【摘 要】 大型地下建筑施工由于其施工環(huán)境的復(fù)雜,其施工技術(shù)難度也比較大。本文通過(guò)對(duì)大型地下建筑基本施工技術(shù)進(jìn)行了介紹,分別從工程的前期勘察,地下工程土方開(kāi)挖及維護(hù),工程后期的控制參數(shù)的測(cè)量和監(jiān)測(cè)三個(gè)方面進(jìn)行了闡述,并且通過(guò)某市大型地下活動(dòng)中心工程施工實(shí)例分析,對(duì)大型地下建筑施工技術(shù)的具體實(shí)施進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
【關(guān)鍵詞】 地下建筑施工技術(shù)開(kāi)挖
1、引言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及土地資源的短缺,許多地下商場(chǎng),地下停車(chē)場(chǎng)等地下建筑越來(lái)越多的走進(jìn)了人們的生活。由于地下環(huán)境的復(fù)雜,因此其施工技術(shù)類(lèi)型與施工難度較地上建筑都有很大的不同,選擇合適的施工技術(shù),對(duì)于地下大型建筑的安全施工具有非常重要的作用。
2、大型地下建筑基本施工技術(shù)介紹
2.1 工程前期的勘察
對(duì)于地下大型建筑的施工而言,施工前的地質(zhì)、地形以及位置勘察都是非常重要的。地質(zhì)勘察主要是對(duì)地下地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行探測(cè),通過(guò)地質(zhì)勘察的結(jié)果來(lái)設(shè)計(jì)工程的具體施工方案。地形以及工程位置的勘察對(duì)于過(guò)程的施工方案設(shè)計(jì)起著決定性的作用,通過(guò)對(duì)地形以及過(guò)程位置的勘察,可以計(jì)算地下工程施工對(duì)地面及地面建筑的影響值,設(shè)置合理的施工參數(shù)。在大型地下建筑施工開(kāi)始前,地質(zhì)勘察和地形位置的勘察都是必須的,地質(zhì)勘察的范圍一般都要超過(guò)要進(jìn)行范圍的三倍以上,最終的勘察結(jié)果都要得到《工程巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告》。并且在工程正式開(kāi)始前都要有《工程設(shè)計(jì)方案說(shuō)明》。
2.2 地下工程的土方開(kāi)挖及維護(hù)
土方開(kāi)挖及其工程圍護(hù)是地下過(guò)程的主要實(shí)施階段,這一過(guò)程的實(shí)施要嚴(yán)格按照《工程設(shè)計(jì)方案說(shuō)明》來(lái)進(jìn)行。對(duì)于不同的地下工程,其土方開(kāi)挖的過(guò)程以及圍護(hù)的方式都不一樣,這是由于其地質(zhì)構(gòu)造以及施工位置等決定的。但是,一般來(lái)說(shuō),地下工程在施工過(guò)程中要邊開(kāi)挖邊圍護(hù),并且必須設(shè)計(jì)合理的開(kāi)挖步驟。一般地下十幾二十米深的地下工程大約要分五到六步進(jìn)行土方開(kāi)挖。地下工程圍護(hù)對(duì)于工程的安全性具有非常重要的作用,一般除了要考慮結(jié)構(gòu)的整體性之外,還一定要考慮建筑在地下的隔水,保證基坑安全。
3、某市大型地下活動(dòng)中心工程施工實(shí)例分析
為方便居民生活,某市決定在市中心路附近擬建一大型地下活動(dòng)中心?;顒?dòng)中心分為三層,一層為大型地下商場(chǎng),二層、三層為地下停車(chē)場(chǎng)。擬建基坑南北向長(zhǎng)約120m,東西向?qū)捈s50m,開(kāi)挖面積約為6000m2,周長(zhǎng)約為340m,開(kāi)挖深度為17.5m。本工程重要性等級(jí)為三級(jí),場(chǎng)地等級(jí)為二級(jí),地基等級(jí)為二級(jí),地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)。
3.1 地下活動(dòng)中心位置及其地質(zhì)勘察情況
本工程與鬧市區(qū)緊鄰,南側(cè)為兩棟五層酒店、北側(cè)為廣場(chǎng),活動(dòng)人員多,周邊環(huán)境較復(fù)雜。建設(shè)單位委托市勘察研究院對(duì)工程地質(zhì)情況進(jìn)行勘察,形成了具體的勘察報(bào)告。施工單位根據(jù)勘察報(bào)告及周邊環(huán)境設(shè)計(jì)了施工方案和支護(hù)方案。
3.2 具體施工要求
(1)灌筑樁施工要求及注意事項(xiàng)
樁位測(cè)量放線(xiàn):根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)及高程基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)出樁位中心,打入定位樁。鍋錐鉆機(jī)就位:移動(dòng)鉆機(jī),使轉(zhuǎn)盤(pán)中心與樁位中心重合,再找平墊實(shí),使機(jī)座周正水平。使樁位偏差<50mm,豎向偏差<1%。鉆進(jìn)成孔:鍋錐順鉆桿滑落孔底后,鉆桿回轉(zhuǎn)帶動(dòng)鍋錐回轉(zhuǎn),鍋底的鍋齒將土刮入鍋中。鍋裝滿(mǎn)土后卷?yè)P(yáng)機(jī)將鍋?lái)槜U提升到孔口,卸掉泥土,反復(fù)進(jìn)行直達(dá)設(shè)計(jì)孔深。一次清孔:鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)孔深后,將鉆具略微提起,慢速回轉(zhuǎn),測(cè)到終孔孔深才能提鉆,否則繼續(xù)清孔。
鋼筋籠制作與安放:
鋼筋籠制作:鋼筋籠在現(xiàn)場(chǎng)分節(jié)制作,主筋與加強(qiáng)筋全部焊接,螺旋筋與主筋采用點(diǎn)焊加固,鋼筋籠制作符合設(shè)計(jì)要求外。制作好的鋼筋籠,即進(jìn)行逐節(jié)驗(yàn)收,合格后掛牌存放。鋼筋籠孔內(nèi)安放:鋼筋籠在孔口焊接,兩段籠子應(yīng)保持順直,同截面接頭不得超過(guò)配筋的50%,間距錯(cuò)開(kāi)不少于35d。鋼筋籠焊接完好后,應(yīng)緩慢下放至孔內(nèi),嚴(yán)禁猛提猛墩,隔4米在鋼筋籠四周均勻設(shè)立3個(gè)水泥保護(hù)塊,鋼筋籠下放至預(yù)定位置后,應(yīng)在孔口固定,以防其上竄或下沉。
下導(dǎo)管:
1)導(dǎo)管的選擇:采用螺紋接頭連接的導(dǎo)管,其內(nèi)徑Φ250,底管長(zhǎng)度為4m,中間節(jié)長(zhǎng)度一般為2.5m,導(dǎo)管管身應(yīng)無(wú)破損,接頭絲扣保持良好。
2)導(dǎo)管下放:導(dǎo)管在孔口連接應(yīng)牢固,設(shè)置密封圈,吊放時(shí),應(yīng)使位置居中,軸線(xiàn)順直,穩(wěn)定沉放,避免卡掛鋼筋籠和刮撞孔壁,灌注前應(yīng)保證導(dǎo)管底端距孔底0.5m距離。
砼灌注:
原材料試驗(yàn):原材料主要有鋼筋、商品砼。進(jìn)場(chǎng)的鋼筋須有質(zhì)保單,并按規(guī)范規(guī)定分批做抗拉、冷彎等性能試驗(yàn),商品砼須有相應(yīng)的質(zhì)保書(shū),合格后方可使用。
水下砼灌注:灌注前,計(jì)算出砼灌注初灌量。施工中要保證灌注初灌量,灌注時(shí)導(dǎo)管埋深控制在2-6m,拆管前專(zhuān)人測(cè)量孔內(nèi)砼面,并做好砼灌注記錄,灌注砼接近樁頂標(biāo)高時(shí),應(yīng)控制最后一次澆灌量,確保樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。
試塊制作:標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)按一樁一組,同條件養(yǎng)護(hù)共3組;為便于給土方開(kāi)挖時(shí)判定砼的強(qiáng)度提供依據(jù)。
起拔護(hù)筒:砼灌注結(jié)束后,即起拔護(hù)筒,并將灌注設(shè)備機(jī)具清洗干凈,堆放整齊。
(2) 錨桿及土釘墻施工要求及注意事項(xiàng)
鉆孔和錨桿制作:
鉆孔前先放線(xiàn)定位,保證土釘位置正確,防止高低參差不齊和相互交錯(cuò)。鉆孔深度要比設(shè)計(jì)深度多100mm~200mm,以防止孔深不夠。錨桿應(yīng)由專(zhuān)人制作,接長(zhǎng)應(yīng)采用幫條焊,為使錨桿置于鉆孔的中心,應(yīng)在錨桿上每隔2000mm設(shè)置定位托架一個(gè);鉆孔完畢后應(yīng)立即安插錨桿以防塌孔,為保證非錨固段可以自由伸長(zhǎng),可在錨固段和自由段之間設(shè)置堵漿器,并用PVC管套住自由段。
注漿:
孔內(nèi)注漿用M15水泥砂漿,采用壓力注漿,摻入水泥用量7%的膨脹劑。注漿管在使用前應(yīng)檢查有無(wú)破裂和堵塞,接口處要牢固,防止注漿壓力加大時(shí)開(kāi)裂跑漿;注漿管應(yīng)隨錨桿同時(shí)插入,采用干成孔作業(yè),灌漿前封閉孔口。注漿前要用水引路潤(rùn)濕輸漿管道;灌漿后要及時(shí)清洗輸漿管、灌漿設(shè)備;灌漿后自然養(yǎng)護(hù)不少于7d,待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)方可進(jìn)行張拉工藝;在灌漿體硬化之前,不能承受外力或由外力引起的錨桿移動(dòng)。
噴射混凝土:
鋼筋網(wǎng)應(yīng)在噴射第一層混凝土后鋪設(shè),鋼筋保護(hù)層厚度不宜小于20mm。鋼筋網(wǎng)片用插入土中的鋼筋固定,在混凝土噴射時(shí)應(yīng)不出現(xiàn)移動(dòng)。鋼筋網(wǎng)片采用φ6@200×200綁扎而成,網(wǎng)格允許偏差為10mm,鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)每邊的搭接長(zhǎng)度為200mm。噴射混凝土為細(xì)石混凝土,厚度為100±20mm,強(qiáng)度等級(jí)為C20;為加強(qiáng)支護(hù)效果,在噴射時(shí)摻入3%的速凝劑。噴射混凝土的配合比應(yīng)按設(shè)計(jì)要求通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定,骨料粒徑不宜大于12mm;噴射混凝土作業(yè),應(yīng)事先對(duì)操作手進(jìn)行培訓(xùn),以保證噴射混凝土的水灰比和質(zhì)量能達(dá)到要求;噴射混凝土前,應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備、風(fēng)、水和電路進(jìn)行全面檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn);噴射混凝土的噴射順序應(yīng)自上而下,噴頭與受?chē)娒嬷g的距離宜控制在0.8m~1.5m范圍內(nèi),射流方向垂直指向噴射面,但在鋼筋部位應(yīng)先噴填鋼筋一方后再側(cè)向噴填鋼筋的另一方,防止鋼筋背面出現(xiàn)空隙;為保證噴射混凝土厚度達(dá)到規(guī)定值,可在邊坡上垂直插入短的鋼筋段作為標(biāo)志。在噴射混凝土初凝2h后方可進(jìn)行下一道工序,此后應(yīng)連續(xù)噴水養(yǎng)護(hù)5~7d。噴射混凝土強(qiáng)度可用100mm×100mm×100mm試塊進(jìn)行測(cè)定,制作試塊時(shí)應(yīng)將試模底面緊貼邊壁,從側(cè)向噴射混凝土,每批至少留取3組試件。
3.3 地下活動(dòng)中心監(jiān)測(cè)要求
根據(jù)設(shè)計(jì)文件以及建筑施工驗(yàn)收規(guī)范要求,在地下活動(dòng)中心施工過(guò)程中,對(duì)于具體的工程變形提出如下要求:地面建筑絕對(duì)沉降量及水平位移量≤20mm;活動(dòng)中心土方開(kāi)挖及回筑階段,導(dǎo)致的地面及地面設(shè)施絕對(duì)沉降量及水平位移量≤10mm;活動(dòng)中心墻體變形曲線(xiàn)的曲率半徑R≥15000m;相對(duì)變曲≤1/2500;由于建筑物垂直荷載(包括基礎(chǔ)地下室)及降水、注漿等施工因素而引起的活動(dòng)中心前提外壁附加荷載≤20kPa;由于打樁振動(dòng)、爆炸產(chǎn)生的震動(dòng)引起的地面變形峰值速度≤2.5cm/s。
3.4 地下活動(dòng)中心施工成果
根據(jù)具體的設(shè)計(jì)方案對(duì)活動(dòng)中心土方開(kāi)挖及圍護(hù)工程進(jìn)行了施工,在施工過(guò)程中沒(méi)有任何的安全問(wèn)題,并且對(duì)地下活動(dòng)中心工程實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行了實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),在過(guò)程施工最終結(jié)束后,進(jìn)行了最終監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明所有變形以及工程要求指標(biāo)全部合格,工程質(zhì)量良好。
參考文獻(xiàn)
[1] 張艷麗.大型地下室淤泥質(zhì)粘土層土方開(kāi)挖施工技術(shù).科技信息,2007,24
[2] 賈金青,陳進(jìn)杰.大型地下建筑抗浮工程的設(shè)計(jì)與施工技術(shù).建筑技術(shù),2002,5