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1、 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 1 高层建筑地下室 深基坑降水和钢板桩综合施工技术 南通神勇建设工程总承包有限公司南京东渡城市广场 苏克忠 主 题:根据高层建筑粉土木地基,采取综合降水和钢板桩支护施工技术措施,确保深基坑工方开挖及基础施工质量。 关键词:粉土地基、渗透流量、抽水流量、轻型井点、管井井点、钢板桩. 1、绪论 高层建筑的地下室渗漏问题,除了在施工技术上控制其由于温度应力、膨胀应力、收缩应力等引起的裂缝外,还有基础混凝土在动水压力下引起的地下水对混凝土的渗透,从而引起地下室渗漏,影响其使用功能。 特别是饱和水粉土地基,地下室土方开挖和基础混凝土底板施工,必须按工程地质
2、勘探报告提供的水文地质情况和相关技术参数,综合考虑工程支护形式和降水方案, 确保地下水位的降低和动水压力的减小. 根据土层的物理力学性质以及渗透系数, 进行支护和降水方案设计时,还必须考虑过细粉土在降水时失水情况下的密实性、压缩性对滤管抽水流量的影响,否则将导致降水达不到设计要求,当基础混凝土未达到设计强度前,基底地下水对混凝土会产生较为严重的渗透。 南京东渡城市广场工程,地基为细粉土层,渗透系数为3103,采用混凝土支护桩和单排止水帷幕墙,止水墙未进入不透水层,因此,在基础施工时要求在混凝土支护桩内侧设置环形轻型井点降水、 局部分级降水、管井井点降水的综合降水方案,而对电梯井部位深基础在综合
3、降水的基础上采用钢板桩支护措施。 2、 工程概况及特点 2。1 、工程概况 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 2 东渡城市广场,由南京东渡房地产开发公司投资建设,江苏省建筑设计研究院设计。位于南京市白下区户部街49-1号,属新街口繁华商业区的边缘地区。占地面积4732m2,总建筑面积56000m2,框架-筒体结构。地下二层,底标高-10.25m,建筑面积7845 m2;地上三十六层,标准层层高4.8m,总高度182m. 按图纸设计, 本工程基坑支护主要采用柱列式混凝土钻孔灌注桩加两层支撑(上层为钢筋混凝土支撑,下层为钢管支撑)组合形式;采用SIM工法三轴水泥深搅桩墙作为全封闭止水结
4、构, 要求进入 5层以便于降水井疏干地下水。但实际施工中,由于地下粉土层的地质情况复杂,桩体成孔困难,止水结构未达到预计的效果,出现涌水涌砂,给基坑开挖带来了困难,特别是电梯深基坑的开挖。 该场区内地下水为浅部孔隙潜水为主,下部为微承压水, 主要受大气降水补给,水位动态受大气降水影响明显,水位埋深1.11。2m。 主 楼 大 底 板 基 坑 底 标 高 为 -13.150M, 坑 中 坑 底 标 高 19.050M, 超深 5。9M,采用钢板桩支护措施。深基坑平面尺寸为13200*18400,另加内胎体宽度 880。附图示。 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 3 2.2、工程特点
5、1) 、地下土质为粉沙土,后期施工时,土壁较高,侧压力大;地下水压大,易形成涌水、涌沙现象.土方开挖时,必须采取有效的止水、降水、挡土措施; 2) 、坑中坑土方量大。约 1311M3,后期挖土与运土困难; 3) 、周边基坑围护不稳定。务必尽快施工大底板工程,提高周边支护的安全性; 4) 、工程工期紧.时至春节,施工时间较紧,各材料采购困难; 5) 、由于土质复杂,地下水量大,施工时必须迅速施工,连续作业。 2。3、施工说明 此法主要采用28a 作为钢板桩施工,利用钢板桩施工速度快。安全可靠的特点。便于坑中坑及时开挖,与大底板同时施工,无施工缝及后期隐患,有效保证大底板一次性施工的工程质量. 基
6、坑加深开挖约 5.9M,钢板桩深度为 9M,沿基坑设计上口框线,另加内胎模尺寸,长度约 65M. 为保证降水, 坑外部采用管井降水,按 35M 设置。 坑内部采用中间管井、周边轻型井点降水。 2。4、施工程序 打坑外、坑内管井-打设钢板桩-周边压密注浆-降排水-开挖第一层土-上道钢丝绳拉或对撑-开挖下层土-对撑设置-开挖下层土(如此)-开挖底层土-填石子滤水层-垫层砼浇筑-钢筋砼底板 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 4 -砌筑墙壁-浇筑砼圈梁及夹层砼阀门封井-绑扎坑内钢筋-浇筑砼-蓄水养护。 3、钢板桩打设 钢板的打设,用三支点导杆打桩机锤击。 按单桩打入法施工。从板桩的一角开始
7、,逐块打设.必须注意钢板桩倾斜度的控制。先将钢板桩吊至插桩点处进行插桩,插桩时,槽口对准. 基坑底标高为-13。150M,基坑第一道钢筋砼支撑底标高为-2.400M, 净空高度为 10.75M, 打桩时, 可适当开挖一定深度的基槽,减低初打时的桩顶高度;第二道钢支撑部位,钢支撑底标高为8。50M,净空高度仅为 4。650M,不能满足打桩高度要求。 打桩允许偏差:桩顶标高+100,板桩轴线偏差+100,板桩垂直度1%。 4、压密注浆及降排水 1)、坑外井降水:确保钢板桩不渗漏,降低坑外水头和坑内水压; 2)、坑内管井、轻型井点降水。轻型井点按土方开挖层分级设置.土方开挖时,中间采用 2 口管井降
8、水,周边采用轻型井点分级降水。 3) 、最后坑内管井采用真空泵抽水,吸水管采用 D5080 钢管,便于在钢筋砼底板处焊止水板.在钢筋砼底板上口的吸水管处设置一水阀,等基础全部成型、砼达到强度后,进行水阀封闭。 4) 、坑中坑内降水,要求降至坑底标高下 500。 5)、降排水工作,直至砼达到一定强度等级,方可停止. 6) 、在坑中坑周边 35M 范围内,深约 6M 内;坑内深 57M高度内,采用加密注浆,使粉土固结,减少透水性及粉土的流失。 5、内部支撑 按基坑开挖方案, 基坑开挖 5.900M, 基坑顶标高13.150M,基坑底部标高19.050M, ,参考地质报告 ,基本位于 2-3 土层,
9、土密度 r=1.83g/cm3,内摩擦角=27 度,内聚力 C=8kpa. 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 5 5.1、板桩顶部悬臂端的最大允许跨度. 采用28a 钢板桩,截面抵抗矩 W=35.72cm3,f=215Mpa. 主动土压力系数 Ka=tg2(45-27/2)=0。376 H=36fW/(rKa) =36*215*105*35。72/(18.3103*0。376) =87。5cm 板桩顶部悬臂端跨度取 800. 5。2、受力简图 坑中坑内部支撑采用三道,距顶部的 A、B、C 三点的高度分别为 800、3800、5100。平面尺如第一页图示。角撑长度约 9。05M,中间
10、二道对撑的长度约 14.2M. 各点处的土应力: pA=5.505MPa ,pA=26.147 MPa, pA=35.092 MPa 5.3、钢板桩受弯验算 28a,W=35。72cm3 一二道支撑间平均荷载 q1=1/2*(5。05+26.147)0。28 =4.368 KN/mm2 弯矩:M=1/8*1。2*4。36833 =5。88 KNM 二三道支撑间的平均荷载 q2=1/2*(26.147+35。092)0。28 =8。573 KN/mm2 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 6 弯矩:M=1/81。28。573*1.31.3 =2。173 KNM 则 Mmax=5。88
11、KNM 应力:=M/W=5880000/35720 =164.6 f215N/mm2 28a 钢板桩满足强度要求。 5。4、围檩验算: 采用 328a 合焊而成, W=340。33=1020。9cm3,支撑点间间距 4。6M。 线荷载:R1=15.8262.31/2=18。2KN/M R2=1/2*(15.826+30。62)*(4.45-2。3)=49。93KN/M R3=1/2(30.62+40.6)*(5.94.45)=51。635KN/M 取较大值。R=51。635KN/M. 弯矩:M=1/81.2*51.635*4。6*4。6 =163。9KNM 应力: =M/W=163900000
12、/1020900 =161f215N/mm2 328a 围檩满足强度要求. 5。5、对撑杆设计 由上而下对撑杆内力: N1=18.2*4.6=83.72 KN N2=49。93*4.6=229.678KN N3=51.635*4。6=237。521KN 下二道支撑设计 支撑内力取较大值:N=237.521KN 对撑采用 2D152*3。5 钢管,A=16。33cm2,i=5。25cm,L=14.2M 强度验算: 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 7 =N/A=1.2*237521/(21633) =87。3 f215N/mm2 符合要求 稳定性验算(中间采用二个支点 n=3) =L
13、/ni=14200/(3*52。5) =90.16 查表 =0。621 =N/A=1。2*237521/(0。621*2*1633) =140.5f215N/mm2 符合要求 5。6、角撑杆设计 最大内力 P=N/sin45=237。521/sin45=335。9KN 角撑采用 2D152*3。5 钢管,A=16。33cm2,i=5.25cm,L=9.05M 强度验算: =N/A=1.2*335900/(21633) =123f215N/mm2 符合强度要求 稳定验算(中间采用一个支点 n=2) =L/ni=9050/(2*52.5) =86.20 查表 =0.648 =N/A=1。2*335
14、900/(0.648*2*1633) =190 f215N/mm2 符合稳定性要求。 5。7、上道支撑设计 为配合下二道支撑结构的稳定,上道对撑同样采用 2D152 钢管支撑,并在中间设置 2 个支点,与下道对撑采用同材料相连接,满足稳定性要求。 上道角撑受力 P=N/sin45=8372/sin45=118。 4KN, 较下道角撑所受力小,采用 2D152 钢管支撑,经验算,满足强度要求。如中间不设支撑点,其稳定性: 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 8 =L/i=9050/52。5=172 查表 =0。244 =N/A=1。2*118400/(2*0。244*1633) =17
15、9f215N/mm2 符合稳定性要求. 上道围檩,经验算,采用 228 槽钢满足强度要求。 5。8、支撑形式 通过以上设计,钢板桩采用28a 槽钢;上道围檩采用 228a槽钢合焊而成,下道围檩采用 328a 槽钢合焊而成,三道围檩位置由上而下为开挖深度的 800、3800、5100 处;角撑及对撑均采用双杆 D152*3。5 钢管,支撑点水平间距不大于 4.6M。中间对撑间距适当分开(约 1200),中间设置 2 个支点(等距分成三段) ,并采用同规格管材上下、左右相互焊接稳固。角撑下二道之间采用同规格管材上下焊接稳固. 各水平、竖向并行支撑管间,四边形体上各焊接同规格管材对角系杆,成双向格构
16、式稳定体系。 6、土方开挖 分层开挖,土方量共 1311M3。采用机械开挖,由南向北退挖;底部土层,采用人工修整,井字架垂直运输、小车及桥架水平运输;逐层开挖,逐层对撑. 视降水情况:降水情况好,坑中坑底部斜坡土方直接成型;降水不好,全部挖平至底标高,浇筑砼垫层后,用砖砌或低标号砼放坡浇筑成型。 为便于减少钢板桩高度,先挖一层土后再进行下插钢板桩。 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 9 7、坑内封底砼垫层及钢筋砼封底 在坑中坑土方开挖时,可能产生管涌现象,故需做好各项准备工作,迅速施工。设置集水井后,立即进行坑内垫层砼及钢筋砼封底施工。 1) 、先铺二层草袋,上铺碎石滤水层,再铺彩
17、条布后浇筑砼垫层。底部先是 300 厚 C25 砼垫层; 2) 、垫层上再采用钢筋砼封底。在垫层上部 300 厚 C25 钢筋砼基坑成型、封底,内配双层双向16-200 钢筋。 3) 、中钢管抽水管,在钢筋砼板厚中央设置4*300*300 的止水钢板。 8、基坑成型 1) 、底部放坡采用低标号 C15 素砼,并起到底部周边支撑作用; 2) 、周边墙壁砌筑 240 厚砖胎模,并设置钢筋砼圈梁,加强坑壁刚度和稳定性;与钢板桩间采用 200 厚 C25 素砼填实,增加封水性能; 3) 、分层施工的砼上口,设置 10050 的凹槽,便于砼接口防水.浇筑砼时,砖胎模内侧加设内支撑。 4) 、内部支撑随内
18、部墙体砌筑高度由下而上逐步拆除。 5) 、胎模内侧采用 20 厚 1:2 水泥砂浆粉刷。 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 10 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 11 电梯基坑沉井施工初步方案 6) 沉井选型: 本工程电梯深基坑,开挖深度基于 2700 厚大底板基坑下 5M,按原图纸设计,深基坑底口平面尺寸为 7650*12700,上口平面尺寸为 1320018400,基坑成型上标高为13。150M 底标高为18。150M。由于基坑地下水较丰富,按一般降水难以进行开挖。故拟采取沉井法施工,周边进行深井降水.在基坑中制作,减少下沉深度.沉井选型为矩形钢筋砼结构,内部尺寸
19、以原图设计的底口尺寸为依据,如图示。井壁表面呈 1/1000 坡度。 7) 沉井的制作与下沉: a) 施工准备工作: (1)场地平整、地质勘察 整个电梯基坑位于 2-2 层粉土夹淤泥质粉质粘土,为松软土。虽然外围止水围幕底标高在21。500 M ,但基坑土中含水量较大,易形成流砂。地层中无承压水,但受到高位土对内部含水压力的影响. 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 12 (2)重点施工内容: 沉井工程的施工重点内容主要为:沉井制作、下沉、封底、质量保证技术措施、特殊问题及解决措施. (3)布设测量控制网 电梯深基坑位于 5 轴与 D 轴、E 轴交汇处,即利用 5 轴、D 轴、E 轴
20、线对沉井的定位进行控制.将所要求沉降的深度,通过标高线测设在沉井的四周井壁上,各标高线用墨线弹在井壁上,标上标高数,控制沉井下沉的深度和下沉时的水平控制. 当沉井下沉到近设计标高 100 处,使其依据自重下沉到设计标高,最终进行沉降观测,经 8 小时观测下沉量不大于 10 时,进行沉井封底. (4)沉井施工程序 平整场地-测量放线-开挖基坑-铺砂垫层和垫木、垫架-沉井钢筋绑扎-模板立制-沉井砼浇筑-布设降水井点 -抽出垫木-沉井土方开挖、 下沉-底垫层-封水-浇筑底板钢筋砼. b) 沉井制作 (1) 软弱地基上浇筑较重的沉井,采用垫架法。 为了使上部沉井重量均匀地传给地基,沉井浇筑过程中不产生
21、过大不均匀沉降,刃脚和井身不产生裂缝而破坏。先在刃脚步处铺设约 800 厚砂垫层,并夯实,再在其上铺设 160220 的枕木和垫架, 垫架对称设置,间距约 600。先设 10 组定位垫架,其位置在距长边两端 500 处,在其中间支设一般垫架,垫架垂直于井壁。在枕木上支设刃脚和井壁模板。 枕木应使顶面在同一水平面上, 用水准仪找平,高差不超过 10,在枕木间用砂填实,枕木中心与刃脚步中心线重合。量较多时,在枕木下设砂垫层,将沉井重量扩散到更大面积上。 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 13 (2) 井壁制作: 沉井制作在基坑中进行,一次制作、一次下沉。 井壁模板采用 18 厚胶合板,
22、并使用12 防水穿墙螺杆,水平间距 600,竖向间距 450;竖向背楞为 50*100 木楞,间距为 300;水平横楞为二道48 钢管,上下间距为 450. 沉井砼浇筑时,采用人工下料。沿沉井周围均匀、分层浇筑,每层厚度不超过 300.避免超成不均匀沉降使井倾斜。 c) 沉井下沉 (1) 下沉验算: 沉井下沉前对砼强度、外观进行检查。砼强度达到设计要求。 (粉砂和粉性土的井壁摩阻力为 1525KN/) 。 下沉系数 K0=(G-B)/T=1.051.25 为防止在软弱土层中下沉时发生突沉, 要严格按挖土顺序要求进行,设置防止突沉措施,在内部设计钢筋砼横梁,进行内部加垫控制。 验算下沉稳定性。K
23、=(G-B)/(T+R) 。 如下沉系数不满足要求时,可在井壁上增加附加荷重;或水枪在沉井外侧冲水下沉。 (2) 垫架、排架拆除 在砼强度达到设计强度的 100方可拆除垫架.拆除时分组、对称、同步地进行.先拆除两短边下的垫架,然后抽除长边下一般垫架,最后同时抽除定位垫架。抽除时,先将枕木下底部的土挖开,利用挖土机的牵引将枕木抽出,每抽出一要枕木,刃脚下立即用砂填实,抽除时加强观测,注意沉井下沉是否均匀. (3) 井壁处理。 拆除模板后,将井壁外侧的穿螺杆割除,保持外侧井壁平整、光滑。突出井壁外侧的部分,在拆模后铲除,以利下沉。有孔洞处,用砼重新补浇密实,防止下沉时地下水涌入和各处重量不均而超成
24、倾 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 14 斜。 (4) 为防止雨水影响,在井壁外侧,与土间隙之外,设挡水堤,防止雨水进入空隙,使摩阻力减小,而导致沉井突沉或倾斜。 4 、沉井施工方法: (1)采用井点与明沟排水相结合的方法。在沉井外部周围设 6口深井降水,部分明水在沉井内辅以明沟、集水井排水。 (2)下沉挖土方法: 由于井内有工程桩,机械挖土较为困难.可先在基坑面用挖土机挖土 ,后用人工挖土。 挖土时,分层、均匀、对称地进行,使沉井均匀竖直下沉。挖土高差不超过 500。 正常开挖时,进行分层开挖.每层挖土厚 400500,沿刃脚周围保留 5001500 土堤,然后再沿沉井壁,每
25、23M 一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层,每次削 50100,当土层经不住刃脚的挤压而破裂,沉井便在自重作用下均匀垂直挤土下沉,使不产生过大倾斜。如此,再从中间向四周均匀掏挖,使沉井平稳下沉。保持沉井连续下沉,避免长时间停歇。 井内有流砂出现时,先挖周边距刃脚 1000 处,然后按每层 100宽,同时向刃脚方向分层切削,最后开挖中间部分。沉井下沉时,如井壁外侧土体发生坍陷,采取及时砂石回填措施,以减少下沉时四周土体开裂、坍陷对周围基土的影响。 沉井下沉进程中,每 4 小时进行 1 次测量,发现偏斜、位移时,及时进行纠正。 (3)沉井的辅助下沉方法: 如不能下沉时,用水枪从井壁外侧,
26、用高压水冲刷土层,使沉井下沉.特别是在一侧已达到标高而倾斜纠偏时, 采用此方法.射水压力为 0。40.6MPA;每一管的喷水量不得小于 0。2M3/S。 (4)沉井下沉接近标高时,可在四角垫枕木垛,使沉井压在枕木上, 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 15 保持沉井稳定。 5、 测量控制: 沉井位置标高的控制,在沉井外部地面和井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线、水准基点,以控制位置和标高.沉井垂直度的控制,在井筒内各面中心标出垂直线,各吊线坠一个对准下部标板来控制,并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测,挖土时,随时观测垂直度,当线坠离垂直标志墨线达 50,或四面标高差达 100 时,
27、通过调整挖土标高和劳动力,及时进行纠正。 沉井下沉的控制,在井壁周围弹水平张,并在外壁上四面各个角画出标尺,用水准仪观测沉降。 沉井下沉中加强位置、垂直度和标高的观测。接近标高时,连续观测,以防超沉,由专人做好记录。 6、 沉井封底 当沉井下沉到距设计标高 0.1M 时 ,停止井内挖土和抽水,使其靠自重下沉至设计标高,再观测,如经 8 小时内累计下沉量不大于10 时,即可进行排水法沉井封底。 将新老砼接触面打毛、冲刷干净。与内部工程桩相应接触处,在封底厚度内将工程桩侧面凿凹 80-100 止水槽,并将底板钢筋与桩体钢筋焊接。 对井底进行修整,使之成锅底形,由刃脚向中心挖放射形排水沟,填级配碎石
28、作滤水暗沟,在中部距刃脚 23M 处设 2 个集水井,深1。 5M,井间作盲沟相互连通,插入直径 600 滤水砼管, 外包二层滤纱,四周填级配碎石,使井底的水流汇集到井中,用水泵排出。排水沟和集水井随沉井挖土鸸不断加深,保持地下水位低于 0。5M 以下。 封底时,先铺一层 300 厚碎石,再在其上浇一层厚 200 的砼垫层,在刃脚下填实振密,保证沉井的最后稳定,达到 50强度后,在垫层上绑扎钢筋,钢筋两端伸入刃脚凹槽内,浇筑上层底板砼。浇筑时在整个沉井面积上分层、 不间断地进行, 由四周向中央进, 并用振密实。 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 16 进行养护间期, 要求连续抽水,
29、待底板砼强度达到 70,并进行抗浮验算后,对集水井进行停抽封堵。 ,封堵时,将井内水抽干,地套管内迅速用干硬性高强砼进行堵塞捣实,然后用螺栓拧紧,上部用砼垫实捣平。 8) 特殊问题及解决措施: (1) 下沉困难 原因为:自重不够;摩阻力过大。 措施为: 继续碗形破土;增加荷重; 井壁外侧射水枪冲刷周边土。 (2) 下沉过快 原因为:土耐力过小;抽水后摩阻力变小; 措施为:在刃脚处采取部分挖土;井外壁碎石填夯。 (3) 突沉 原因为:锅底土挖得太深; 措施为:控制挖土,锅底不要挖太深,避免掏空过多。 (4) 倾斜 原因为:基土软硬不均;不对称抽垫木、不及时回填;不均匀挖土;一侧障碍物或涌沙;上部
30、堆载不均; 措施为:分区、依次、对称、同步地抽除垫木、及时回填;高侧加快取土; (5) 偏移 原因为:发生倾斜、纠偏; 措施为:控制沉井不再向偏移方向倾斜;有意向相反方向倾斜;深挖倾斜反面土,回填到倾斜一面. (6) 流砂 原因为:井内挖土太快;井点降水效果不好; 措施为:不在刃脚下掏土;增加荷载,快速施工;加大井点降水; (7) 超沉 原因为:终端不及时控制;流沙层失控; 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 17 措施为:沉井至设计标高 100 时,加强观测,停挖土停排 水,靠其自重下沉达稳定;井点降水防涌沙发生。 9) 沉井质量标准: (1) 沉井工程中的模板、钢筋、砼等均符合施
31、工规范的规定; (2) 砼抗压强度及下沉前砼的强度等级, 符合设计要求和施工规范规定; (3) 沉井外壁保持平滑,无裂缝、蜂窝、空洞、不露筋;; (4) 沉井封底符合设计要求和施工规范规定; (5) 下沉稳定:8 小时观测不大于 10; (6) 封底后,刃脚标高偏差不大于 100;刃脚平面中心位移不大于80;四角高差不大于 100; (7) 封底砼坍落度:180200。 10) 安全措施: (1) 严格遵循沉井垫架拆除和土方开挖程序,控制均匀挖土速度,防止发生突然性下沉、严重倾斜现象,导致人身事故; (2) 作艰险沉井下沉中的降排水工作,并设备用电源,以保证沉井挖土过程中不出现大量涌水、涌砂或
32、流砂现象,以避免造成淹井事故; (3) 沉井上部设安全平台, 周围高栏杆; 避开出土的垂直下方作业;井下作业戴好安全帽、穿胶鞋; (4) 沉井内土方吊运,由专人操作和专人指挥,统一信号,预防发生碰撞或脱钩;机械在沉井边操作时,加强对地基稳定性检查,防止发生塌陷、倾翻事故; (5) 沉井挖土应分层、 分段、 对称、 均匀地进行, 达到破土下沉时,操作人员要离开刃脚一定距离,防止突然性下沉而造成事故; (6) 加强机械设备维护、检查、保养;机电设备由专人操作,认真遵守用电安全操作规程,防止超负荷作业,并设漏电保护器;夜间作业,沉井内外保持足够的照明,沉井内采用 36V 安全电 高层建筑地下室深基坑
33、降水和钢板桩综合施工技术 18 压。 11) 征求设计院对此进行相应的设计: (1) 沉井法施工相应的电梯基坑图纸变更设计; (2) 沉井结构设计,包括井壁几何尺寸、刃脚、配筋;刃脚高度;底板凹口位置及尺寸; (3) 沉井施工下沉验算下沉稳定性验算; (4) 计算井身一次浇筑高度, 使其不超过地基耐力, 计算确定其下砂垫层厚度; (5) 沉井底板结构及配筋,包括垫层厚度设计; 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 19 附:基坑与桩基关系图示、基坑剖面图示. 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 20 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 21 坑中坑置后施工初步方案
34、一、 施工部署: 1、工程概况 大底板坑中坑部位,南北长 18。400M,东西宽 13。200M,主楼大底板基坑底标高为13。 150M, 坑中坑底标高18。 550M, 超深 5。4M。大底板板厚 2700。附图示。 2、工程特点及目标: 地下土质为粉沙土,后期施工时,土壁较高, 侧压力大;地下水压大,易形成涌水、涌沙现象;大底板二次浇筑,存在板体竖向截面施工缝. 必须采取有效的止水、降水、挡土措施;进行施工缝防水设置和处理。 二、 施工内容及程序: 大基坑垫层施工-止水围幕墙施工-上部支撑设置-外围管井设置-坑内管井及轻型井点设置-土层开挖及二级轻型井点布管-排水管线调整-砼垫层-钢筋砼封
35、底-大底板施工缝清理及甩筋调整-承台及大底板钢筋连接、绑扎-砼浇筑及养护 三、 止水围幕墙施工 必须深至不透水层,周边止水围幕墙止水效果很好。 桩顶设置钢筋砼圈梁和对撑梁,起支护作用。 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 22 四、 降排水: 1、 坑中坑止水:采用止水围幕墙; 2、 坑外管井降水:确保止水围幕墙不渗漏,降低侧壁外部水位; 3、 坑内管井、轻型井点降水。轻型井点按土方开挖层分级设置。土方开挖时,中间采用管井降水,周边采用轻型井点分级降水. 4、 坑中坑内降水,要求降至坑底标高下 500。 5、 最终采用轻型井点降水,将水管与预留的外部抽水管连接,真空泵进行抽排水。 6
36、、 降排水工作,直至砼达到一定强度等级,方可停止. 五、 土方开挖 1、 分层开挖,土方量共 1311M3。采用井字架垂直运输、小车及桥架水平运输; 2、 视降水情况:降水情况好,坑中坑底部斜坡土方直接成型;降 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 23 水不好,全部挖平至底标高,浇筑砼垫层后,用砖砌或低标号砼放坡浇筑成型. 六、 砼垫层及钢筋砼封底 1、 底部先是 300 厚 C25 砼垫层; 2、 上部 300 厚 C25 钢筋砼基坑成型、封底,内配双层双向16-200 钢筋. 七、 施工缝设置和处理: 1、 设置位置:保证机械施工止水围幕墙操作面,外部管井降水操作面,满足钢筋错位
37、甩筋长度要求; 2、 设置形式:采用止口凹槽形式。板体施工缝如采用水平钢板止水,不便于后期水平止水钢板下口砼的密实。 3、 模板支设:单侧胶合板模板,型钢架支撑,尽可能另加钢管排架对撑。 4、 凿毛、清洗,浇筑前素水泥砂浆刷面。 八、 砼浇筑及养护 1、 砼强度及抗渗等级均增加一级; 2、 砼采用蓄水养护。 九、 施工缝处结构配筋调整.(设计院) 十、 附图。 南通神勇建设工程总承包有限公司 二 00 三年十二月三日 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 24 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 25 东渡城市广场工程 基坑中电梯井部位局部深基坑施工方案 一、 工程概况: 1
38、、 轴/DE 轴区内; 2、 原已施工的基坑围护渗水情况严重,土质情况为粉沙; 3、 基础底板的施工必须抓紧,有利基坑围护安全,春节在即,从时间上有利安排; 4、 周围环境的影响,力联大厦西侧边因基坑变形引起进地下室车道裂缝,户部街道路的安全,南侧房屋的安全; 5、 由上述之因,考虑深基坑后做,即地下二层大底板施工完成后进行. 二、 施工顺序 深基坑范围打井点(深井排水 4-6 孔, 在钢板桩与砖胎模之间)-大底板基础施工-打钢板桩 25深 12M钢板桩上口设置围令、斜角支撑挖土-底笆二层-垫层抢做(200 厚早强砼)-设置油毡防水层-砌 240 厚砖胎模-内粉 1:2 水泥砂浆,面刷防水涂料
39、-绑扎深基坑电梯井道钢筋(与大底板之间机械或电焊连接、设置钢板或橡胶止水板)-拔降井点抽水、拔除钢板桩-浇捣深基坑部位的 C40S8 砼-砼养护。 三、 质量要求:钢筋的连接必须符合规范要求,尤其是机械及电焊连接; 工期要求:尽管挖土不快而且难,但也必须采取措施抓紧,要“尽快”. 四、 如果钢板桩留在基坑内,留一条施工缝; 如果钢板桩不留在基坑内,加砖胎模,最后有后浇带存在(宽600) ; 如满堂双液注浆(水泥+水玻璃+粉煤灰) ,深 9M;轻型井 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 26 点降水一周,打深井一只,用于降压。 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 27 坑中坑
40、施工方案:木板桩式 一、 施工说明 此法主要为木板桩施工方法,利用木板造价低、封水性好的特点。每片木板造成鱼尾形,使前后插入的木板限位;木板底板纵向造成楔形, 便于下一块木板在向下挤压时, 向上一块木板的鱼尾内挤进;木板的横向也做成楔形,利于分土下插。 坑中坑可以及时开挖,与大底板同时施工,无施工缝及后期隐患. 二、 施工程序 打坑外、坑内管井-降水-开挖第一层土下插木 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 28 板桩-上道钢丝绳拉-开挖第二层土-对撑设置-开挖第三层土-(如此)-开挖底层土-填石子滤水层-垫层砼浇筑-钢筋砼底板-砌筑或浇筑基坑放坡-砌筑墙壁-浇筑砼圈梁及夹层砼-(如此
41、)-阀门封井-绑扎坑内钢筋-浇筑砼-蓄水养护。 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 29 三、 降排水 1、 最后坑内管井采用水阀封闭。 2、坑外管井降水:确保钢板桩不渗漏,降低坑外水头和坑内水压; 3、 坑内管井、轻型井点降水。轻型井点按土方开挖层分级设置。土方开挖时,中间采用管井降水,周边采用轻型井点分级降水。 4、 坑中坑内降水,要求降至坑底标高下 500. 高层建筑地下室深基坑降水和钢板桩综合施工技术 30 5、 最终采用轻型井点降水,将水管与预留的外部抽水管连接,真空泵进行抽排水。 6、 降排水工作,直至砼达到一定强度等级,方可停止。 四、土方开挖 为便于减少钢板桩的高度,
42、先开挖一层土后再进行下插钢板桩. 土方开挖,逐层开挖,逐层对撑。顶上道采用钢丝绳与工程桩拉接。 五、 坑内封底砼垫层及钢筋砼封底 12) 坑内先铺二层草袋,上铺碎石滤水层,再铺彩条布后浇筑砼垫层.底部先是 300 厚 C25 砼垫层; 13) 垫层上再采用钢筋砼封底。上部 300 厚 C25 钢筋砼基坑成型、封底,内配双层双向 16-200 钢筋。 a) 基坑成型 1、 底部放坡采用低号素砼,并起到底部周边支撑作用; 2、 上壁砌筑砖胎模, 并设置钢筋砼圈梁,加强坑壁刚度和稳定性;与木板桩间采用素砼填实,增加封水性能; 3、 内部支撑随内部墙体砌筑高度由下而上逐步拆除. 南通神勇建设工程总承包有限公司 二 00 三年十二月五日