坑,降低鋼板樁穩定。
六、基坑四周的安全圍護
采用48鋼管連接做護欄,立桿打入土層中深600以上,基腳用素砼澆實,間距2000,高1200,上下用涂有黃黑色漆的鋼管連接,并用密目網封閉。
七、安全文明施工
1、操作安全技術措施
①現場施工人員必須進行技術交底,并持證作業,掛牌負責,定機定人操作。
②所有進場的機械必須進行嚴格的檢查,保證機械設備完好。
③夜間施工配備足夠照明,主要通道不留盲點。
④加強基坑監測,發現問題及時能報告各施工方,并會同維護單位做好應急處理。
2、文明施工措施
①施工場地進出口設置專門車輛沖洗及沉淀系統,派專人沖洗 ,嚴禁出場車輛帶泥及污染物上市政道路。
②努力降低施工噪音對周邊環境的影響。
通過以上幾方面的精心組織施工,施工過程中未出現質量及安全事故,工程進展順利,達到了預期目標,亦為同類工程的施工提供了寶貴經驗。
參考文獻:
【關鍵詞】隧道工程;超大直徑盾構;復雜地層;初步設計
1工程概況
春風隧道工程跨越深圳市福田區和羅湖區,隧道段西起濱河大道上步立交東側,起點為鹿丹村段,沿現狀濱河大道地下通行,陸續下穿、側穿城市主城區繁華地段,終于新秀立交西側(見圖1)。隧道全線為雙向四車道,采用上下疊層結構布置形式,主要采用明挖暗埋法和盾構法施工。隧道東西側各設1處工作井。自西向東,隧道分別由西側隧道敞開引道段、西側明挖暗埋段、西側工作井、盾構段、東側工作井、東側明挖暗埋段、東側隧道敞開引道段組成。線路全長5.078km,其中,隧道長4.82km,工程采用1臺直徑為15.8m的泥水平衡盾構機。工程地質條件復雜,巖性多樣,完整性差,呈現軟硬不均特性[1]。
2工程建設必要性
現狀濱海大道、濱河大道主路為雙向八車道,沿河南路主路僅為雙向六車道,而連接濱河大道與沿河南路的春風高架段為雙向四車道,成為整個南環快速路系統的交通瓶頸。目前,道路已不能滿足現有的交通量需求,成為整個快速系統最主要的交通擁堵點,對路網的運行造成極為不利的影響。在新的城市發展形勢下,羅湖片區過境交通需求也隨之增長,進一步增加了快速路系統的交通壓力。同時,過境交通長時間占用城市道路,帶來了嚴重的車輛尾氣和噪聲污染等城市環境問題。排隊車流及噪聲污染成為市民不斷投訴的熱點。春風隧道的建設將有效緩解項目所在區域的交通擁擠狀況,提升城市總體環境質量,保障和促進區域社會經濟的協調發展。
3總體設計方案
3.1隧道起、終點布設
根據現狀道路的條件,可作為隧道起點設置有上步南立交與紅嶺南立交之間或者華強南立交與上步南立交之間。華強南立交與紅嶺南立交距離上步南立交均在1km以內,3座立交間的路段交通組織及周邊條件基本相同,隧道起點設置在華強南立交與上步南立交之間,既增大了工程規模,又需遷改2條現狀雨水箱涵,且與沿一線規劃的進出口沖突。從節省工程造價、降低工程難度出發,將隧道起點設置在上步南立交與紅嶺南立交之間。由于新秀立交以北段為東部過境高速公路市政連接線配套工程的范圍,目前該工程正在實施,并且新秀立交地下為地鐵2號線及5號線不具備隧道下穿的條件。隧道終點應設置在沿河高架以東至新秀立交以南路段,與沿河南路銜接。
3.2隧道進出口與現狀道路銜接的位置關系
春風隧道與現狀道路系統共同構成羅湖區南部東西向復合通道后,主要承擔過境交通功能,不與地面道路輔道轉換,地面道路除了承擔過境交通,更多的是服務于周邊交通出行,與輔路交通轉換。為減少路面道路與輔路交通轉換的影響,將春風隧道進出口設置在地面道路主線的內側,較少對地面道路外緣現狀管線的改遷。
3.3隧道上下層進出地面的方式
隧道起點現狀道路為濱河大道,北側為濱河新村,南側為濱河污水處理廠,兩側建筑較密集。隧道進出口設置在路面道路主線內側,濱河大道需向兩側偏移,道路兩側擴寬的空間十分緊張。因此,起點段采用上下層進出地面的方式。首先考慮西往東方向道路設置在下層隧道,其隧道洞口比東西方向早入地,上層隧道U形槽段則頂到上步立南立交匝道出口位置,濱河大道向外偏移將占用原上步南立交匝道位置。因此,設計方案將東西向設置在下層,濱河大道在紅嶺南立交前完成偏移,上層隧道敞開段距離上步南立交匝道約170m,無須對上步南立交進行改造。隧道終點為現狀沿河南路,南側為沿河路高架橋,北側為新秀立交,東側為綠化帶及海關宿舍的建筑,西側主要為行知職業技術學校、三九酒店等建筑。兩側建筑較密集,道路用地較緊張。首先,考慮上下層隧道先后出地面,由于起點段隧道上層為西向東,終點段隧道上層也為西到東方向,西東方向的隧道敞開段距離新秀立交沿河路不到5m,不利于兩項目銜接及交通組織,需要拆除加油站及三九酒店地下停車場進口道。因此,隧道終點段出地面方式為上下層同時出地面,隧道通過東側盾構工作井后,上下層逐漸水平分離,上下層同時進出地面與新秀立交銜接。隧道敞開段與新秀立交距離有200m。由于隧道上下層同時出地面,需要將現狀沿河路同時往道路兩側偏移,并縣拆除行知職業技術學校2棟宿舍樓、加油站及三九酒店地下停車場進口道。此方案雖然占地較前者多,多了行知職業技術學校1棟宿舍樓的拆遷,但敞開段距新秀立交較遠,有利于地下道路與地面道路以及兩項目的交通組織,保障交通安全。
3.4隧道中間段設置進出口的論證
春風隧道建成后將與春風高架、沿河高架共同構成羅湖區南部東西向復合通道,沿線區域交通出行主要依靠春風高架、沿河高架實現,春風隧道主要承擔過境交通功能。將來沿一線在羅湖火車站附近設有進出口,羅湖南片區交通出行可由春風高架、沿河高架以及沿一線實現,隧道中間段無設置進出口必要性。此外,春風隧道中間段下穿地鐵,建筑物等受控因素較多,隧道埋深大,多位于地面以下30~40m,隧道中間地面建筑物密集,已沒有設置隧道進出口的條件。綜合上述原因,設計方案未在隧道中間段設置進出口。
3.5豎向設計
春風隧道工程豎向設計起于濱河大道上步立交東側與濱河大道銜接,先后下穿紅嶺立交、地鐵9號線鹿丹村站人行通道、布吉河、深圳海關辦公及宿舍樓、羅湖火車站、地鐵1號線、深圳邊檢辦公及宿舍樓、文錦渡口岸停車場等,終點接新秀立交。路線全長約5.08km。隧道內最大縱坡為4.9%。為保證隧道與建筑基礎底的安全間距,隧道平均埋深為35.50m,最深處為45.65m。地面道路豎向設計主要以現狀道路銜接標高為依據,同時,考慮道路防洪和排水的要求,最小縱坡不小于0.3%。
3.6盾構井始發位置比選
本工程隧道盾構工作井設置在東西兩側。西側工作井位于濱河污水處理廠北側,東側工作井位于沿河路與北斗路交叉口東側,本工程預計每天約產生6000~7000m3廢棄方,一般始發井盾構施工場地含集土坑、棄漿池、泥水處理系統、干料堆場、泥水儲存池、管片堆場等。采用陸路運輸渣土,需1.7×104m2以上的施工場地。3.6.1方案1:西側工作井為始發井西側工作井位于濱河污水處理廠北側,目前,濱河污水處理廠及鹿丹村舊改項目用地之間現有空地面積約1.3×104m2,施工場地除占用該空地外,另需臨時占用其他用地約4000m2。現狀空地西側為濱河處理廠廣場及籃球場,空地東側為鹿丹村舊改項目用地,可協調此處約4000m2作為隧道盾構始發井施工場地的部分用地。3.6.2方案2:東側工作井為始發井東側工作井位于沿河路與北斗路交叉口東側,始發井工作場地需要臨時占用車管所、交管大樓、運通大廈、龍園苑、鴻錦閣的用地,且需拆遷建筑,拆遷總面積為41180m2。3.6.3方案比選東、西工作井施工場地均處交通繁忙路段,廢棄泥漿及渣土通過陸運方式將對該地區交通產生較大影響。方案1(見圖2)始發井與渣土堆場及辦公區被濱河大道西向東車道隔開,施工與現狀交通存在矛盾。為了避免對交通的影響,建設聯絡通道及管線跨越濱河大道將施工泥漿運至施工場地堆料場。此外,深圳河西往東可通至布吉河匯流處,可通航300t運輸船,本方案可以通過河道運輸施工泥漿,對沿線道路交通影響較小。方案2(見圖3)無利用航道條件,泥漿僅能通過車輛進行運輸,泥漿運輸壓力較大,陸運對道路交通影響極大,并且此方案存在大量征地、還建,會對工期產生不利影響。通過綜合比較,設計方案將西側工作井作為始發井。
4結語
春風隧道是深圳市第一條采用單洞雙層形式的超大直徑盾構隧道,地處老城區,交通流量大、周邊環境復雜、施工場地狹窄,建構筑物、管線多,對工程的勘察、設計、施工帶來極大挑戰。本文就工程初步設計階段對工程隧道起終點布設、進出口與現狀道路銜接、隧道上下層進出地面方式、隧道中間段進出口設置、豎向設計、盾構始發井位置比選進行梳理分析,確定了隧道工程總體設計方案,為后續道路、隧道等設計細化提供支持,也為今后類似城市繁華地段大斷面地下公路隧道工程設計提供經驗和思路。
【參考文獻】
關鍵詞:軟弱土層;地下連續墻;設計施工;關鍵技術
一、項目概況
機場北站位于深圳市寶安區福永接到深圳寶安國際機場擴建填海區。本車站原始地貌為濱海灘涂,車站南端分布著大小魚塘,車站北段約200m位于舊福永河,人工填土區于車站中部向南北兩端擴展,南端部分魚塘及北端部分福永河道被填平;車站東側為荒廢魚塘。
本站區內雜填土及淤泥(質)土土層較厚。雜填土主要由建筑垃圾夾少量生活垃圾組成,松散狀態,堆填時間不大于5年,平均厚度3.80m。
淤泥(質)土主要由人工回填已固結的淤泥(質)土、淤泥質粉質粘土組成,夾有較多的砂礫及粘性土,呈軟塑-堅硬狀態,偶見碎塊石,層厚4.60~6.80m,含水量為66.3%~97.3%,平均值為75.2%;孔隙比為1.83~2.74,平均值為2.10;壓縮系數(a0.1~0.2)平均值為1.598Mpa-1,壓縮模量平均值為1.98Mpa,屬Ⅰ級松土。
二、設計方案
1、為使基坑開挖安全,在基坑內側施作?500@2000×2000的點狀式加固;并施作五道隔斷樁隔斷,加固深度:貫穿淤泥層及粗砂層以下1m;單樁每延米摻入50kg的水泥,摻入粉煤灰15kg。
2、為使地下連續墻的順利成槽,在地下連續墻的內外側施作?500@400(縱向)×500(橫向);加固深度:貫穿淤泥層及粗砂層以下1m,單樁每延米摻入60kg的水泥,摻入粉煤灰15kg;沿地下連續墻方向,每施工一幅墻前,先在兩側設置2?500mm的攪拌樁,加固深度:貫穿淤泥層及粗砂層以下1m,單樁每延米摻入60kg的水泥,摻入粉煤灰15kg。
3、為改良場地范圍內的軟土,并使地下連續墻成槽及基坑施工的安全,在基坑外側施作?500@500(橫向)×500(縱向);加固深度:貫穿淤泥層及粗砂層以下1m;單樁每延米摻入60kg的水泥,摻入粉煤灰15kg。
4、盾構井端頭加固采用?600@450*450mm的二重管旋噴樁,加固深度,插入基坑底不小于2m。
三、施工技術措施
3.1 安全施工是貫穿項目的首要問題
在對地下連續墻施工過程中,安全生產是至關重要的,必須明確和建立安全生產責任制度,確保項目各負責人將安全落實到具體的工作中。比如召開全員安全生產技術交底,對特種作業人員需要進行必要的防護和崗前培訓,對大型吊裝設備進行必要的安全維護和檢修,按照操作規程正確使用機械設備,對電氣作業必須符合現場施工規范要求,做好安全生產預防和應急補救措施,切實落實好安全監督管理責任,杜絕一切違規、違章、違反紀律的現象。
3.2成槽控制措施
準確定位,現場測量放線定出墻位,做好墻位的軸線標記,質檢人員進行復核,復核確定位無誤后機械就位后,安裝牢固,確保在施工中不發生移動,復核鉆頭中心與墻位的偏差,嚴格控制在設計及規范要求以內。
在地連墻施工期間,各種大型、重型機械、車輛均不得在槽孔9m范圍內頻繁通過,減少路面振動對槽孔側壁穩定的影響,依據地質勘查報告確定各土層的可挖性,對易坍塌土層作明顯標識,當鉆頭施工至該土層時放慢速度,減少產生的強大水渦流引起槽壁坍塌。
在成槽時采用泥漿護壁,根據不同的地層配制不同性能的泥漿,使泥漿配比達到最優以防塌槽,經過對該地層的分析,確定泥漿粘度控制在19~28s左右,可保證槽孔在開挖和澆筑混凝土過程中不坍塌,提高泥漿液面,將泥漿液面保持在導墻面以下,在地連墻施工過程中,設置泥漿檢測小組,隨時對槽孔內泥漿進行檢測,保證泥漿粘度滿足確定要求。提高泥漿PH值,將泥漿的PH值調整到8~10,增加泥漿的抗酸性水能力,并保持黏滯性。
保證垂直度,成槽機配備測斜儀,隨時可以對孔斜和孔深進行測量。通過連貫進行檢查和觀察,可以及時發現鉆孔中的異常情況并采取針對措施予以解決,以避免孔斜擴大。
保證墻長,施工前做好施工記錄,底標高比設計槽底標高低,徹底清孔并在清除孔底沉碴厚度后仍可保證墻槽的有效深度,混凝土灌注時墻頂標高比設計標高,以保證連續墻的有效墻長。
槽孔驗收,每槽須在成槽(包括清底)完成后進行成槽超聲檢測,每幅檢測均不少于2個斷面,檢測結果應上報監理工程師確認,進入施工檔案,對檢測不合要求的槽段重新進行修正,終孔驗收的項目有深度、寬度和孔形,擬采用超聲波測井儀進行測量,超聲波測井儀可同時測繪X軸和Y軸兩個方向的孔形,快捷方便、精度高。隔段施工,為減小施工間的相互影響,保證成墻質量,采用隔段施工。
3.3槽壁坍方預防措施
本站地質復雜,基坑圍護結構位置存在較厚連續淤泥層,淤泥層最厚處能達到4.5m,且地下水位較高,對成槽質量影響很大,同時影響槽壁穩定性、垂直度等。在地下墻施工中容易出現坍孔或縮孔等不利現象,在成槽時從改善泥漿性能、減小施工影響、降低地下水位等幾個方面采取以下措施確保槽壁穩定:
改善泥漿性能,在泥漿中加入適量重晶石粉和CMC以增大泥漿比重和提高泥漿粘度,增大槽內泥漿壓力和形成泥皮的能力,從而達到更好的護壁和防坍效果。
減小施工影響。在成槽時盡量小心,抓斗每次下放和提升都緩慢勻速進行,盡量減少抓斗對槽壁的碰撞和引起泥漿振蕩。施工中防止泥漿漏失并及時補漿,始終維持穩定槽段所必須的液位高度,保證泥漿液面比地下水位高。雨天地下水位上升時及時加大泥漿比重和粘度,雨量較大時暫停挖槽,并封蓋槽口。施工過程中控制地面的重載,避免土壁受到施工附近荷載作用影響而造成土壁塌方,確保墻身的光潔度。安放鋼筋籠做到穩、準、平,防止因鋼筋籠上下移動而引起槽壁坍方。優化各工序的施工方案,加強工序間的銜接,盡量縮短槽壁的暴露時間。成槽過程中加強對周圍建筑物沉降和位移以及地面的沉降監測,及時反饋監測信息,根據監測信息制定相應措施。
3.4成槽垂直度控制措施
采用硬地施工,防止成槽機在成槽挖土過程中產生傾斜而引起槽壁垂直度偏差。由于導墻對地下連續墻上部的垂直度影響較大,在導墻施工時控好制導墻的垂直度和凈空,以確保導墻施工的精度。合理安排槽段中的成槽順序,使抓斗兩側的阻力均衡。成槽設備能達到的的垂直精度會直接影響成槽的垂直度,本工程選用日本進口成槽機,以確保成槽的垂直精度要求。成槽過工程中按照成槽機上的垂直度顯示儀表上顯示的垂直度,及時調整抓斗的垂直度,作到隨挖隨糾,以確保成槽的精度。
四、總結
由于在采用地下連續墻施工時,對施工場地的利用就需要進行科學的劃分和有序的分工,比如對鋼筋加工區、泥漿池、大型設備行走便道的布置等,都需要通過協調和組織來完成整個施工現場的規范和安全。做好文明施工,建立環境保護責任體系,及時處理項目生產過程中的水污染、廢棄物污染、粉塵及有害氣體的排放和收集,積極籌備各類施工機械和物資,確保各項施工任務的圓滿完成。
參考文獻:
[1]《地鐵設計規范》 GB50157-2003
【關鍵字】:高地下水位;渠道施工;降排水;
1.工程概述
某工程渠道樁號為24+600~36+813,長度12.213km,其中新開挖段長2.151km,老河道長10.062km。樁號25+327~36+813段渠道為全斷面襯砌,渠坡襯砌厚度10cm,渠底襯砌厚度8cm,渠底寬為25m,渠道深5.5~6.3m,設計坡比為1:2.5,為半挖半填渠道。
根據輸水河道施工圖紙,施工時段分別按10月~次年5月和11月~次年4月兩種情況進行施工期設計洪水分析計算。施工期洪水標準為10年一遇。趙王河姚屯節制閘施工期10年一遇洪水流量(10月~次年5月)為9.9 m3/s,(11月~次年4月)為4.1m3/s。
2.老河道施工現狀
小運河老河道總長10km,其中小運河長8.7km,趙王河段長1.3km。是集行洪、排澇、灌溉功能為一體的河道,常年持續過流。老河道沿線有39條村間土渠始終源源不斷向老河道排澇。小運河10km處地方水利部門修建橡膠壩一座,非汛期橡膠壩抬高,致使老河道水深達2.5m左右,以供當地村民灌溉之需。
3、工程特點、難點
(1)根據招標文件水文地質資料,本工程地下水位埋深淺,地下水豐富,老河道為一河兩用,雨季排澇,旱季灌溉,對施工影響特別大,上游不停水,老河道無法施工。
(2)由于10km老河道地勢低洼,沿線范圍內沒有可以用來導流的河道、溝渠。河道中的明水及施工過程中的滲水排走沒有出路。要完成該段范圍內所有施工,必須采取開挖導流溝,分段導截流,分段降排水,才能保證河道干場施工。
4、施工降排水的必要性
本工程輸水工程沿線地下水為第四系孔隙潛水,分布于沿線第四系松散沉積層中。經實測地下水埋藏深度一般為0.9~1.5m,主要受大氣降水補給,并由十數條溝渠與二干渠、徒駭河連通,譚莊段3km范圍并受譚莊水庫滲漏影響,降水難度大增。本段渠道原地面高程31.30~38.7m,設計渠底高程30.92~28.1m,地下水位平均高程為32m。根據規范要求,渠道施工時地下水必須低于建基面0.5m,才能確保渠道襯砌在干場條件下進行。
5、降排水總體思路
10km老河段明水抽排采取分段截流,分段抽排明水,分段井點降水,降排水沿老河道右側開挖導流明渠流入下游河道或附近的二干渠或譚莊水庫;新開挖河道段采取分段井點降水,沿渠道右岸導流溝排入附近趙王河、羊角河等河流。從崔莊倒虹吸處樁號24+814開始,至下游趙王河節制閘34+721下游圍堰止,沿老河道右岸永久征地線外10m范圍內,開挖一條排水渠,排水渠上口寬4m,底寬1m,深1.5m,開挖坡比1:1,設計流量3.75m3/s。排水渠過流面采用塑料膜防滲,比降1/5000,渠底高程為33.5~31.3m。
6、渠道降排水施工方案
6.1小運河段明水抽排(樁號24+600~33+237)
對于小運河段老河道明水抽排,需先在崔莊倒虹吸導流明渠上游24+500處,修筑一條擋水圍堰,將小運河上游來水攔截,同時,趙王河下游南外環處橡膠壩要降至最低位置,使小運河、趙王河水位下降,以便河道明水盡量外排,減少排水量,降低排水費用。
之后,樁號24+600~33+237小運河段采取全斷面分段截流、分段排水、分段開挖與襯砌的施工方案。即先在小運河施工段修筑上下游圍堰,分段截斷河道明水,進行河道初期排水,采用3~5臺6寸離心泵抽排河道明水,沿右岸導流明渠分段排至下游段,李田路至蘇里井段明渠接入趙王河明渠段,再由明渠排至下游河道。
(5)確定管井井間距
沿渠道一側每隔40m布置1眼井,能滿足降水需要。
(6)確定單井流量=總涌水量/井數= 4437.64/13=341m3/d
降水井間距受滲透系數、地質情況等多因素影響,理論計算40m布置一眼管井,老河道降水后形成干場條件周期較長,不能滿足進度要求。因此,在原理論計算管井間距基礎上,通過現場試驗論證對比優化,管井間距由40m優化為25m后可比原理論時間提前15天達到干場條件,推進了老河道土方開挖,縮短了降水周期,確保了老河道機械化襯砌進度。
6.4老河道井點降水同新開挖河道段井點降水方案。
7、實施效果評價
關鍵詞:施工方案;基坑開挖支護;壓樁工藝;廢樁率;費用;樁周土側摩擦力
Abstract: in this paper, technical and economic comparison method, the foundation pit excavation of a basement two scheme comparison, eventually got good economic returns, construction technology simple operation plan, solve the technical problem, saving a lot of project investment.
Keywords: construction project; Excavation support; Piling process; Waste pile rate; Cost; Pile side friction soil
中圖分類號:TV551.4+2文獻標識碼: A 文章編號:
一、前沿
近年來,房地產業發展迅猛,建筑業也隨著發展,建筑市場競爭越來越激烈。工程技術人員在編制施工方案時,應用技術經濟比較方法對各種施工方案進行比較,從中選出技術簡易可行,經濟上節約的方案進行施工,能夠為企業創造更多利潤,使企業在市場競爭中搶占有利地位,立于不敗之地。過去,人們普遍對這種方法沒有給予足夠的重視,以致出現很多難于解決的技術難題而又造成投資增加,對企業造成很不利的影響。
筆者在本文中,應用技術經濟比較方法,對某地下室基坑開挖的兩個方案進行比較,最終得出經濟效益好、施工技術操作簡易的方案,解決了技術難題,節約了大量的工程投資。通過這個實例,說明了在編制施工方案中應用此種方法的重要性。
二、工程概況
1、工程特征
某家園住宅小區A1~A8棟除地下室邊線范圍外,周邊場地均用碎磚回填平整好。周邊場地平整后,地面標高平均約為12.50(-1.5m,±0.00相當于14.10m);地下室邊線范圍內原為菜地,地面標高平均為-2.5m。地下室邊線范圍,南北向長約75m,東西向154m,地下室建筑面積約為11550m²。
地下室底板面標高為-5.0m,底板厚度為300mm,地下室層高5.0m。
現建筑單位提供的A1~A8棟樁平面圖為1650根Φ500的預應力管樁,單樁豎向極限承載力標準值為2400KN。
某家園住宅小區包括A9~A10、B1~B3、C1~C3、A1~A8棟共16棟住宅;A9~A10、B1~B3、C1~C3棟管樁基礎也采用Φ500管樁,已施工完成。
2、地質水位情況
根據地質資料,從-1.5m~-2.5m標高范圍為碎磚等雜填土;-2.5m~-3.5m標高為耕植土;-3.5m~-6.5m標高段大部分為粉質粘土和砂土,局部為淤泥;-6.5m標高至巖面為粉質粘土層。粉質粘土及砂土面承載力可達10t/m²以上。
場地基巖埋深為10~35m不等,為中微風化石灰巖,其中,中風化巖層厚少,僅局部分布,絕大部分為致密堅硬的微風化石灰巖;石灰巖巖溶發育,石芽、溶溝、鷹嘴巖、溶洞、溶隙等巖溶現象發育,石灰巖巖面凹凸不平,具有“軟硬突變”的特點,即堅硬致密的微風化巖層上覆土層以軟塑為主。
地下水位平均在-3.0m左右,且多為地表水,是由附近工廠排出的廢水。
三、施工方案
對A1~A8棟地下室基坑土方開挖與樁基礎施工先后順序,建設各方提出兩種施工方案。
(一)先壓全部樁后開挖地下室方案,程序如下:
(1)在自然土面上(-2.50m)外運買土回填至-1.5m標高,滿足靜壓樁機行走;(2)按樁基礎圖一次成型靜壓全部樁,即按2400KN為終壓值收樁,不再復壓。參照A9~A10、B1~B3棟施工工藝及A1~A8棟地質報告,由于石灰巖面凹凸不平,巖溶現象發育,“軟硬突變”等地質原因,估計廢樁率為20%,并按廢一根補兩根的原則進行補樁,施工圖上的總樁數為1650根,根據地質報告平均樁長為17m/根;(3)壓樁過程中需加長送樁器的長度,平均送樁按5.5m考慮;(4)壓樁完成后按圖一進行土方開挖及噴錨邊坡支護、降排水等工作,因場內無空地堆土,需全部外運卸土;(5)地下室頂板施工完畢后,進行地下室周邊外運買土回填。
(二)先壓邊樁后開挖地下室再壓樁方案,程序如下:
(1)先按樁施工平面圖,在現地面(-1.5m)上一次成型靜壓地下室邊線四周工程樁(400根),廢樁率按20%考慮,補樁按廢一根補兩根原則;為滿足壓樁質量的探孔檢測工作,送樁長度部分由原送樁器改用管樁重復使用,如出現損壞,由甲方簽證;平均樁長按17m/根。(2)按圖二進行基坑開挖,噴錨邊按支護及降水等工作,因場內無空地堆土,需全部外運卸土;(3)開挖基坑至標高-7.0m后,須回填1:4級配砂石(體積比);(4)按C1~C3棟的成功壓樁工藝施壓剩余的1250根樁,即先以較低終壓值壓至巖面收樁,以管樁不斷不斜為原則,收樁后樁頂比自然地面略低,七天后再按2400KN復壓,廢樁率按5%考慮;樁壓至巖面就收樁過程中,樁周土側摩擦力大幅度損失及孔隙水壓升高,此時樁的承載力并非樁的最終承載力,只有經過一段時間(如7天)后,樁周土側摩擦力完全恢復及孔隙水壓恢復,使樁的承載力升高,此升高后的承載力就是樁的最終承載力;此壓樁處理工藝是經過建設單位、設計單位同意并在C1~C3棟中靜壓樁施工驗證過的,是在石灰巖巖溶地質條件下降低靜壓樁斷樁率的有效方法,A1~A8棟地質條件與C1~C3棟地質條件類似;(5)地下室頂板施工完成后,四周外運買土回填。
四、技術經濟分析
為了更好地組織施工,節約成本,加快工期,技術上易于操作,運用技術經濟比較的方法,對此兩種方案進行比較,以得出較佳方案。
(一)先壓全部樁后開挖地下室方案
(1)外運買土回填費用F1=207900元;(2)壓樁費用F2=8489250元;(3)基坑土方開挖費用F3=1929675元;(4)地下室四周基坑外運買土回填費用F4=149040元;(5)降排水費用F5=30000元(時間約為1個月);(6)邊坡噴錨支護費用F6=907056元;(7)本方案的總費用FA=( F1+ F2+ F3+ F4+ F5+ F6 )X(1+10%)(10%為管理費)=12884323元;(8)本方案中存在較難處理的幾個技術問題:問題一,先壓后基坑開挖,再進行樁檢測,如檢測有問題須補樁,再重新進樁機在坑中補樁,施工難度較大,拖延工期;問題二,如出現送樁至設計樁頂標高以下超過1m,無法終壓收樁,又無法接樁,須設計重新處理,此類樁有可能作廢樁看待,作補樁處理,廢樁率增高,成本增加;問題三,如出現斷樁,因送樁達5.5m以上深度,無法探測判斷是否斷樁斜樁,此類樁一般作廢樁看,作補樁處理,廢樁率增高,成本增加。
(二)先壓邊樁后開挖地下室再壓樁方案
(1)地下室邊線四周先回填1.5m寬,厚1m土方,由-2.5標高填至-1.5標高,外運買土回填費用F1=123660元;(2)先壓邊樁費用F2=1904000元;(3)基坑土方開挖費用F3=2358492元;(4)開挖后的降排水費用F4=90000元(時間約為3個月);(5)回填級配砂石費用F5=674726m³;(6)邊坡噴錨費用F6=1099933元;(7)按C1~C3棟工藝壓樁費用F7=4675000元;(8)地下室四周回填土費用F8=149040元;(9)本方案總費用F9=(F1+ F2+ F3+ F4+ F5+ F6+ F7+ F8)X(1+10%)(10%為管理費)=12182336元;(10)此方案先壓部分的400根樁,同樣存在先壓后開挖方案中的三個技術困難,但僅占總樁數的25%,即使有出現三個難處理的問題,也占極小比例,處理也較快;后壓的1250根樁不存在三個技術難題,操作較簡易。
(三)技術經濟比較
(1)兩種方案的施工工期基本相等,約為3個月;(2)先壓邊樁后開挖再壓樁方案存在先壓全部樁后開挖方案中的技術問題數量極小,先壓邊樁后開挖再壓樁方案技術上更易于控制和操作;(3)費用比較F差=FA-FB=12884323-12182336=701987元,先壓邊樁后開挖再壓樁方案比先壓全部樁后開挖方案節約大量工程投資。(4)綜合上述技術經濟比較,應優先選用先壓邊樁后開挖地下室再壓樁方案施工。比較情況如下表:
方案 項目 工期 造價 技術難易 備注
先壓全部樁后開挖 約3個月 高 難 不選用
先壓邊樁后開挖再壓樁 約3個月 低 易 選用
五、實際驗證
按先壓邊樁再開挖地下室再壓樁方案施工完成后,壓邊樁廢樁率為18%,開挖后再壓部分廢樁率僅為4%。全部樁經樁基檢測單位檢測,全部達到設計要求。達到了方案中的廢樁率控制目標,滿足了建設單位的工期要求,節約了工程成本,為公司創造了更多的利潤。
六、體會
通過技術經濟比較,確定壓樁與地下室開挖先后順序施工方案,并在實際施工中驗證了所選方案的合理性,得出了在編制施工方案的幾點體會:
1、 在編制施工方案前,首先要對工程的特點以及所處的自然環境作深入的了解,以作為編制施工方案及進行比較的依據。如在上文中提及的地下室范圍內的地質水位情況,地下室范圍、深度、基礎類型,已施工的本住宅小區其他棟號壓樁情況等,都是提出兩種施工方案以及技術經濟比較的依據和條件;
2、 編制重要施工方案時,應發揮參與建設各方的積極作用,改變施工方案僅由施工單位提出,再報其他各方審批的習慣,多提優質方案。上文中提及的兩種方案,是經過建設單位、監理單位、設計單位及施工單位召開多次研討會后才擬定的,是建設各方共同努力的結果。
3、 工程技術人員要善于總結經驗,不斷學習新技術、新工藝,結合實際情況,克服技術難題。在本文中,總結了C1~C3棟樁基礎施工成功的經驗,并推廣應用于A1~A8棟樁基礎施工,克服了存在的幾個技術難題,降低了廢樁率。
邊坡支護大樣圖一
邊坡支護大樣 圖二
參考文獻:
《高層建筑樁基工程技術》中國建筑工業出版社 1999.02
關鍵詞:超高建筑;地下結構;后拆支撐法;施工技術
某金融大廈位于金融貿易區,是一幢地下3層、地上42層、大屋面高度180m的超高層辦公樓,裙樓地上5層,主、裙樓總占地面積8128m2,總建筑面積90818m2。主樓采用型鋼混凝土框架-核心筒結構體系、樁筏基礎,鉆孔灌注樁。基坑近似矩形略呈發散狀,長約90m,寬約74m,面積為5540m2,基坑開挖深度在裙樓區為18.250m,主樓區19.850m,局部電梯井落深區為25.600m。基坑圍護采用地下連續墻(兩墻合一)結合4道水平鋼筋混凝土支撐支護方案。支撐平面布置采用中部圓形環梁、四周邊桁架的形式,圓環直徑為60m。圍檁的最大截面尺寸為1.4m×0.8m,支撐最大截面尺寸為2.2m×1.1m。
1 工程的特點和難點
1.1 工程的施工工期比較緊張
該工程從底板鋼筋混凝土施工到地下結構出土施工共78d工期。在具體的施工過程中,地下室施工的工作量比較大,而施工人員如果采用的傳統的施工方式,那么地下室的施工工期就會達到101d,這樣一來,業主的要求就無法滿足。但是如果施工人員采用的是后拆支撐法,按照每層20d的施工工期算,那么整個地下室施工工期共需要60d。
1.2 基坑超深、周邊環境較為復雜和保護要求高
該工程抵地處在鬧市當中,周圍的環境較為復雜,與高層建筑寫字樓和多條道路相鄰,施工現場的地下管線較多,并且交叉管理的數量尤其多,不同的管線之間的鋪設和排列比較密實。而深基坑的深度比較深,面積也比較大,但是施工現場周圍環境較為復雜,因此對控制土體的變形具有較高的要求,加之,工程的規模比較大,在發生爆破施工過程中所產生的揚塵是比較嚴重的。
2 確定技術路線
設計人員綜合該工程的實際情況,制定出許多的施工方案,但最后決定的是使用后拆支撐法,并對其進行了優化處理,在施工過程中不用占用主干線,同時也不會使所挖基坑出現變形的問題,具體的做法是:當工程主體結構建設到地面9層以上時,采用延時爆破技術,對鋼筋混凝土支撐需要從上到下拆除。
3 后拆支撐法施工方案
3.1 優化支撐設計
在優化后拆支撐的布置應該從平面和高程兩個方面進行,同時對工程主體結構的局部區域進行適當的體征,有利于受力構件和支撐體系互相碰撞問題的解決,方便工程施工環節和后續施工環節的順利進行。
超高層建筑地下室結構的基坑圍護的初步設計方案是將地下連續墻和等4道中部十字對稱以及四周邊架的鋼筋混凝土結構相結合的支撐體系。施工人員在施工過程中,對施工現場的實際情況和業主的需求等方面進行中和的考慮,對施工方案進行適當的調整,將十字對撐邊架的布置采用圓環支撐形式,中間設置的圓形環梁的直徑為60m,對圓形支撐的受力特點進行充分的利用,從而使完整的支撐受力體系得以形成。與十字對撐體系相比,圓環形支撐體系完全避開了主樓的核心結構區域和主樓的勁性柱,因此,在不拆支撐結構的狀態下落實地下室主體結構的具體施工。
后拆支撐法在應用在該工程的具體施工過程中,需要重點考慮以下幾項問題。首先,豎向結構與支撐的平面位置關系需要進行全面的考慮,而先拆部分支撐的工作量應該盡量減少;其次,結構梁和格構柱的平面位置關系也應該全面的考慮,有利于避免由于格構柱的原因造成結構梁施工難度增大的問題;再次,支撐結構和地下梁板之間的空間需要施工人員進行綜合的考慮,只有這樣,施工人員的裝藥操作就會有足夠的空間,有利于工程的爆破工作;最后,應該綜合、全面的考慮位于支撐下面的豎向結構施工,然后在支撐室內爆破和清渣處理完成之后再進行補做,同時設施工縫的深化設計需要做好。
3.2 地下結構施工
3.2.1 局部先拆支撐區域確定以及拆除方法
將影響豎向結構施工的最小部分水平支撐先行拆除,該部分支撐采取人工用風鎬拆除的方式。此外,棧橋由于距離地下1層頂板較近,采用室內封閉爆破較難實施,在地下1層頂板澆筑前,予以先行拆除。
3.2.2 地下室四周豎向結構施工方式
本工程地下室四周沿地下連續墻邊設置截面尺寸400mm×1000mm、400mm×1200mm、400mm×1800mm的結構壁柱,壁柱正好被每道支撐圍檁上下分隔開,因此一部分壁柱必須待支撐圍檁爆破清渣完成后再進行補全施工。
4 室內爆破及主體結構保護措施
4.1 爆破拆除方案
針對地下室的頂板和底板、梁、柱都已經澆筑完成,上部結構仍在施工,待拆支撐梁處在地下1層~地下3層,夾在上下樓板之間(見圖1),支撐梁距離樓板最近處約為35cm,部分立柱與支撐梁連接在一起,爆破難度大的特點,采用小藥量、微差延時起爆,著重注意孔距、排距的調整,確定合理的藥量,嚴格控制單孔藥量和單段起爆藥量,采用粉碎性破碎與松動破碎相結合的爆破方案。
圖1 支撐與地下結構立面關系
4.2 爆破拆除順序
支撐采用爆破的方法從下至上逐道拆除,即先進行第4道支撐的爆破作業,然后依次進行第3,2,1道支撐的爆破。每道支撐爆破拆除時間間隔在2周左右。單次起爆量近百段,任一局部按切割孔連系梁支撐圍檁順序逐段安全解體。
4.3 渣土清運施工
廢鋼筋和渣土由于受地下室空間、通道以及車道樓板承載能力的限制,采用了人工清理廢鋼筋,由小型挖機、鏟車將散落的渣土歸堆,5t小型卡車外運的方式。
4.4 降低爆破施工對地下結構影響的技術措施
4.4.1 根據結構情況,優化炮孔參數(孔距、排距、炮孔深度及堵塞長度等)和用藥參數。
4.4.2 藥量選擇選擇合理的爆破藥量,使支撐圍檁做到“碎而不拋”。特別靠近結構的炮孔(距離小于30cm),適當減小單孔裝藥量。
4.4.3 起爆方法采用微差起爆的爆破技術,嚴格控制每個小網絡的時差(幾十毫秒),這樣可以有效控制單段起爆藥量
4.4.4 由于一小部分剪力墻、部分立柱與支撐澆筑在一起,為防止爆破支撐時損壞剪力墻、立柱。爆破前需將剪力墻、立柱兩邊的支撐人工打斷,并氣割鋼筋。
結束語
綜上所述,在超高建筑地下結構的施工過程中,后拆支撐法得到了廣泛的應用,并取得了較好的效果,不僅縮短了工程的工期,還在一定程度上降低了工程的成本支出,受得了建筑施工企業和業主的一致好評。與傳統的施工方法相比,后拆支撐法具有較大的優勢,在超高建筑的地下結構應用過程中,保證了超高建筑地下結構施工質量,并使得建筑企業獲得了生態環境的綜合效益。
參考文獻
[1]何杰,張聰.后拆支撐法在超深基坑及大型轉換梁模板傳力體系中的綜合應用技術[J].建筑施工,2008(6).
【關鍵詞】鋼結構;大闊度;地下室加固;定點拼裝
在一些規模比較大的建筑結構當中經常會建設雙層地下室,以滿足人們除了居住以外的其他要求,在雙層地下室結構大的施工中,大型鋼結構安裝施工質量是關系到結構整體質量的一個非常重要的因素,所以在施工的過程中,一定要注意大型鋼結構安裝技術的合理性和規范性,從而更好的提高結構的穩定性,確保結構的質量符合相關的要求。
0.工程概況
某大型會議中心鋼結構屋蓋工程主要由12榀單片方管桁架及工字形水平支撐組成,單榀桁架重量最大達50t,長度達41m。該工程的施工當中,施工場地的面積相對較小。在施工當中建設的材料和設備也只能放在地下室的上面,而且施工的區域也非常有限。鋼結構是包含在混凝土結構中的,所以混凝土剪力墻的存在會給起重機的正常運行帶來很大的不便。
1.施工方案的確定和分析
1.1施工方案的確定
通過上文的分析,相關人員已經對工程的特點和施工過程中的重點和難點以及施工中的要求有了較為清晰的認識,對工程進行了一系列的分析和研究之后,施工人員決定在施工當中采用高空定點拼裝、累積直線滑移以及先對主體結構進行吊裝,再對次要的結構進行吊裝,液壓結構實現同步拆卸的方法,這種技術在施工難度上相對較小,同時也能夠體現出非常好的經濟性。以下筆者結合自己的經驗對其原理進行闡述。第一要在鋼結構的兩側各自安裝上一條鋼制的滑行軌道,這樣能夠為施工材料順利運輸到現場提供方便。第二,在進行拼裝施工的過程中,施工人員應該首先將主體的架構拼裝成型,然后再將結構按照相關的要求進行吊裝,在吊裝的過程中,施工人員一定要保證結構整體的平衡性,完成了這一部分的操作之后才能進行次梁的吊裝施工,這兩個工序全部完成之后要采用液壓同步設備將結構滑動到相應的位置。第三,要到施工全部完成之后再進行第二部分安裝,這個時候施工人員要對第一部分當中的結構按照標準進行焊接和拼裝,之后再將其全部滑移到指定的位置。第四是要將所有的結構都按照這樣的方法進行安裝和拼接,直到把所有的結構都拼裝完成,之后一起滑移。最后就是軌道的拆卸,施工人員需要對軌道的具體安裝和操作位置進行詳盡的了解,同時在拆卸的過程中要對各個部分進行同時的拆卸,要確保拆卸過程中的安全性和可靠性,然后施工人員要對支座部分進行相應的焊接和涂裝。
1.2施工方案分析
這個工程當中的鋼結構周圍都是地下室結構當中的一部分,所以施工人員在進行鋼結構的吊裝時需要在室外進行和完成,同時建筑物當中不能有任何的車輛通行,所以在鋼結構的制作過程中一定要讓材料運輸人員將充足的原料運送到施工現場中來,這樣能夠給安裝提供一定的便利,同時還能提高安裝的效率和質量。
為了能夠有效的提高建筑物樓板的安全性和可靠性,施工人員在施工方案上會選擇定點拼裝和累積滑移的方法,這樣就可以有效的提升樓板結構的穩定性,這種施工方法在近幾年的施工當中有著非常廣泛的應用,所以這種技術也存在著非常大的優勢,同時這種施工方法還具有非常好的適應能力,在施工的過程中不會和其他的施工發生沖突,所以也能夠給其他的施工項目提供非常充裕的施工空間,能夠有效的提高施工效率。與此同時在對鋼結構進行拼裝的過程中,其操作的平臺具有很高的安全性,所以整個施工中的安全性和可靠性也就得到了保障。
2.鋼屋蓋安裝滑移技術
2.1超大型構件液壓同步滑移技術特點
自鎖型液壓爬行器是隨著社會科技的發展而發明的一種先進的機械設備,它在使用過程中能夠與軌道牢靠的連接,從而保證材料安全的推移。相對于傳統的反力架而言,這種先進的設備具有很大的優越性,它能夠有效的降低施工的難度,在一定程度上節省了時間。而且在施工過程中,由于它能夠與被滑移的構件進行連接,所以施工人員可容易將其控制,并且落位的精準度非常高,這種設備具有以下優點:
(1)滑移設備體積小、自重輕、承載能力大,特別適宜于在狹小空間或室內進行大噸位構件、設備水平滑移。
(2)可多點推拉,分散構件、混凝土柱、混凝土梁所受應力。
(3)推移反力由距構件很近的一段軌道直接承受,因此對軌道基礎處理要求低。
(4)與構件剛性連接,易同步控制,就位準確性高。
(5)工作可靠性好,不易出故障。
2.2鋼屋蓋滑移技術應用
(1)鋼屋蓋安裝順序:拼裝胎架安裝――主桁架拼裝――抗震支座安裝――滑靴安裝――第一榀桁架吊裝――第二榀桁架吊裝――桁架間支撐安裝――滑移機器人安裝――滑移至第一就位位置――第三榀桁架安裝――第四榀桁架安裝――桁架間支撐安裝――滑移至第二就位位置――依此類推完成前五個滑移單元的滑移――最后兩榀桁架的安裝――桁架間支撐的安裝――屋蓋就位。
(2)滑移軌道布置。在混凝土結構梁上布置軌道埋件(間距1000mm)及軌道(43kg/m),利用塔式起重機進行滑移軌道安裝,滑移軌道共鋪設2條,沿支座排列方向布置,每條軌道長度約32m,滑移軌道采用43kg/m鋼軌,用以提供爬行器的夾持反力點,并精確滑移軌道安裝標高以及水平度。
(3)滑靴設置。在屋蓋外側的拼裝場地上,將主桁架結構的制作單元拼裝成吊裝單元進行安裝,進行對接口的對接和萬向支座的安裝、焊縫的焊接及無損檢測。然后在桁架兩端腹桿采用圓鋼管制作人字撐以保證滑移過程的穩定性,采用鋼板制作滑靴,并在第一滑移單元人字撐上布置耳板。用作與滑移液壓機器人連接。主桁架地面組裝完成后進行測量校正。并經探傷檢測、監理驗收合格后方可吊裝。
(4)滑移順序。當第一滑移單元安裝、焊接形成一個穩定體系后,將第一滑移單元向①軸方向滑移4.2m。在滑移單元高空拼裝和滑移的同時,跨外拼裝場地繼續進行第二滑移單元桁架單元的組裝,待滑移單元滑移到位后,進行第二榀桁架的高空安裝、第二單元滑移向①軸方向滑移5.6m。然后進行后三個單元的安裝、滑移。
3.結語
在雙層地下室結構的建設和施當中,大型鋼結構安裝是非常重要的一部分,其采用的安裝工藝和安裝的質量都會給地下室整體結構的穩定性和安全性帶來很大的影響,所以在施工的過程中一定要對建筑結構和施工現場的具體情況進行具體的分析,然后再確定施工方案,從而促進施工質量的提升。
【參考文獻】
[1]洪國松,黃利順,李正華,項杰.大直徑弧形管桁架地面拼裝精度控制[J].建筑技術,2011(11).