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新技术攻克地区建设项目施工难题
2015-11-16发布 发布人:
    在陇南成县,因特殊的地质构造,建设项目在桩体施工阶段,解决一次性截水问题一直是施工中的一个难题。功夫不负有心人,这个难题终于在成县武装部旧址开发一期工程施工中攻克,其中深基坑咬合桩支护技术的产生和应用起到了关键作用。

     由美高梅游戏官网娱乐一建集团负责承建的成县武装部旧址开发一期工程,位于陇南成县县城北大街和东大街交汇处,属于县城中心地带。根据勘察报告,该区域地下水位高程为954.21~954.47m,含水层为卵石层。建筑物基础底标高为950.400m,位于地下水水位下约4.5m。因此基坑开挖前须采用降水措施或止水疏干措施以降低基坑内地下水,保证基坑干燥作业施工,降水幅度约为5~6m。客观讲,该区域场地狭小,地质条件比较复杂,周边建筑物较多且临近基坑,地下水水位及水量均较高,施工难度确实很大。如何把握A序桩的凝结时间?如何准确确定桩位?是施工中的难点所在。
     施工过程中,项目部吸取该地区基坑设计施工经验,通过分析基坑周边道路、临舍、建筑物位置、基础特点,结合基坑工程地质条件,对基坑支护进行专门设计,最终确定采用“排桩”、局部“排桩+预应力锚杆”的支护措施。根据专家论证所提出的建议,项目部采取中心岛开挖的方式,均匀地从周边开始向中间挖土,以达到支护桩内侧均匀卸载的目的,防止产生局部不均匀受力造成支护失衡。为达到截水效果,项目部还组成攻关团队,由第一工程官网总工程师王东辉牵头主抓,基坑 “排桩”主要采用“咬合桩”封闭基坑外地下水,基坑内布置少量疏干井,以坑外截水结合坑内疏排水方式解决地下水对基坑开挖、施工的影响,同时可以避免降水对基坑周边既有建筑物(构筑物)产生的不利影响。从已挖开的基坑来看,周边支护桩变形在计算范围内,疏干井内仅有少量的渗透水,取得了预计的截水效果。
     为便于切割咬合,桩的排列方式一般设计为一个素混凝土桩或异型钢筋混凝土桩(A桩)和一个钢筋混凝土桩(B桩)间隔布置。为了减少施工过程中相邻孔间的扰动,一般采用隔4孔为一个单元序列施工工法。即施工时,先施工A1、A3桩,再施工A2、A4桩。紧跟着施工相邻的B桩。A桩用超缓凝型混凝土,要求必须在A桩混凝土凝结之前完成B桩的施工,以便在B桩施工时,利用旋挖钻机切割掉相邻A桩1/4弱直径相交部分的混凝土,实现A桩与B桩的咬合。其工艺特点体现在:一是采用旋挖钻机施工,在成孔过程中对易于坍孔的部分采用泥浆护壁,这样可避免某些地质条件下的孔壁坍垮问题,且成孔垂直度能由旋挖钻机垂直度控制系统自动调整和保证;二是施工机械化程度高、成孔速度快、桩机就位迅速、成桩效率明显高于其他类型灌注桩;三是施工噪声小、无振动,对地层及周边环境影响小,对泥浆作业进行控制,可以做到施工现场洁净;四是钻孔咬合桩围护结构适用地层范围广,尤其在富水软地层中施工的排桩围护结构防渗效果好,无需另外增加辅助截水帷幕等防水措施,与其他达到相同工程要求的围护结构形式(如人工挖孔排桩、地下连续墙等)相比造价低;五是旋挖钻机施工钻孔咬合桩技术通用性强、易掌握,利于推广;六是便于施行其他后处理技术,如后压密注浆技术、锚杆支护技术、旋喷加固技术等。
     该工程截水支护桩自2014年10月初开始施工,通过埋设在场内的疏干井连续抽水,疏干井内的水位下降明显,场内一直处于干作业状态,支护桩未见有明显渗漏现象,说明截水取得成功。经过一年来的观测,基坑变形在安全预警范围之内,支护系统稳定,除锚杆孔内有微量渗水以外,整个基坑未见渗漏,达到预期效果。这也是近年来成县建设项目中唯一一次性截水成功的项目,获得了建设、监理单位的一致好评。
     深基坑咬合桩支护技术是采用旋挖钻机,用钻孔咬合桩的方式来完成主体基坑支护工程的一项新技术,由于该施工方法中,桩体互相咬合,形成竖向屏障般的排桩支护体系,在支护的同时兼具截水的功能,并逐渐从理论和概念上得到完善和成熟,形成一种新的现代基础施工工法,可广泛应用。据课题攻关团队负责人介绍,该技术适用于风化石灰石岩层,砂砾石层及软土地层深基坑围护结构的施工,尤其在饱和富水软土层施工中最能体现其优越性。
     这项新技术的应用,给项目管理带来了积极变化,既解决了高水位地质条件下基坑支护和截水的难题,又凸显了自动化程度高、劳动强度低、施工效率高的管理效果。在技术层面,由于采用悬臂桩加冠梁、锚杆的支护方式,在占地有限的情况下,还解决了施工现场狭小的问题;同时在周边环境不适宜降水的情况下,采取排桩截水的方式能够满足基坑内降水的要求。通过科学的测算,本施工工艺较传统的土钉墙支护+井点式降水工艺可节省工期一半以上,在达到截水效果后,可以将疏干井停用,节约造价及后期降水、维护费用约1/3,经济效益明显。

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