圓形逆作法深基坑施工新型技術(shù)的研究

【摘要】本文結(jié)合工程實(shí)例及工程特點(diǎn)，采用圓形逆作法深基坑施工新技術(shù)，分析了逆作法施工技術(shù)的方法及難點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】方案研究；逆作法；注意事項(xiàng)

一、工程概況

寧鋼五豐塘焦化廠1、3#圓形料場堆取料機(jī)基礎(chǔ)為地下圓形桶式結(jié)構(gòu)。最大埋深為-9.900m（含墊層），局部深度達(dá)-11.200m（集水井位置），堆取料機(jī)圓形桶內(nèi)徑10米，壁厚度為700mm，底板厚度為1300mm，下部有一接口與地下廊道連通，取料機(jī)基礎(chǔ)通過廊道與緊急卸料口連為一體，在廊道部位上設(shè)有2道伸縮縫（30mm）。

二、施工方案研究

根據(jù)寧波市機(jī)電工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司對堆取料機(jī)基礎(chǔ)、地下廊道及緊急卸料口基坑土方開挖完成的支護(hù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容為排樁加單道、二道及三道內(nèi)支撐的結(jié)構(gòu)形式，支護(hù)樁采用鉆孔灌注樁，支護(hù)樁排列形式為單排一字形布置；支撐體系主要采用圓環(huán)內(nèi)支撐。支護(hù)用鉆孔灌注樁樁長從29.0m～23.0m不等，合計(jì)145根；基坑外施打止水防露水泥攪拌樁采用三軸Φ700@500勁性水泥攪拌樁，采用普通32.5級水泥，水泥摻和量為20%，水灰比為1：3左右。

由于圓形料場區(qū)域預(yù)應(yīng)力管樁施打的密度較高，地基土（海邊灘涂淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土）的穩(wěn)定易被破壞，基坑支護(hù)用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁在施工過程中多次發(fā)生了成孔困難、塌孔、鉆頭被擠壓難以提升等現(xiàn)象。

為了滿足施工進(jìn)度，經(jīng)過對工程水文、地質(zhì)、施工環(huán)境的研究，堆取料機(jī)基礎(chǔ)擬采用每2米深度一工況逆作法施工，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用雙排Φ800@650搭接150mm深層高壓旋噴樁加單排4#小企口拉森鋼板樁；坑內(nèi)被動區(qū)采用梅花形布置Φ800@650高壓旋噴樁密排加固，深度3～4m。相關(guān)參數(shù)：高壓旋噴樁水灰比1：0.8，水泥摻量不少于30%。

三、堆取料機(jī)基礎(chǔ)逆作法施工

（一）逆作法結(jié)構(gòu)部分施工順序（如下圖所示）

（二）高壓旋噴樁施工

高壓旋噴樁采用二重管法施工，水泥采用32.5級普通硅酸鹽水泥。水泥參量為30%，水泥漿液水灰比為1：0.8，噴漿壓力不小于25MPa，空氣壓力不小于0.8MPa。噴射孔與高壓噴漿泵的距離不宜大于50M。鉆空位置和設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于5CM。

（三）拉森鋼板樁的施工

拉森鋼板樁施工技術(shù)流程如下圖所示：

（四）冠梁與第一節(jié)桶壁結(jié)構(gòu)施工

為了使冠梁（鎖口梁）與桶壁結(jié)構(gòu)形成整體，抵抗桶壁在自重的作用下下沉，將冠梁與第一節(jié)桶壁結(jié)構(gòu)一起施工?？又?米范圍內(nèi)開挖0.6米深，基坑挖至1.2米深，然后綁扎冠梁與第一節(jié)桶壁結(jié)構(gòu)的鋼筋，支設(shè)模板，一起澆灌混凝土，完成第一節(jié)桶壁結(jié)構(gòu)的施工。

（五）逆作法施工縫的留設(shè)及施工

由于作法施工從上往下分節(jié)施工，共有4道施工縫，為了防止發(fā)生裂縫、產(chǎn)生漏水及滲水現(xiàn)象，具體措施如下：

（1）基礎(chǔ)底板與桶壁之間留設(shè)一道水平施工縫。

（2）施工縫留設(shè)企口縫，并且內(nèi)高外低，以保證在混凝土澆灌時接縫易灌飽滿。

（3）在每節(jié)桶壁下部填30～50mm的砂子，防止混凝土結(jié)合面不沾泥土。接縫處鋼筋必須清理干凈。

（4）每節(jié)第一層混凝土要減石子接漿，混凝土中參加適量微膨脹劑，保證施工縫處的混凝土結(jié)合緊密。此外混凝土中參加適量的早強(qiáng)減水劑，以增加混凝土的和易性和早期強(qiáng)度。

（5）對接縫薄弱部分采用防水砂漿抹縫。

（六）逆作法施工注意事項(xiàng)

1、必須按設(shè)計(jì)圖放線，并且轉(zhuǎn)角設(shè)控制點(diǎn)，打樁時拉線，鋼板樁按線就位。

2、高壓噴射注漿完畢應(yīng)迅速拔出噴射管。為防止?jié){液凝固收縮影響樁頂標(biāo)高，可采用超噴30CM的方式再停噴。注漿管提升速度10—12CM/min；旋轉(zhuǎn)速度15—20r/min。為縮短后續(xù)工序施工間隔，添加適量早強(qiáng)劑。在到達(dá)設(shè)計(jì)深度一小時內(nèi)，先按設(shè)計(jì)配合比拌制水泥漿液備用，拌制時做到計(jì)量準(zhǔn)確。漿液在攪拌機(jī)內(nèi)攪拌時間不小于五分鐘。

3、在拉森鋼板樁施工前，必須在地下廊道支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼板樁的軸線位置上進(jìn)行挖溝探測，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)各軸線的施工精度與施工安全。

4、拉森式鋼板設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該相互緊扣。本工程地質(zhì)層有少量流砂層，故二樁相互緊扣就位沉入，以防流砂流入坑內(nèi)。

5、由于從上往下分節(jié)施工，共有多道施工縫，施工縫的防水處理是本工程逆作法施工的難點(diǎn)所在，底部中間施工縫采取木枋設(shè)置企口，必須保證施工縫處的混凝土結(jié)合緊密。

6、由于分節(jié)施工，豎向鋼筋的搭接焊數(shù)量大、施工度大，鋼筋的施工質(zhì)量要求較高，這也是本工程逆作法施工的難點(diǎn)所在。

7、模板工程采用逆作法按分節(jié)高度一節(jié)一節(jié)地由上到下施工。以支護(hù)結(jié)構(gòu)作為外模，內(nèi)模采用組合鋼模板。

8、混凝土工程施工，下層土方開挖時應(yīng)試驗(yàn)檢測上層砼的實(shí)際強(qiáng)度，實(shí)際強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上，有效防止上段下部的彎曲變形和裂縫。

四、結(jié)束語

逆作法是一項(xiàng)近幾年發(fā)展起來的新興的基坑支護(hù)技術(shù)。它是施工工業(yè)地下結(jié)構(gòu)、高層建筑多層地下室和其他多層地下結(jié)構(gòu)的有效方法。而該項(xiàng)目是運(yùn)用此技術(shù)將堆取料機(jī)基礎(chǔ)地下桶體結(jié)構(gòu)從上往下施工，即全逆作法施工。逆作法施工中的支撐結(jié)構(gòu)、豎向鋼筋的施工和施工縫的留設(shè)等施工方法及質(zhì)量控制則是逆作法施工的難點(diǎn)與控制點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]唐甜.圓形逆作法深基坑施工新技術(shù)研究[D].上海交通大學(xué)，2009.

[2]江強(qiáng)，陳凌宇，王植林等.非對稱荷載下深圓井逆作法施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2009，38（10）：66-69.

[3]伍尚勇，楊小平，劉庭金等.緊鄰地鐵結(jié)構(gòu)深基坑半逆作法施工方案的三維數(shù)值分析[J].鐵道建筑，2012，（11）：91-94.

[4]梁永興.溶蝕透水地質(zhì)錨旋深基坑施工[J].科技與生活，2011，（13）：138-141.