趙軍
(山西三建集團有限公司,山西長治 046000)
伴隨我國城市的進化和發(fā)展,陸續(xù)出現(xiàn)了許多高層及超高層的建筑物,而這些高層及超高層建筑的基礎往往都埋設較深,而這些建筑物中的集水坑和電梯井更是深達幾米至幾十米,在建筑物基礎施工過程中,建筑物基礎較深的部位,如電梯井和集水坑,會出現(xiàn)滲水水流沙現(xiàn)象,為了解決基礎施工滲水,確?;A安全,采用了止水為主降水為輔的設計,將地下水位降至基礎坑底以下,保證了基礎的順利施工,也為較深部位的電梯井集水坑的支護起到了一定的條件。
(1)將傳統(tǒng)的整體井點降水,化整為零,實施在需要降水區(qū)域降水。
(2)可循環(huán)利用,節(jié)能,環(huán)保。
(3)對周圍環(huán)境影響較小。
(4)操作簡單方便,縮短工期。
(5)成本降低。
細沙層沙土,地下含有大量泥沙,地質柔軟、抗剪能力差、易坍塌,地下水類型屬孔隙潛水,在降水過程中容易造成抽水孔堵塞,土方開挖大面積基礎底面未出現(xiàn)明水,只有在局部區(qū)域出現(xiàn)明水,如電梯井、集水坑基礎局部降水的一種措施及方法。
止水為主降水為輔,在需要降水的集水坑、電梯井區(qū)域打入拉森鋼板樁,打入深度為集水坑、電梯井坑深的2~3 倍,形成閉合的止水帷幕,在集水坑、電梯井開挖工程中,防止因地下水流失引起土方坍塌,地下水涌入坑內,同時在集水坑及電梯井坑內設施降水井抽水,以延長水位回流時間,提供干燥可靠的操作空間,保證施工安全,加快施工進度。
圖1 施工工藝流程
4.2.1 施工準備
(1)現(xiàn)場管理人員及操作工人必須熟悉圖紙,明確圖紙標高及需要降水的區(qū)域。
(2)確定操作人員,對操作人員進行可視化交底,方便現(xiàn)場指導施工。
(3)提前準備拉森鋼板樁數(shù)量,無砂濾管、防水套管及抽水泵數(shù)量。
4.2.2 測量放線
(1)將圖紙中需要降水的區(qū)域,利用全站儀投點到實際現(xiàn)場中,利用石灰粉把這些點串聯(lián)起來,形成一個閉合的區(qū)域。
(2)報監(jiān)理、甲方驗收,驗收無誤后,開始施工鋼板樁。
4.2.3 打入鋼板樁
(1)將在需要降水的區(qū)域(電梯井、集水坑)上口開挖線外側50cm 處安裝定位框。
(2)首片拉森鋼板樁打入時,鋼板樁背緊貼一側定位框,在插入過程中,從鋼板樁左右兩側同時控制鋼板樁垂直度。
(3)首片鋼板樁完成后,以此為基準,在此鋼板樁左右對稱插打。
(4)在插打鋼板樁前,用黃油或機油在每一片鋼板樁的鎖口均勻涂抹,以減少插入土時的鎖口摩擦力。
(5)在未插入鋼板樁的鎖口下端,插入硬木楔,防止打入時泥沙堵塞鎖口。
(6)注意事項:鋼板樁在插打過程中,鋼板樁下口在受到土體側壓力時,鋼板樁鎖口與鎖口之間的間隙會增大,鋼板樁上口會出現(xiàn)傾斜,在施工完成后,會出現(xiàn)大量滲漏點,所以在每施工3~4片鋼板樁后,利用紅外線掃平儀或垂球吊線檢查鋼板樁垂直度,確保鋼板樁垂直度在3%以內,超過3%時,應及時糾偏,并且一次性糾偏不易過多,以免鎖口卡死,影響二次施工;當鋼板樁傾斜太多時,采取多次糾偏的方法逐步減少偏移量,堅持“插樁正直、分散糾偏、有偏即糾、調整合龍”的原則。
4.2.4 土方開挖
(1)利用水平儀,測定土方標高。
(2)用小型挖掘機將鋼板樁內土方清理至比設計基底標高低1m 處。
(3)人工配合,將基底整平,平至計劃標高。
4.2.5 換填
利用規(guī)格30~50mm 的碎石與Mx=3.7~3.1 的粗沙均勻攪拌,用攪拌好的沙石分層填至圖紙設計標高,填層厚度為1.0m。
4.2.6 預留套管、沉入污水
在沙石層中預埋3 節(jié)的管徑30cm,壁厚5cm,高90cm 的無砂濾水管,在最上面的無沙濾水管外側放置DN400 防水套管;防水套環(huán)上端高出沙石層10cm,把污水泵沉入套管最深處,進行持續(xù)性抽水,以降低水位,提供方便、干燥工作面,以保證工序的正常施工。
4.2.7 底部墊層與擋土墻施工
(1)在沙石面層上鋪設U 型(底筋+側壁豎向鋼筋)開口鋼筋,具體為先綁扎C8@200 雙層雙向墊層底板鋼筋,再將側壁水平、豎向筋提前固定好。
(2)澆筑150 厚微膨脹抗?jié)B混凝土底面墊層,待混凝土凝固后,放線,綁扎側壁鋼筋,報監(jiān)理驗收。
(3)墻模板安裝并加固,全部用一次性的止水螺桿,防止出現(xiàn)滲水點,模板安裝完成后,利用紅外線掃平儀、米尺等工具,檢查核對墻模板的幾何尺、軸線、標高、垂直度等,模內應清理干凈。涂抹脫模劑,上報監(jiān)理整體驗收合格后澆筑C20 微膨脹抗?jié)B混凝土。
4.2.8 防水施工
(1)取出污水泵和最上面一節(jié)無砂濾水管,利用C20 微膨脹抗?jié)B混凝土澆筑DN400 防水套管,管口封死。
(2)基層清理混凝土表面的污漬灰塵全部清理干凈,用噴水壺將其底板與墻面濕潤,但不可有凝水,以確保滲透結晶物質能夠很好的從水滲透到混凝土里即可。
(3)按照涂刷法施工。把粉料與水按照1:0.25~0.30 的比重混合攪拌,將其均勻的涂抹在混凝土表面,確保首道干透后方可涂刷第二道,涂刷2~3 道,每一道必須均勻涂抹,涂料的用量需維持在1.2~1.5kg/m2,厚度達到0.8~1.2mm 之間。
(4)待水泥滲透結晶層完全干透后,在結晶層鋪設4mm 厚的SBS 改性瀝青防水卷材,鋪設2 道,在施工過程中,嚴禁尖銳的物體與其接觸,避免出現(xiàn)損傷。
(5)澆筑50mm 厚的C20 細石混凝土防水保護層,立面采用1:2.5 水泥砂漿抹灰。
4.2.9 鋼板樁拔出
(1)拔樁機在拔出鋼板樁時,會產生一定的震動,引起土體位移和土面沉降,因此對于封閉式鋼板樁墻,拔樁開始點應離開角樁5 根以上,并且使用跳拔的方法間隔拔除,拔樁順序一般與大樁順序相反。
(2)鋼板樁拔出后,立即用小挖機對土方坍塌部位進行回填,以減少對周圍建筑物的影響,回填土時應分層回填,利用蛙式打夯機對回填土進行分層夯實,應設計要求,回填土壓實系數(shù)λc≥0.94。
(3)拔出的鋼板樁應及時清理土砂,涂上油脂,變形較大的鋼板樁需調直處理,并且將鋼板樁及時運出施工區(qū),堆放到平整場地上,以確保能二次利用。
4.2.10 基礎施工
綁扎局部需要降水區(qū)域(如電梯井、集水坑)的基礎鋼筋,與整樓基礎鋼筋連成一體,支設模板,待監(jiān)理驗收合格后,澆筑混凝土,一次成形。
表1 主要材料
表2 主要施工機具
(1)組織全體進場人員學習安全知識,進行安全交底,公司定期或不定期地進行安全檢查,發(fā)現(xiàn)不安全因素立即整改,防患于未然,切實做好安全施工。
表3 主要使用儀器
表4 勞動力組織
(2)各種施工、操作人員須經安全培訓,不得無證上崗,各種作業(yè)人員應配戴相應的安全防護用具。
(3)嚴禁操作人員違章作業(yè),管理人員違章指揮。
(4)加強施工的監(jiān)控測量,應隨時觀測坑的穩(wěn)定性,如發(fā)現(xiàn)塌方現(xiàn)象,應及時采取有效措施,確保施工安全。
(5)現(xiàn)場設立安全標語牌,人人都要有自我保護意識,確實做好施工現(xiàn)場的“三寶”“四口”“五臨邊”的防護工作。
(6)防水施工時,按要求配備足夠的消防設施,嚴防火災發(fā)生。
(7)塔吊機械必須按規(guī)定的塔吊起重性能作業(yè),嚴格按照塔吊吊運手冊運行,并嚴格按照工地制定的十不吊原則實施。
晉中田森蘊華街(新晉玖里)項目,位于晉中市榆次區(qū)蘊華街以南,匯通路以東,總建筑面積86502.36m2,地上建筑面積70236.37m2,地下建筑面積 15643.93m2,包括 4 棟(2#、3#、4#、5#樓)高層住宅,建筑面積:56189.09m2;1# 商業(yè)樓 14047.28m2,以及地下車庫12478.54m2。
根據(jù)勘察單位提供的《晉中蘊華街項目巖土工程勘察報告》,本次勘探深度范圍土質為細沙層沙土,抗剪能力差、易坍塌,地下水類型屬孔隙潛水,勘察期間實測穩(wěn)定水位埋深,7.50~9.05m,水位標高785.77~785.95m。本工程抗浮設防水位標高786.95m。根據(jù)設計圖紙,基坑采用管井降水。大面積基底標高在-7.25m,電梯井與集水井基底標高都在-8.00m 以下,大面積基底0.5m 一下未見明水,但在開挖電梯井和集水井的基底時出現(xiàn)明水,導致無法施工。
本工程降水井采用管井降水,共設置69 口降水井,由于地下含有大量泥沙,地質柔軟易坍塌,將管井側壁空隙全部堵住,導致地下水無法滲進管內,且水量極少,無法達到降水的效果。
經項目部研究、討論,集中對較深的電梯井及及水坑采用鋼板樁+膨脹抗?jié)B混凝土底部及側壁墊層+降水井降水的方式施工。由于基礎標高在-6.10m,集水坑及電梯井標高在-8.50~-9.70m,兩者相差2~4m 的高差,所以采用12m 拉森鋼板樁在原土面層-6.0m 處打至-18.0m,超過集水坑及電梯井基坑深度的2~3 倍,同時在集水坑及電梯井坑內設施降水井抽水,以延長水位回流時間,防止土方坍塌,保證施工安全,加快施工進度。
晉中田森蘊華街(新晉玖里)項目通過在降板區(qū)域局部設置鋼板樁+降水井進行局部降水,靈活使用降水設施,代替整體降水系統(tǒng),達到局部降水效,將整體降水系統(tǒng),化整為零變?yōu)榱闵⒉⒛苤貜屠玫慕邓到y(tǒng),大大減少了降水井的設置及降水的其他配套設置,實施在各個需要降水的區(qū)域降水;由原來大面積設置69 口降水井,改為集中在主樓的電梯井集水坑中設置降水井,共計10 個;大大縮短了施工時間,提高了效率,節(jié)約了成本。
在建筑基坑施工中降水技術是施工中的重要工作,合理的選擇降水技術可以有效的降低在建筑基坑中的土體含水量及地下水位,晉中田森蘊華街(新晉玖里)項目采用的局部降板區(qū)域鋼板樁止水圍堰+降水井降水方案,本著“以止水為主,降水為輔”的方針,保證了基礎土方在開挖工程中,無任何塌方或流沙現(xiàn)象,保證了施工安全,縮短了工期,節(jié)約了成本。