富水超深基坑關(guān)鍵施工技術(shù)研究與應用

游曉寒

福建船政交通職業(yè)學院，福建 福州 350007

1 工程概況

某項目位于廣東省廣州市天河區(qū)黃埔大道與科韻路交會處，總用地面積為24288m2，總建筑面積約35萬m2，其中地下建筑面積為118008m2。該工程地下水豐富，采用靜壓中水循環(huán)利用技術(shù)解決施工用水以及后期永久性循環(huán)利用地下水問題。

該工程有三層地下室，共設(shè)三道內(nèi)支撐，深基坑內(nèi)支撐梁板拆除前，根據(jù)基坑支護設(shè)計的工況及主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計情況，分層計算設(shè)計出符合該層受力要求的傳力梁和傳力板帶的規(guī)格及數(shù)量，然后進行基坑內(nèi)支撐的快速換撐施工，從而保證基坑及主體結(jié)構(gòu)在基坑內(nèi)支撐梁板拆除后的安全穩(wěn)定性。在拆撐時，采用繩鋸靜力無損切割施工技術(shù)，對結(jié)構(gòu)擾動小，噪聲低，無污染，少粉塵。

2 深基坑靜水壓力釋放層關(guān)鍵施工技術(shù)

2.1 工藝流程

深基坑靜水壓力釋放層關(guān)鍵施工技術(shù)施工流程如圖1所示。

圖1 深基坑靜水壓力釋放層關(guān)鍵施工技術(shù)工藝流程圖

2.2 主要施工方法

（1）預制板加工與制作。在制作預制蓋板時，要求廠家按照993mm×1993m×80mm尺寸制作，以保證在預制板安裝后有10mm左右的縫隙進行調(diào)位。

（2）坑底找平。施工中根據(jù)現(xiàn)場實際墊層破損的情況，分段對原封底混凝土破壞的位置重新澆筑C15砼墊層修復。

（3）鋪設(shè)混凝土預制支墩。首先按照實施方案中支墩平面布置圖進行定位彈線，然后根據(jù)定位進行支墩的放置，放置完成后采用水準儀+塔尺的測量方式確定支墩標高。

（4）支墩高差校正。針對支墩底部高差小于15cm需采用現(xiàn)場澆筑C30砼的方法使支墩頂面標高達到設(shè)計圖紙要求。澆筑完成達到砼強度后再在現(xiàn)澆的砼墩上面放置混凝土預制支墩或預制板，如圖2所示。

圖2 支墩高差修復

（5）排水溝。疏水層內(nèi)的排水溝為素混凝土水溝，混凝土強度等級為C15。水溝內(nèi)側(cè)吊模使用18mm厚膠合模板制作安裝，底部墊好Φ8mm馬凳鋼筋。排水溝底部及側(cè)面素混凝土面層每隔10m設(shè)縫，縫寬30mm。留縫做法：制作與水溝截面相同的定型模板插板，澆筑混凝土前，在需要留縫的位置插入定型模板插板，隨即對稱澆筑混凝土，在混凝土初凝后暨終凝前拔出插板，形成伸縮縫。排水溝成型效果如圖3所示。

圖3 現(xiàn)場排水溝成型效果

（6）預制板的定位、安裝及吊運。①預制板定位：采用CAD軟件預先進行現(xiàn)場預制板排板定位，計算好預制板數(shù)量及支墩和預制板的定位。②預制板吊運、安裝：現(xiàn)場采用手動液壓叉車進行搬運安裝。對于部分無法用叉車安裝的位置，由4名工人在預制板的3個預留孔處用拉桿進行抬放安裝。安裝方式如圖4、圖5所示。③局部異型部位施工：針對外墻側(cè)壁邊緣、基坑支護的格構(gòu)柱、塔吊基礎(chǔ)、承臺及集水井等局部異型部位及不規(guī)則的位置，根據(jù)現(xiàn)場實際尺寸對標準尺寸預支蓋板進行切割處理再鋪設(shè)。在無法鋪設(shè)砼預制板的位置四周砌120mm厚的墻，然后現(xiàn)澆C15混凝土，頂標高與鋪設(shè)的預制鋼筋混凝土板面相平。

圖4 叉車預制板安裝

圖5 拉桿吊運、安裝

3 超深基坑砼構(gòu)件快速拆換撐施工技術(shù)

3.1 工藝流程

超深基坑砼構(gòu)件快速拆換撐施工技術(shù)工藝流程圖如圖6所示。

圖6 超深基坑砼構(gòu)件快速拆換撐施工技術(shù)工藝流程圖

3.2 根據(jù)基坑支護設(shè)計確定傳力裝置位置及傳力帶、傳力板規(guī)格和大小

（1）根據(jù)基坑支護設(shè)計確定每道支撐換撐工況，分別計算支撐換撐工況水平力，并根據(jù)工況進一步確定每一道支撐板帶位置及換撐傳力形式。

（2）傳力板帶、傳力梁設(shè)置規(guī)格。①鋼筋混凝土傳力板帶寬度為1000mm，厚度同板厚，混凝土強度為C40。②負一層、負三層的鋼筋混凝土傳力梁寬度為300mm，高度為500mm，鋼筋配筋面筋為2C18，底筋為4C25，箍筋為C8@100/200（2），混凝土強度為C35；負二層的傳力梁配筋寬度為400mm，高度為600mm，面筋4C18，底筋4C25，箍筋為C8@100/200（2），混凝土強度為C35。③地下室負一層結(jié)構(gòu)外墻與基坑支護樁間設(shè)置傳力梁，傳力梁寬度為300mm，高度為500mm，鋼筋配筋面筋為2C18，底筋為4C20，箍筋為C8@100/200（2），混凝土強度為C35，傳力梁鋼筋需植入支護樁，植筋深度為15d（d為鋼筋直徑），傳力梁長度根據(jù)現(xiàn)場地下室側(cè)壁與支護樁之間的距離而定。第一道支撐梁板的水平力F=310kN/m，故傳力梁要求每3根樁位需設(shè)置1根傳力梁，傳力梁需設(shè)置在樁身位置，傳力梁間距為4.2m。第二道支撐梁板的水平力F=650kN/m，B2層板面標高-12.550m位置設(shè)置的傳力梁要求每2根樁位設(shè)置1根傳力梁，傳力梁需設(shè)置在樁身位置，傳力梁最大間距為2.8m。

3.3 傳力梁支模架、模板安裝搭設(shè)

傳力梁支撐體系搭設(shè)：搭設(shè)雙排鋼管腳手架，腳手架立桿間距為900mm，水平桿步距為1500mm；梁側(cè)次龍骨采用尺寸為50mm×100mm的木枋，間距150mm，主龍骨采用φ48mm×3mm鋼管，間距500mm，對拉螺桿采用M14螺桿。

3.4 支護樁植筋

傳力梁鋼筋需植入支護樁，植筋深度為15d，如圖7所示。

圖7 支護樁上傳力梁植筋

4 砼支撐梁板繩鋸靜力無損切割施工技術(shù)

4.1 工藝流程

砼支撐梁板繩鋸靜力無損切割施工技術(shù)工藝流程如圖8所示。

圖8 砼支撐梁板繩鋸靜力無損切割施工技術(shù)工藝流程圖

4.2 主要施工方法

（1）確定切割斷面位置。根據(jù)圖紙對需要切割的梁板進行定位放線，確定支撐梁、板的切割尺寸。該工程1#、2#塔吊70m臂端最大起重量為5.65t，利用1#、2#塔吊吊運的混凝土塊重量控制在5t以下；3#塔吊60m臂端最大起重量為1.8t，利用3#塔吊吊運的混凝土塊重量控制在1.8t以下；4#塔吊40m處最大起重量為3.14t，利用4#塔吊吊運的混凝土塊重量控制在3t以下。根據(jù)塔吊吊重結(jié)合內(nèi)支撐梁規(guī)格及尺寸確定切割長度。

（2）支撐梁拆除施工。①鉆穿繩孔：利用繩鋸切割時，需先對支撐梁板鉆孔，金剛石繩索穿過孔洞與切割機連接。②安裝支撐：第一，馬凳支撐架。根據(jù)地下室各層樓板圖紙與基坑施工圖紙對比，計算樓板與支撐梁高度差，制作相應高度的馬凳，預先在支撐梁板混凝土塊下支墊馬凳，馬凳上墊置的木枋不得超過2層，防止切割的混凝土突然掉落傷人。型鋼馬鐙由橫梁（18#槽鋼）、柱（18#槽鋼）、兩側(cè)立柱撐（14#槽鋼）焊接成整體，在現(xiàn)場根據(jù)實際高度焊接而成。內(nèi)支撐梁板按@500mm放置型鋼馬鐙托架，馬凳支撐效果如圖9所示。第二，腳手架搭設(shè)。針對部分馬凳搭設(shè)不好施工的部位，擬搭設(shè)支撐架體作為臨時支撐，支撐架體操作臺采用扣件式鋼管搭設(shè)，搭設(shè)架體時兩側(cè)突出900mm。架體沿構(gòu)件軸線搭設(shè)，縱距900mm，立桿橫距900mm；沿高度縱橫兩方向設(shè)步距900mm的水平桿，底部第一道水平桿距地面200mm。架體立桿均安裝可調(diào)底托。立桿上部均安裝可調(diào)頂托，并安裝2根鋼管作為橫梁，鋼管規(guī)格為Ф48mm×3mm。沿架體兩側(cè)安裝豎向剪刀撐。③鋪設(shè)鋼板：叉車施工前需先鋪設(shè)鋼板，以增加樓板承載力，對于局部標高不一致的架空部位，現(xiàn)場利用鋼板鋪設(shè)在支撐架體上，以便叉車進入轉(zhuǎn)運及吊裝。④繩鋸切割：繩鋸切割通過遠程遙控機械進行切割，避免人員進入施工區(qū)域，切割過程中用水冷卻，并沖走粉屑。⑤吊裝、轉(zhuǎn)運：切割即將完畢時，叉車叉臂提升至混凝土塊底部支撐混凝土塊重量，完全切割完畢后，叉臂提升運轉(zhuǎn)至指定堆放區(qū)域，利用相應塔吊對混凝土塊進行吊裝。

圖9 馬凳支撐效果示意圖

5 結(jié)束語

該工程中，通過對超高層基坑靜壓中水循環(huán)利用技術(shù)的研究與應用，對施工現(xiàn)場的文明施工、環(huán)境保護起到了重要作用，同時可以充分利用地下水資源，實現(xiàn)地下水資源的循環(huán)利用，有利于文明施工，各種資源能得到較好的利用，節(jié)能和環(huán)保效益明顯；通過對超深基坑砼構(gòu)件快速拆換撐施工技術(shù)的研究與應用，基坑支撐梁板拆除施工以及主體結(jié)構(gòu)施工就不再受側(cè)壁回填影響，可以合理地安排穿插回填施工，節(jié)約了施工工期并創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益；通過繩鋸拆除為無損靜力切割，所切割的截面分塊平整，繩鋸切割法不限制鋼筋混凝土切塊的長度大小，多長的內(nèi)支撐梁都可以采用此種工藝切割，繩鋸切割法不受被切割物的體積大小和形狀的限制，可以實現(xiàn)任意方向的切割，不僅節(jié)約了人力、材料，保證了切割精度，還節(jié)約了大量工期，經(jīng)濟效益明顯。