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摘要:某地下基坑工程采用明挖法施工,区间降水采用大口井帷幕降水。本文主要介绍其施工过程中的施工技术控制,主要对基坑降水、基坑开挖与基坑回填几个重要工艺进行介绍。
关键词:基坑开挖;明挖法
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:
一、区间明挖法施工方案
开挖主要采用分段分层开挖、随挖随撑并在桩间喷射混凝土的方式,首层采用挖掘机开挖,其后采用绳索式抓斗吊机进行垂直开挖,基底预留人工清底层,至设计基底后进行箱体钢筋砼及防水施工。施工过程中主要对基坑降水、基坑开挖与基坑回填几个重要工艺进行介绍。
二、大口井降水施工
区间降水采用大口井帷幕降水。设置两排井点,每侧间距30m。井位中心线距中隔墙中线1.5m,呈梅花形布置。
井点埋设深度L=h+5.5m(h-对应井点里程处的基坑深度)。
井点管长L′=L+0.3m。
大口井直径φ705mm,全孔下入φ400/300mm水泥砾石滤水管。井口下部3m的滤水管外包一层40目尼龙网。井深范围内回填φ3~7mm滤料。
(一)、施工方法
大口井采用抽筒套管法沉井施工,沉井为钢筋混凝土结构。所有水泵下放到设计深度,泵管连接紧密不漏水。各井与市政污水井相连。
开始降水后应随时监测水位动态变化,监测基坑周围土体沉降量及对建筑物或管道等的影响。必要时,采取加固措施。防止发生事故。
(二)、施工工艺
1、抽筒套管法施工
(1)、基坑开挖:在井位处开挖基坑,以安全坡度挖至底标高高于地下水位0.5m左右,坑底直径=井筒外径+施工操作距离。开挖前须探明孔位处确无地下管道管线后方可施工,否则调整孔位。
(2)、井筒制作:浇灌刃脚后浇灌或砌筑井筒,若井壁进水孔的滤料预先装填时,靠井外壁一侧用挡板把进水孔保护起来。
(3)、井筒就位:当混凝土达到设计强度的70%时,挖土使井筒下沉至地下水位之下。
(4)、套管安装:将钢制套管放置井筒中央,使套管中心与井筒中心重合,固定套管的水平方向位置(但允许套管上下移动)。用抽砂筒在套管内取砂土,使套管下沉,当套管下沉到井筒底外2~5m后,将套管与井筒完全固定。在套管固定前,校核套管自身的垂直度和在井筒中的位置。
(5)、井筒下沉:用抽砂筒不斷地从套管中将砂土取出,井筒底部的地层形成一塌落面,井筒在井筒重量(也可配重)作用下与套管一起下沉,直至设计标高。
(6)、取出套管:解除井筒与套管间的固定,用卷扬机拔出套管。
(7)、大口井周围用粘土回填,分层铺设压实,压实度不小于95%,粘土与井壁贴紧,且不漏夯。
见大口井抽筒套管法施工示意图8-3-1。
2、反滤层铺设
(1)、井筒下沉就位后,整修井底,且井底杂物全部清除,经检验合格后进行下一步工序。
(2)、排水铺设时,将井中水位降至井底之下。
(3)、采用溜槽将滤料送至井底,在一层滤料全部铺设完毕并检验合格后,铺设次层。
(4)、铺设时先沿大口井刃脚处铺设,刃脚处第一层滤料填到设计厚度后,再补充铺设井中心附近的滤料。
3、井壁进水孔的施工
(1)、井壁进水孔在井壁浇筑时一次做好,依进水孔尺寸预制两个角钢框,在井壁浇筑时安装在进水孔的内外壁上。
(2)、在进水孔外壁角钢圈上焊上钢丝网,钢丝网外焊上保护钢筋。
(3)、将滤料分层装入进水孔内,层与层之间用钢丝网间隔。
(4)、装填完滤料后将钢格栅安装在进水孔内壁的角钢上。
(5)、将10mm厚钢板用螺栓固定在进水孔内壁角钢上,见图8-3-2。
(6)、沉井到位后,在井内将钢板取下。
三、基坑开挖与支撑
(一)、施工准备
1、清除基坑范围内障碍物,修好施工场地范围内运输便道,处理好需要悬吊改移的管线。
2、落实弃、存土场地并勘察运输路线。
3、根据地质及水文地质资料,做好地面排水及地下排水、降水方案。
4、按工程监测要求,做好不同类型的测点布置,并测得各测点的初始数据。
5、划分分层及分步开挖的流水段。
6、根据设计提供的采用支撑的形式、轴力和腰梁的形式等有关参数,进行支撑的设计、加工、购置等。
(二)、基坑开挖
1、施工方法
根据本标段基坑工程多层支撑的特点,明挖施工采用纵向分段、分层开挖。分段长度区25m左右,分层标高为设计横撑架设的标高。基坑纵向采用放坡开挖,随挖随刷坡,坡度符合要求。同时设置辅助短坡道、并以阶梯式接力挖土作业为主。开挖机械主要以挖掘机、绳索式抓斗吊机为主,人工为辅。
2、注意事项
(1)、开挖应在混凝土支护桩及止水搅拌桩达到设计强度后方可开挖。
(2)、桩间土壁随基坑开挖采用喷混凝土充填平整。对桩间接缝处或桩内出现的渗漏水,要及时封堵,严防小股流土(砂)扩大。
(3)、限制坑顶堆土等地面荷载。在已回填的结构顶部存在时,应核算沉降量和顶板的允许荷载。
(4)、开挖最下一道支撑下面的土方时,按每6m或3m分小段开挖,16小时以内挖好。在设计标高以上30cm的土方,用人工开挖修平,局部超挖用碎石充填平整。同时设集水坑用泵排除坑底积水。
(5)、当基底土层与设计不符或扰动、水浸、发现淤泥、土质松软等现象时,做好记录,会同有关单位研究处理。
(6)、雨季施工时,沿基坑做好挡水埝和排水沟,冬季施工时及时用保温材料覆盖,基底不得受冻。
(三)、基坑支撑
基坑开挖到设计标高后及时安装支撑,并施加预应力。钢管支撑与腰梁一端焊接,另一端用铁楔子楔紧。支撑按设计图纸布置,中心位置误差不小于5mm。顶梁后采用支托或吊梁固定牢固,同时为保证支撑安装质量,当开挖出一道支撑位置时,即按设计要求在支护桩两侧断面上测定出该道支撑两端与支护桩的接触位置,以保证支撑与支护结构面垂直且位置准确。接触位置应平整,使之受力均匀。腰梁与支护结构的连接牢固后方可进行横撑安装。
四、基坑回填
基坑回填分两种方式进行,第一种形式为下部回填,由于钢管支撑还未拆除,回填采用汽车运到基坑边缘,将土倒入基坑,人工摊铺,小型夯实机分层夯实;第二种形式为在拆除最上面一道支撑后,用推土机推土,人工配合机械分层对称夯实。钢管支撑随回填高度随填随拆,注意保持围护结构的稳定。
(一)填料标准:除淤泥、粉砂、杂土、有机质含量大于8%的腐植土、过湿土和大于20cm石块外,其他均可回填。但结构的侧、顶板必须采用粘土回填,厚度不小于1.0m。
(二)顶板防水保护层和地下管线结构达到强度要求后,开始回填基坑。回填前,将基坑内排水、杂物清理干净,符合回填的虚土压实,并经隐检合格后方可回填。
(三)各类回填土使用前,分别取样测定,确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实度等参数。回填土为粘性土和砂质土时,在最佳含水量时填筑,如含水量偏大应翻松、晾干或加干土拌均;如含水量偏低,可洒水湿润,并增加压实遍数或使用重型压实机械碾压。回填料为碎石类土时,回填或碾压前宜洒水湿润。不同类土回填,按土类分层填铺。
(四)基坑回填分层、水平夯实;隧道结构两侧水平、对称同时回填;基坑回填标高不一致时,从低处逐层填压。基坑分段回填接茬处,已填土坡挖宽度不小于1m,高度不大于0.5m的台阶。
(五)基坑回填时机械或机具不得碰撞结构以及防水保护层。结构顶板50cm范围内以及管线周围采用人工使用小型机具夯填,夯与夯之间重叠不小于1/3夯底宽度。采用机械碾压时,要薄填、慢行、先轻后重、反复碾压,碾压时搭接宽度不小于20cm。
(六)基坑回填碾压过程中,取样检查回填土密度。机械碾压时,每层填土按基坑长度50m(且不大于1000m2)取一组;人工夯实时,每层填土按基坑长25m(且不大于500m2)取一组;取样点不少于6个。
关键词:基坑开挖;明挖法
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:
一、区间明挖法施工方案
开挖主要采用分段分层开挖、随挖随撑并在桩间喷射混凝土的方式,首层采用挖掘机开挖,其后采用绳索式抓斗吊机进行垂直开挖,基底预留人工清底层,至设计基底后进行箱体钢筋砼及防水施工。施工过程中主要对基坑降水、基坑开挖与基坑回填几个重要工艺进行介绍。
二、大口井降水施工
区间降水采用大口井帷幕降水。设置两排井点,每侧间距30m。井位中心线距中隔墙中线1.5m,呈梅花形布置。
井点埋设深度L=h+5.5m(h-对应井点里程处的基坑深度)。
井点管长L′=L+0.3m。
大口井直径φ705mm,全孔下入φ400/300mm水泥砾石滤水管。井口下部3m的滤水管外包一层40目尼龙网。井深范围内回填φ3~7mm滤料。
(一)、施工方法
大口井采用抽筒套管法沉井施工,沉井为钢筋混凝土结构。所有水泵下放到设计深度,泵管连接紧密不漏水。各井与市政污水井相连。
开始降水后应随时监测水位动态变化,监测基坑周围土体沉降量及对建筑物或管道等的影响。必要时,采取加固措施。防止发生事故。
(二)、施工工艺
1、抽筒套管法施工
(1)、基坑开挖:在井位处开挖基坑,以安全坡度挖至底标高高于地下水位0.5m左右,坑底直径=井筒外径+施工操作距离。开挖前须探明孔位处确无地下管道管线后方可施工,否则调整孔位。
(2)、井筒制作:浇灌刃脚后浇灌或砌筑井筒,若井壁进水孔的滤料预先装填时,靠井外壁一侧用挡板把进水孔保护起来。
(3)、井筒就位:当混凝土达到设计强度的70%时,挖土使井筒下沉至地下水位之下。
(4)、套管安装:将钢制套管放置井筒中央,使套管中心与井筒中心重合,固定套管的水平方向位置(但允许套管上下移动)。用抽砂筒在套管内取砂土,使套管下沉,当套管下沉到井筒底外2~5m后,将套管与井筒完全固定。在套管固定前,校核套管自身的垂直度和在井筒中的位置。
(5)、井筒下沉:用抽砂筒不斷地从套管中将砂土取出,井筒底部的地层形成一塌落面,井筒在井筒重量(也可配重)作用下与套管一起下沉,直至设计标高。
(6)、取出套管:解除井筒与套管间的固定,用卷扬机拔出套管。
(7)、大口井周围用粘土回填,分层铺设压实,压实度不小于95%,粘土与井壁贴紧,且不漏夯。
见大口井抽筒套管法施工示意图8-3-1。
2、反滤层铺设
(1)、井筒下沉就位后,整修井底,且井底杂物全部清除,经检验合格后进行下一步工序。
(2)、排水铺设时,将井中水位降至井底之下。
(3)、采用溜槽将滤料送至井底,在一层滤料全部铺设完毕并检验合格后,铺设次层。
(4)、铺设时先沿大口井刃脚处铺设,刃脚处第一层滤料填到设计厚度后,再补充铺设井中心附近的滤料。
3、井壁进水孔的施工
(1)、井壁进水孔在井壁浇筑时一次做好,依进水孔尺寸预制两个角钢框,在井壁浇筑时安装在进水孔的内外壁上。
(2)、在进水孔外壁角钢圈上焊上钢丝网,钢丝网外焊上保护钢筋。
(3)、将滤料分层装入进水孔内,层与层之间用钢丝网间隔。
(4)、装填完滤料后将钢格栅安装在进水孔内壁的角钢上。
(5)、将10mm厚钢板用螺栓固定在进水孔内壁角钢上,见图8-3-2。
(6)、沉井到位后,在井内将钢板取下。
三、基坑开挖与支撑
(一)、施工准备
1、清除基坑范围内障碍物,修好施工场地范围内运输便道,处理好需要悬吊改移的管线。
2、落实弃、存土场地并勘察运输路线。
3、根据地质及水文地质资料,做好地面排水及地下排水、降水方案。
4、按工程监测要求,做好不同类型的测点布置,并测得各测点的初始数据。
5、划分分层及分步开挖的流水段。
6、根据设计提供的采用支撑的形式、轴力和腰梁的形式等有关参数,进行支撑的设计、加工、购置等。
(二)、基坑开挖
1、施工方法
根据本标段基坑工程多层支撑的特点,明挖施工采用纵向分段、分层开挖。分段长度区25m左右,分层标高为设计横撑架设的标高。基坑纵向采用放坡开挖,随挖随刷坡,坡度符合要求。同时设置辅助短坡道、并以阶梯式接力挖土作业为主。开挖机械主要以挖掘机、绳索式抓斗吊机为主,人工为辅。
2、注意事项
(1)、开挖应在混凝土支护桩及止水搅拌桩达到设计强度后方可开挖。
(2)、桩间土壁随基坑开挖采用喷混凝土充填平整。对桩间接缝处或桩内出现的渗漏水,要及时封堵,严防小股流土(砂)扩大。
(3)、限制坑顶堆土等地面荷载。在已回填的结构顶部存在时,应核算沉降量和顶板的允许荷载。
(4)、开挖最下一道支撑下面的土方时,按每6m或3m分小段开挖,16小时以内挖好。在设计标高以上30cm的土方,用人工开挖修平,局部超挖用碎石充填平整。同时设集水坑用泵排除坑底积水。
(5)、当基底土层与设计不符或扰动、水浸、发现淤泥、土质松软等现象时,做好记录,会同有关单位研究处理。
(6)、雨季施工时,沿基坑做好挡水埝和排水沟,冬季施工时及时用保温材料覆盖,基底不得受冻。
(三)、基坑支撑
基坑开挖到设计标高后及时安装支撑,并施加预应力。钢管支撑与腰梁一端焊接,另一端用铁楔子楔紧。支撑按设计图纸布置,中心位置误差不小于5mm。顶梁后采用支托或吊梁固定牢固,同时为保证支撑安装质量,当开挖出一道支撑位置时,即按设计要求在支护桩两侧断面上测定出该道支撑两端与支护桩的接触位置,以保证支撑与支护结构面垂直且位置准确。接触位置应平整,使之受力均匀。腰梁与支护结构的连接牢固后方可进行横撑安装。
四、基坑回填
基坑回填分两种方式进行,第一种形式为下部回填,由于钢管支撑还未拆除,回填采用汽车运到基坑边缘,将土倒入基坑,人工摊铺,小型夯实机分层夯实;第二种形式为在拆除最上面一道支撑后,用推土机推土,人工配合机械分层对称夯实。钢管支撑随回填高度随填随拆,注意保持围护结构的稳定。
(一)填料标准:除淤泥、粉砂、杂土、有机质含量大于8%的腐植土、过湿土和大于20cm石块外,其他均可回填。但结构的侧、顶板必须采用粘土回填,厚度不小于1.0m。
(二)顶板防水保护层和地下管线结构达到强度要求后,开始回填基坑。回填前,将基坑内排水、杂物清理干净,符合回填的虚土压实,并经隐检合格后方可回填。
(三)各类回填土使用前,分别取样测定,确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实度等参数。回填土为粘性土和砂质土时,在最佳含水量时填筑,如含水量偏大应翻松、晾干或加干土拌均;如含水量偏低,可洒水湿润,并增加压实遍数或使用重型压实机械碾压。回填料为碎石类土时,回填或碾压前宜洒水湿润。不同类土回填,按土类分层填铺。
(四)基坑回填分层、水平夯实;隧道结构两侧水平、对称同时回填;基坑回填标高不一致时,从低处逐层填压。基坑分段回填接茬处,已填土坡挖宽度不小于1m,高度不大于0.5m的台阶。
(五)基坑回填时机械或机具不得碰撞结构以及防水保护层。结构顶板50cm范围内以及管线周围采用人工使用小型机具夯填,夯与夯之间重叠不小于1/3夯底宽度。采用机械碾压时,要薄填、慢行、先轻后重、反复碾压,碾压时搭接宽度不小于20cm。
(六)基坑回填碾压过程中,取样检查回填土密度。机械碾压时,每层填土按基坑长度50m(且不大于1000m2)取一组;人工夯实时,每层填土按基坑长25m(且不大于500m2)取一组;取样点不少于6个。