论文《深基础工程施工技术研究》-仁创编译转载

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　　摘要：为研究城市中心区复杂环境条件下深基础工程的施工技术，以上海市中心城区某工程为例，展开了相关研究。通过采用顺作法施工，并将基坑降水、基坑开挖、地下结构施工等多种施工技术组合，结合基坑监测数据综合分析，制订了针对性的技术措施，在顺利推进工程项目建设的同时确保了周边环境的安全，为类似城市中心区复杂环境条件下的深基坑工积累了经验。

　　关键词：基础工程;顺作法;深基坑;施工技术

　　1工程概况

　　背景项目位于上海市静安区，东至宝昌路，西至公兴路，南至临山路，北至中兴路。地块规划用地面积19651.2m2，地下室共2层，地下1层、2层层高均为4.6m，主要用于地下机动车库、设备用房及附属用房。地下结构采用钢筋混凝土框架结构，筏板基础;采用钻孔灌注桩围护结构，三轴搅拌桩止水，整体采用2道钢筋混凝土支撑;坑内局部深坑加固、暗墩加固。

　　2基坑支护、降水及监测

　　2.1基坑围护体系

　　2层地库普遍区域基坑开挖深度约10.9m。采用三轴搅拌桩止水，水泥掺量20%，搅拌桩有效深度26～28m;挡土采用φ950～1000mm@(1150～1200mm)钻孔灌注桩，有效深度21～24m。地库内采用二桩承台、三桩承台、四桩承台、五桩承台、六桩承台和八桩承台，承台下采用φ600mm钻孔灌注桩，桩长26～27m。一般地库集水井围护采用双轴搅拌桩，桩长4m。主楼电梯井、消防集水井坑边围护采用高压旋喷桩，水泥掺量25%，有效深度6m，坑内采用高压旋喷桩封底，水泥掺量25%。

　　2.2降水施工技术

　　基坑开挖时，在基坑外侧设置由集水井、排水沟组成的排水系统，避免基坑外部的水流入基坑内部;排水沟尽量布置在止水帷幕外边缘0.5m以外;基坑外部的排水沟须有防渗措施，防止因围护体位移引起排水沟开裂损坏，继而导致地表水渗入基坑周边土体中。基坑采用深井降水，降水深度控制在基坑底部或局部落深区以下1m。本工程深井管较长，在分层开挖至一定深度后，应将裸露的井管迅速拆除。在基坑开挖期间应每天测报抽水量及基坑内地下水位。抽水系统安装完毕后，应先进行试抽，达到要求后方可转入正常抽水，除遇特殊情况外，一般应连续工作。

　　2.3基坑监测

　　专业单位实时进行基坑安全监测，土方开挖施工过程中根据监测数据，合理安排土方开挖施工节奏，确保基坑施工安全。监测内容包括：围护墙顶水平位移、沉降监测;围护墙深层侧向变形、深层土体侧向位移(测斜)监测;支撑轴力监测;立柱沉降监测;地下管线水平位移、沉降监测;坑外地表沉降、道路裂缝监测;坑内、外地下水位(潜水、承压水)监测;邻近的构筑物沉降、水平位移和裂缝监测;周边建(构)筑物裂缝观测。

　　3基础工程施工技术

　　3.1土方开挖

　　本工程基坑总开挖面积17600m2，基坑普遍挖深约为10.90m。土方、支撑采用明挖方式进行，开挖顺序根据盆式开挖的原则，分层分区依次开挖[1-2]。根据现场施工条件和总工期进度安排，并结合围护设计工况，本项目基坑共分3层开挖：第1层分为7个区，土方挖深2m，开挖至-2.60m后，施工第1道支撑，第1层出土量为35976m3。第2层分为11个区，土方挖深5.45m，采用两级放坡开挖，第1次挖深3.00m，挖至-5.60m，第2次挖深2.45m，挖至-8.05m，待第1道支撑(栈桥)施工完成后，开挖第2层土方，开挖至标高-8.05m后，施工第2道支撑，轴线标高-7.50m，第2层出土量98209m3。第3层分为15个区，土方挖深3.45m，待第2道支撑施工完成后，开挖第3层土方，开挖至-11.50m后，施工深坑、垫层及基础底板，第3层出土量67025m3。

　　3.2混凝土支撑

　　第1道支撑及栈桥施工顺序为：测量定位→垫层浇筑→钢筋绑扎→隐蔽工程验收→立侧模→混凝土浇筑→混凝土养护。第2道支撑施工顺序为：测量定位→立梁底模板→钢筋绑扎→隐蔽工程验收→立侧模→混凝土浇筑→混凝土养护。3.2.1模板施工支撑、支撑围檩底模主要采用木夹板。侧模采用七夹板，夹板外侧采用φ48mm钢管横杆及对拉螺栓固定。第1道支撑梁底模板用垫层，垫层上满铺油毡，确保拆除垫层时，不粘在支撑梁梁底。栈桥板施工，采用常规的模板排架体系。开挖场地的土壤均为弹簧土和淤泥，为保证模板排架系统的安全，在栈桥底下满浇C15混凝土垫层。第2道支撑梁底和侧面均采用木夹板为底模板，侧模采用七夹板，夹板外侧采用φ48mm钢管横杆及对拉螺栓加以固定。3.2.2钢筋工程本工程钢筋均采用工厂成形钢筋，因支撑跨距大、基坑开挖深度大，基坑形成后支撑应力相应较大，因此钢筋施工过程中必须严格按照钢筋混凝土施工规范要求，确保同一截面钢筋接头的数量不超过50%。为了加快施工进度，减少土体无支撑暴露时间，支撑钢筋拟采用直螺纹连接和冷扎接头连接形式。支撑施工期间，钢筋工程施工及验收过程中必须加强对各节点部位加强筋的验收工作，对围檩与支撑尤其是八字撑(斜撑部位)节点钢筋的数量及锚固方式、锚固长度加以复核，确保支撑的受力效果。3.2.3混凝土施工根据本工程支撑平面布置形式，本工程支撑混凝土施工量较大，为加快施工进度，支撑、支撑围檩考虑采用早强剂，以尽快达到设计强度要求。混凝土围檩施工根据挖土工作面展开，在主撑位置进行加强处理，混凝土围檩钢筋搭接严格按设计要求。

　　3.3地下部分结构施工

　　3.3.1垫层施工在基底挖土开始以后，基底挖好一块就要及时浇筑一块素混凝土垫层，能立即浇筑垫层的原则上不过夜，尽量减少基坑底部的暴露时间，基坑底部暴露的时间原则上不超过24h。3.3.2底板钢筋底板钢筋中大于φ16mm的钢筋连接方式采用套筒直螺纹钢筋接头。钢筋绑扎须按图纸的设计要求进行，所有规格、尺寸、数量、间距必须核对准确。钢筋的接头形式按图纸的设计要求进行，并按规范规定进行一定数量的抽检复试。绑扎时将严格按规范要求进行，双向受力底板钢筋外围连续2圈必须在每个交叉节点绑扎，中间则采取一隔一的梅花形绑扎。本工程底板的厚度较大，为了保证上排钢筋的位置及标高正确，在底板上下排钢筋间设置8#槽钢作为钢筋支架立柱，支柱间距1.5m，50mm×5mm角钢作为横杠，按1.5m间距设置，纵横向每隔4跨设置剪刀撑，以确保上排钢筋的稳定性。穿越底板的支撑格构柱、栈桥H型钢柱，在底板高度的中间焊接钢板止水片。底板钢筋铺设时如遇支撑、栈桥立柱时，此部分钢筋间距可作适当调整，尽量穿过格构柱间隙。3.3.3模板施工深坑内模采用七夹板，纵向格栅采用40mm×90mm木料，按照七夹板模数布置，间距不超过400mm。双榀钢管作为纵横围檩，横围檩间距400mm，竖围檩间距700mm，φ14mm对拉螺栓间距400mm×700mm，螺栓另外一端与底板内钢筋焊接牢固。钢管围檩之间对撑牢固。深坑底部焊接钢筋支架用于架设模板。3.3.4混凝土施工浇筑顺序为“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”。混凝土分皮分层浇筑时，使用振动器应快插慢拔，平面呈梅花状，间距不大于35cm，振动器在每一插点的时间以混凝土表面呈水平，不出现水泥浆、不再冒气泡，不显著沉陷为度，每点振捣时间为20～30s，振动插入时应深入下一皮混凝土内5～10cm，以达到复振效果，且应在振动棒上做好标记，以免过分深入下一皮混凝土内，影响混凝土的质量。振捣时，应加强距地下连续墙边20cm左右范围混凝土的振捣。在浇筑、振捣过程中，上涌的泌水和浮浆顺着混凝土坡面下流到坑底，少量来不及排出的泌水随着混凝土浇筑向前推进，被赶到坑底的集水坑，再由水泵及时排出坑外。当混凝土大坡面的坡角接近顶端时，可改变浇筑方向，即从顶端往回浇筑，与原斜坡相交成一个集水坑，逐步向中间缩小成水潭，再用软轴泵及时排出最后阶段的所有泌水。混凝土的平仓工作必须在混凝土初凝前进行，用长2m的刮尺将混凝土面按水平标高控制标记刮拍平整，高低不平的部位，必须及时修补平整，随后用木蟹打磨一遍，最后在混凝土表层收水干硬前，再用木蟹全面打磨一遍，尽早采取混凝土养护措施。考虑底板浇筑时间在冬季，因此底板混凝土浇筑完毕后，表面应铺设1层薄膜和2层草包。铺设时要求薄膜及草包搭接铺设，同时上下层之间搭接应相互错位，不得有混凝土露出的部位，确保保温养护的效果。大面积混凝土浇筑完毕后的最初3d内，混凝土处于升温阶段，混凝土内部温度可达60～70℃，因此必须采取保温保湿养护措施，以减少混凝土表面热量的扩散，防止表面裂缝产生。为严格控制内外温差，确保混凝土质量，在底板表面混凝土浇筑邵光聖:城市中心区复杂环境条件下深基础工程施工技术结束、初凝开始前，即应覆盖1层塑料薄膜作蓄水养护，上面再盖2层草包保温。在塑料薄膜、草包覆盖条件下，保温保湿可充分发挥混凝土徐变特性，降低温度应力，减少混凝土降温梯度，控制有害裂缝出现。另外，现场应有备用草包，根据测温情况再决定是否盖第3层草包。在1周后(根据测定温度而定)去掉部分塑料薄膜，加强混凝土早期养护，要求养护时间不小于14d。

　　4结语

　　为能够不断满足社会及广大人民对建设的内在要求，与建设工程相关的参建单位、监管部门及政府主管部门，必须不断加强对不同工程项目施工特点的学习，并详细掌握。同时，通过建设工程领域相关课题的研究，进一步对不同类型的工程建设项目的施工技术要点进行全面深入分析，并结合实践进行创新发展，使工程建设行业从业人员在新时代建设工程领域中发挥出更加重要的作用。

　　参考文献

　　[1]母成宇.土木工程基础施工技术要点分析[J].中外企业家,2018(36):107.

　　[2]安龙.土木建筑工程施工特点与技术创新[J].工程建设与设计,2018(20):193-194.

　　作者：邵光聖 单位：上海市建设工程安全质量监督总站

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