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复杂地质条件下大面积深基坑综合支护施工技术研究与应用
摘要:本文结合工程施工经验,总结出适用于复杂地质环境下大面积深基坑降防水综合防治施工技术,针对主要易漏部位的降防水施工特点,采取妥善可靠的技术措施,对地下降防水施工进行综合防治,确保地下防水工程施工质量。
关键词:大面积深基坑;降防水防治;复杂地质环境;施工技术;
本文结合以往类似工程的施工经验,总结出适用于复杂地质环境下大面积深基坑降防水综合防治施工技术,针对主要易漏部位的降防水施工特点,采取妥善可靠的技术措施,对地下降防水施工进行综合防治,确保地下防水工程施工质量。
1 工程概况
某保障性住房基地三期动迁安置房项目总建筑面积298599.6m2, 基坑面积为45400m2, 基坑周边延长约1093m, 开挖深度约5.70~8.65m。基础形式为桩筏基础, 主楼工程桩桩径为700mm的钻孔灌注桩, 地库桩为400mm的预制方桩。正负零相当于+5.000, 自然地坪绝对标高为+3.000。场地地基土属软弱场地土类型, 场地类别为IV类, 地基基础安全等级为二级。
2 总体思路
基坑支护采用水位线以上至基坑上口设置水泥土锚杆、水位以下设置地下连续墙+支护,墙顶设冠梁,地下连续墙外侧接缝处设置高压旋喷桩进行止水,随土层开挖进行扩大头预应力锚索施工,采用现场混凝土腰梁将使地下连续墙与扩大头锚索连成一个整体,结合非落底式止水帷幕深基坑井群降水,组成综合支护体系。
2.1 关键创新技术
全套管跟进超长预应力锚索施工技术:该项目扩大头预应力锚索锚固段最长17 m,全长达到26 m,超长预应力锚索由于自身较长尺寸挠度增大,锚索在锚固段不易居中,同时预应力锚索的锚固力将无法达到预期设计要求。采用全套管跟进超长预应力锚索施工技术成功解决了超长扩大头预应力锚索施工由于挠度大,锚索无法安装的难题。
微型水泥土土钉改进技术:基坑场地内自然地坪卸土3 m范围采用土钉喷锚护坡,在地坪以下4~7 m(局部为15 m)的杂填土层,采用抗拔力更强的创新型微型水泥土钉,避免了加长土钉对场外管路管线的影响,同时通过对原有土钉进行工艺创新。
遇地下障碍物地下连续墙成槽方法:通过对原有地下连续墙成槽机抓斗进行机具革新,在成槽机液压抓斗侧向板上加焊钨钢片,需要注意对成槽机抓斗刃口进行处理,为了保证其效用,可对其坡口进行轻微处理。
3施工控制要点
3.1 总体施工思路
基坑以17轴附近的WHZ5为界分为东区和西区。在开挖浅部土体并完成第一道支撑的施工后, 先开挖东区第一道支撑以下土方并浇筑东区基础底板及垫层。东区基坑先开挖至周边号房底, 待号房底板施工完成后, 再开挖至地下车库底板底, 进行地下车库底板施工。待东区地下车库底板达到设计强度的80%后, 才可开挖西区支撑底以下土方。
3.2 支护结构施工
(1) 三轴搅拌桩施工:三轴水泥土搅拌桩施工时桩机就位应对中, 平面定位允许偏差为±20mm, 立柱导向架的垂直度偏差小于1/250。三轴水泥土搅拌桩搅拌下沉速度控制在0.5m/min~0.8m/min, 提升速度宜控制在1m/min以内, 并保持匀速下沉与匀速提升, 喷浆压力小于0.8MPa。搅拌提升时不应在孔内产生负压造成周边土体的过大扰动。三轴水泥土搅拌桩钻进施工过程中, 必须严格控制水泥用量, 并采用流量计进行计量。
(2) 支护桩:支护桩施工采用正循环成孔, 原土造浆护壁工艺, 水下C30混凝土浇筑。护筒埋设位置应准确、垂直, 埋设深度不低于杂填土层厚度, 且护筒底口埋进原土深度不小于20cm。成孔过程中, 孔内泥浆液面应保持稳定, 以保持孔内外压力的平衡, 确保泥皮的护壁作用。
(3) 混凝土支撑:支撑施工前先开挖支撑底标高以上的土体, 严格控制支撑底标高。第一皮土方挖至支撑底标高以下10cm, 并浇筑10cm厚C20混凝土垫层。支撑侧模采用18厚胶合板, 栈桥板底模下用2m长10×5木方架在10cm垫层上设满堂架。按放线位置钉好压脚板, 然后进行模板的拼装;边安装边插入直径14的穿墙螺栓和直径16的套管。支撑中的钢筋碰到了格构柱的缀板, 主筋断开焊接在格构柱上并对断掉的钢筋进行等截面补强。
3.3 基坑降排水
沿基坑边设置500×500明排水沟, 排水沟经三级沉淀池沉淀后排入市政污水井。在临时边坡底部贯通设置排水明沟, 每20m设置一个集水井, 将开挖面收集明水经由集水井排放至地面明排水沟。基坑内共布置真空疏干井243口。真空深井孔径为650mm, 设计深度为14.5m, 出自然地面0.5m。井管周边采用优质粘土或水泥浆封闭, 其深度不小于2.00m。
3.4 土方开挖
基坑按照分层、分块的原则开挖, 待支撑混凝土强度达到设计要求后, 才可向下开挖到底板底面标高。支护结构无支撑暴露的时间控制在48h以内, 开挖面支护结构无支撑暴露长度小于30m。土方开挖面的高差控制在3m以内, 并按不大于1:2放坡。坑底保留20cm的土体进行人工挖除平整, 防止扰动。垫层随挖随浇, 必须控制在24小时内浇筑完成, 单次浇筑面积控制在200m2以内。基坑边严禁大量堆载, 四周4m范围内地面荷载控制在20k N/m2以内。
4 综合支护施工技术应用的具体工程特点分析
4.1 应用效果方面分析
项目在深基坑的工程结束之后,通过第三方监测单位2年的实时监测,基坑支护工程各项监测指标均未出现异常,基坑支护工程整体稳定运行。
4.2 经济效益方面
因为疏干和减压的实施都是利用降水深井来完成对地下水位的施降。而且管体构造比较巧妙,交替的实管与滤管布置能非常高效地降低水位,合理布置井点水泵,相比传统的管井降水可节约施工成本15%。
结语
本文结合工程实际总结了适用于复杂地质环境下大面积深基坑防水的施工技术,总结了技术特点,提出了施工控制要点,通过优化施工工艺,改进施工方法,对复杂地质环境下大面积深基坑降防水进行综合防治,提高了易漏节点技术可靠度,消除了底板防水施工渗漏的质量隐患,降低了后期维修成本。改进的集水坑、电梯基坑内局部深降水工艺,使工程进度和施工成本均得到了有效保障。
参考文献
[1] 王园园.建筑工程中的深基坑支护施工技术分析[J].住宅与房地产,2018(18):279,287.
[2] 王寒.超大面积深基坑中复合支护施工技术的应用[J].建材与装饰,2018(17):15–16.
[3] 郑智飞.建筑工程深基坑施工工艺[J].建筑技术开发, 2016 (3) :95.