沿海地区坑中坑施工浅析

沿海地区坑中坑施工浅析

浙江省建工集团有限责任公司山东分公司山东济南250023

摘要:本文以我们在威海市华润中心·威海湾九里工程为例,根据当地特殊的沿海地质条件和潮汐水位的影响,以及具体工程的要求和特点,经过实际施工经验,对沿海坑中坑施工,具有很强的借鉴经验。

沿海地区坑中坑施工过程中,由于坑中坑作业面处于海平面以下,所以施工过程中坑中坑四周止水和施工安全是关系到整个工程成败的关键,是前提,是基础。否则在施工过程中,因为降水过程控制不好,水位高,边坡侧壁压力大,而造成滑坡、塌方。根据沿海地区不同地质条件和现场实际,制定出切实可行降水方案和措施以及施工方案,在施工中才能达到预期效果,那么在坑中坑施工中,就可以取得事半功倍的作用。

关键词:沿海;潮汐;坑中坑;沉井;沉箱

一、工程概况

华润中心·威海湾九里工程位于威海市环翠区海滨中路抱海大酒店以东区域,本工程四面环海,为后期人工填海筑岛住宅工程。本工程高层住宅采用框剪结构。桩基础为冲孔灌注桩,持力层为中风化基岩,为端承桩。主楼基础底板垫层顶高度为+0.7m、坑中坑深度为-2.75m。

二、工程地质情况

1、工程地质条件

建设场地原地貌单元属海岸阶地,经人工填海平整,场地地势较为平坦,场地地面高程2.74~4.10m,最大高差1.36m。场地所揭露的地层上部为新生代后期人工填土及海陆交互相淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粗砾砂等地层,下部为下元古代胶东群变质岩。

2、工程水文条件

2.1潮流

该海域潮流类型以规则半日潮流为主,潮流运动形式以往复流为主,潮流旋转方向以逆时针方向旋转为主。

2.2潮汐

金线顶海域潮汐类型为不规则半日潮类型,根据威海验潮站1959~1981年实测资料统计,该海域最高高潮位2.90m,平均高潮位1.90m,最低低潮位-0.76m,平均低潮位0.55m,最大潮差2.09m。

根据国家海洋局在该海湾内布设的水文观测站连续15天观测数据,该海湾最高高潮位1.32m,平均高潮位0.69m,最低低潮位-1.17m,平均低潮位-0.62m,平均潮差1.31m,最大潮差1.75m,最小潮差0.73m。

2.3地下水

施工现场地下水主要为第四系孔隙潜水,主要含水层为①素填土及④粗砾砂,地下水受大气降水补给,并与海水相连通,地下水水位直接受海水潮汐影响,变幅大。地下水排泄方式主要为侧向渗流及蒸发,勘察期间在103#钻孔附近水位测量探坑11.25-12.10水位观测结果,低潮水位标高-0.95~-0.33,高潮水位标高0.45~1.22m。根据现场2011年12月5日至16日水位观测成果显示,最高水位1.07m,最低水位0.45m。

三、施工方案的比拟

主楼施工阶段,主楼土方开挖,利用电梯井集水坑位置设置强排水点,土方开挖至垫层底标高,破桩,人工清槽,浇筑垫层,为之后坑中坑施工创造好的工作环境,且可以交叉作业,缩短工期。由于主楼基础垫层底绝对标高为+0.7m,利用电梯井、集水坑设置强排水点进行降水,降水情况完全可以满足主楼基础施工的要求,在主楼基础开挖周边用钢丝网片满挂和混凝土喷浆技术,可以维持土方开挖之后基坑边坡稳定和防止塌方。在施工过程中,只对坑中坑进行边坡支护,可以节省大量的施工成本,同时保证施工的顺利进行。

3.1、一种方案采用混凝土满灌施工方案

3.1.1施工工序

按照图纸定位放线→土方开挖→强排水→破桩→坑中坑满灌浇筑混凝土→风人镐工凿出电梯井集水坑→下钢筋笼→支模板→浇筑混凝土→坑中坑成型。

3.2技术措施

3.2.1土方开挖阶段

坑中坑开挖首先确定位置,按照电梯基坑外围尺寸再每边增加1m,适当放坡,冲击桩成桩时已经将周围砂石土挤压密实,不存在塌方情况,先挖一侧,另一侧降水。深度开挖至-3.15m为宜,待一侧挖成再将降水设备移到另外一侧,直至全部挖成。该阶段土方开挖难度特别大,需要连续作业,降水开挖交替进行,中间禁止停顿,过程当中测量工作必须到位,保证以后电梯井集水坑凿出之后垫层厚度,从而保证止水效果。

3.2.2浇筑混凝土阶段

坑中坑浇筑混凝土,由于受潮汐的影响,坑中坑水位也会随着潮汐而变化,所以时间的选择是个关键,各种机械设备,人工等在施工之前必须全部到位,混凝土供应要及时,不能间断,随时能够投入到工程施工中。时间选择上,必须根据整个施工过程需要的时间进行计算,在涨潮之前必须完成全部施工工序。先用大功率污泥泵强排水,待水排差不多了,开始浇筑大体积混凝土(必要时进行水下浇筑混凝土),浇筑混凝土时采用导管插入混凝土中,将泥浆和水排出,同时防止空气进入混凝土,从而保证混凝土的密实度。

3.2.3凿处混凝土阶段

在凿除混凝土阶段,先在混凝土上进行定位测量放线,严格控制凿除混凝土的位置,同时在凿混凝土过程中控制凿除面标高,严禁出现凿过深现象。

3.3特点

此方案的优点在于可以利用预制好的构件,在各道工序之间同时进行施工,可以有效的缩短施工工期,同时有效的降低了混凝土的使用量,减少了原材料的成本。所有有效的降低了施工成本,节约资金。缺点在于坑中坑浇筑不是整体浇筑,整体性不好,防水效果降低,增加了风险。

3、方案的比拟

针对以上两种方案,第一种方案满灌混凝土,虽然防水止水效果很好,但是由于满灌混凝土,后期要凿出,对混凝土原材料的使用量会产生很大的成本,加上人工凿出电梯井集水井形状,人工投入加大,同时对工期的影响也是很大的。第二种方案,在施工过程中,对坑中坑挖土要做很好的控制,否则同样会出现混凝土大量原材料的浪费,在沉井施工要用到施工起重机械,所以在施工过程中,要将所有的预制构件完成后,进行一次性吊装,可以节约很大一部分成本。如果能够合理的安排好各个环节,利用沉井进行坑中坑施工,将会大大的缩短施工工期和材料人工成本,同时保证后期施工的顺利进行。

四、结束语

中国漫长的海岸线,分布着大中小城市,在城市发展的进程中,大量的高层、超高层建筑拔地而起,海岸阶地或人工填海技术在我国海岸城市不断拓展中提供了很大的土地资源,但是在开发的过程中,对于施工过程中基础施工防水止水排水越来越得到广大工程技术人员的关注,如何能够在节约成本的同时,满足建筑物本身构造需求和施工需求,已是一个主要问题。对于不同的建筑物,设计的不同,各种施工方法不断地涌现,本文中提到的两种施工方案,已在实际工程中得到了检验,也达到了预期的目的。但是其中的不足不处还得需要更多的有经验的工程技术人员去弥补,去发掘。应突出。

参考文献:

[1]《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009

[2]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

[3]《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99

[4]《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98

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