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摘要：近年来,随着改革开放和经济的发展,我国建筑业也取得了辉煌成就, 带来了城市建设地迅猛发展。高层建筑为满足使用功能的要求, 一般都设有一层或多层地下室,地下室必须具备良好的防水性能,来延长建筑物的使用功能和寿命。
关键词：建筑工程地下室 施工技术
中图分类号：TU198文献标识码： A
前言
随着人们对地下空间需求的不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大,所以地下室施工在整个建筑工程施工中越来越重要。本文结合工程实例,对建筑工程地下室施工技术和方法进行详细的探讨。
一、工程概况
某工程附加地下室车库为两层, 底板面标高- 7.3 m, 面积约1800 m2, 东西长99.7 m, 南北宽18.5 m。车库基坑为一级基坑。基础桩采用钻孔桩ɸ800 mm, 共62支, 承台分别有单桩承台17个; 两桩承台21个; 三桩承台1个。现场可用施工场地狭窄, 地质条件复杂, 加上毗邻小区住宅和供电设施, 基坑支护安全性要求极高, 施工难度很大。
二、地下室地质条件情况
根据地质钻探资料, 本工程场地结构按其成固类型自上而下分为人工填土层( Qm l ), 厚度1.80 m ~ 1. 90 m, 平均厚度约1.86 m; 第四系冲(淤) 积层( Qa l ), 该层自上而下分为五层:粉质粘土层: 厚度为0.5 m ~ 2.30 m, 平均厚度1.19 m; 淤泥层: 厚度0. 60 m ~ 4.0 m, 平均厚度1.82 m; » 粉细砂层: 该层厚度较大为01 81 m ~ 11.50 m,平均厚度约6.21 m; 中粗砂层: 该层厚度较大, 为1.30m ~ 14.05 m, 平均4. 95 m; 砂砾层: 厚度为0.5 m ~6.90 m, 平均3.50 m。白垩系基岩层: 为白垩系沉积的泥岩, 属软层较软岩。
三、地下室下水分布情况
拟建场地地下水位较高, 水位一般在1 m 以内, 平均0.86 m, 高于拟建建筑物基础,地下水对砼及钢筋无腐蚀性。但对钢结构具弱腐蚀性, 对场地内的钢结构须做一级防护,场地地下水量丰富, 含水层较厚, 渗透系数较大,补给来源快, 对基坑降水不利,地下水位高, 将对基坑边坡产生较大侧压力。
四、施工部署
图1 附加车库施工总平面图
根据地质钻探资料, 施工场地地下水丰富, 有流砂,土层不稳定, 基坑支护不能一次施工达到安全支护要求。经研究, 地下室车库施工宜采用分段开挖= 分段施工, 防止因基坑支护受条件局限而难以承受侧压可能发生断裂和水平位移等导致坍塌的危险, 工程以后浇带为界分为A、B两段, 其施工程序作如下安排: 深层搅拌桩施工v 基础钻孔桩施工v 基坑A段开挖v 随开挖进行喷锚支护施工(分三层) v 桩质量检测v 底板垫层v 桩承台v 底板及承台钢筋绑扎v 底板砼浇筑v 壁筋绑扎v 支模v 壁砼浇筑y B 段按以上顺序重复v 顶板支模v 顶板钢筋绑扎v 顶板砼浇筑。
五、地下室具体施工技术
1、深层搅拌桩施工
由于周边施工用地少, 不可能采用格栅式深层搅拌桩作基坑支护, 只能钻两排ɸ800搅拌桩以部份稳定土层, 基坑分段开挖时作挡土作用。
深层搅拌桩采用两搅两喷方法, 即下沉和提升各两次,下沉分为预搅下沉和重复下沉,从预搅下沉至喷浆结束,连续输送水泥浆液,下沉至设计孔深后在原位搅拌喷浆1m in~ 2 m in后开始提升。喷浆下沉速度≤1.2 m /m in, 提升速度≤ 1.0 m /m in, 喷浆施工参数为: 浆压0.4M Pa ~0. 6M Pa, 浆量30 L /m in~ 40 L /m in, 提升速度0.75 m /m in~ 1.0 m /m in。在强透水层中, 适当提高水泥用量, 掺入速凝外加剂, 水泥掺入比在淤泥质土时不少于15%, 砂层不少于12%, 掺合料为二级磨细粉煤灰, 掺量为10% ~ 15%( 按试件抗压强度值确定)。
2、基础桩施工
因为条件局限, 基础桩施工在原土面进行。工程基础桩采用ɸ 800钻孔桩, 共62支, 分别有单、双、三桩承台,所以不允许出现不合格桩存在。为防止基坑支护发生险情, 地下施工要尽量缩短工期, 因此, 必须在钻孔桩施工时严格遵守操作规程和施工规范要求, 确保桩的质量符合验收标准。
3、基坑开挖
以后浇带为界分A、B段分段开挖, 每段开挖分三层,每层开挖深度比喷锚支护钢花管子的位置低200 mm, 每次开挖长度为25 m ~ 30 m, 严禁超深超长开挖, 由于没有空地堆放开挖土方, 散体运料车必须在现场随挖随运。土方开挖按设计坡度修平边坡, 由里向外开挖。
基坑支护监测措施以专业测量单位定期监测+ 施工单位每日自行监测组织实施。尤其是地下室南面基坑长度约100 m,毗邻住宅小区(小区内有变压器),且小区道路与支护壁顶高差超过1 m,侧压力很大, 因此, 设专用经纬仪专人进行24小时监测。地下室施工时, 正逢雨季,雨量偏大, 观测到基坑支护水平位移最大50 mm, 超过基坑安全预警值, 出现局部地陷。现场立即采取填塞裂缝和疏导地下水等措施,防止因雨水大量涌入冲失砂层, 淘空支护底部而失稳坍塌的危险, 并安排专业人员24小时值班监测。以上措施保证了基坑支护的稳定, 使地下室施工安全进行。
4、每层开挖后喷锚支护施工措施
初喷→ 打入钢花管→注浆→编钢筋网→终喷→养护
( 1) 初喷用速凝砼, 厚度40 mm。
( 2) 钢花管要用人工或机械直接打入, 钢花管口3 m以下范围段每2 m 焊接15 mm ~ 20 mm 长ɸ 6 的钢筋倒刺,每隔1 m ~ 1.5 m 环状钻ɸ5~ 8 mm 的出浆孔, 管口用300mm ~ 500 mm 长ɸ60mm 高压胶管连接加压注浆, 并清洗管内残留物。
( 3) 注浆: 采用底部和口部相结合的注浆工艺, 注浆时先从钢管底部常压注满浆, 从高压胶管进行加压注浆,注浆压力为12M Pa, 满浆后保持压力2分钟, 浆的水灰比为0.45~ 0.50的32.5MPa纯水泥浆, 可适当加添外加剂如三乙醇胺等。
( 4) 挂钢筋网: 采用ɸ6@ 200 @ 200 双向iv级钢筋网,上下网间采用点焊加绑扎形式,。
( 5) 终喷: 喷射砼采用32.5 MPa 普硅水泥, 中细砂,瓜米石和适量外加剂拌合而成。配比为水泥: 砂: 瓜米石= 1: 2: 2.5, 强度不低于C20, 喷射厚度保证钢筋网的保护层> 20 mm。初喷、终喷的总厚度不应小于100 mm。
6、底板施工
( 1) 基坑排水: 底板施工包括垫层、承台砌筑、底板钢筋绑扎捣砼防水措施等。基坑开挖至设计深度后, 打掉桩头, 并迅速按规定进行桩质量的检测, 经检测, 桩的质量全部符合质量要求。底板基层基本为灰黑色粉砂, 且有大量地下水冒出, 经用集水井(集水井比底板底1m 以上,底部垫200 mm ~ 300 mm 厚3石~ 4 石, 井壁加护壁挡流砂, 集水井沿基坑周边均匀设置, 共12个) 装滤沙网排走地下水后, 粉砂沉积较为密实, 但因为地下水量大, 用强排方法一刻都不能停止, 方可保证底板垫层施工。为保证底板垫层成形, 使用C20快硬砼浇筑垫层。由于基坑周边亦有大量流砂涌出, 可能会淘空基坑支护结构底部, 使支护失稳发生坍塌, 采用了厚砌360 厚砖在外部用C20 快硬砼封堵地下水和流砂, 以巩固基坑支护, 保证施工安全。
( 2) 承台捣C20速凝砼捣好垫层(承台周边用模板封好) ;
( 3) 钢筋绑扎, 全部钢筋已按图纸尺寸提早备料, 工人24小时抢工;
( 4) 底板砼C30、500 mm 厚、抗渗等级112MPa;
( 5) 底板防水措施: 由于实际条件的局限, 车库底板防水不能按以往做法, 因此决定用以下方法进行地下室的防水施工: 防水混凝土, 提高混凝土的抗渗等级; 底板面整筑层施工前做纳米防水层; 后浇带用止水钢板加防水橡胶条。
图2 施工缝止水构造示意图
( 6) 壁及顶板施工。底板浇筑时, 在壁位置装500高模板, 焊止水钢板与底板筑一起浇筑, 止水钢板宽300mm, 厚3 mm; 顶板施工: 按常规施工, 其转角防水措施如下示意图:
图3 侧壁砼墙水平施工缝 图4 侧壁及顶板局部大样
结束语
在不同的地质、环境下进行地下室施工,则需要根据不同的情況制定施工方法。这不仅能够达到施工标准的要求,还能降低工程的时间消耗, 为施工单位创造更多的经济利益。
参考文献
[1]毛玉南. 探讨建筑工程中地下室施工技术的应用[J]. 四川建材. 2009(05) ：25—36
[2]张建恩. 论地质复杂条件下地下室的施工技术[J]. 建材与装饰(下旬刊). 2008(02) ：26—46
[3]王宗鸣. 基坑支护施工技术在某综合楼建筑工程中的应用[J]. 价值工程. 2011(11) ：63—57
[4]林水明. 论地质复杂条件下地下室的施工技术[J]. 建材与装饰(中旬刊). 2008(06) ：45—85
关键词：建筑工程地下室 施工技术
中图分类号：TU198文献标识码： A
前言
随着人们对地下空间需求的不断增长,地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大,所以地下室施工在整个建筑工程施工中越来越重要。本文结合工程实例,对建筑工程地下室施工技术和方法进行详细的探讨。
一、工程概况
某工程附加地下室车库为两层, 底板面标高- 7.3 m, 面积约1800 m2, 东西长99.7 m, 南北宽18.5 m。车库基坑为一级基坑。基础桩采用钻孔桩ɸ800 mm, 共62支, 承台分别有单桩承台17个; 两桩承台21个; 三桩承台1个。现场可用施工场地狭窄, 地质条件复杂, 加上毗邻小区住宅和供电设施, 基坑支护安全性要求极高, 施工难度很大。
二、地下室地质条件情况
根据地质钻探资料, 本工程场地结构按其成固类型自上而下分为人工填土层( Qm l ), 厚度1.80 m ~ 1. 90 m, 平均厚度约1.86 m; 第四系冲(淤) 积层( Qa l ), 该层自上而下分为五层:粉质粘土层: 厚度为0.5 m ~ 2.30 m, 平均厚度1.19 m; 淤泥层: 厚度0. 60 m ~ 4.0 m, 平均厚度1.82 m; » 粉细砂层: 该层厚度较大为01 81 m ~ 11.50 m,平均厚度约6.21 m; 中粗砂层: 该层厚度较大, 为1.30m ~ 14.05 m, 平均4. 95 m; 砂砾层: 厚度为0.5 m ~6.90 m, 平均3.50 m。白垩系基岩层: 为白垩系沉积的泥岩, 属软层较软岩。
三、地下室下水分布情况
拟建场地地下水位较高, 水位一般在1 m 以内, 平均0.86 m, 高于拟建建筑物基础,地下水对砼及钢筋无腐蚀性。但对钢结构具弱腐蚀性, 对场地内的钢结构须做一级防护,场地地下水量丰富, 含水层较厚, 渗透系数较大,补给来源快, 对基坑降水不利,地下水位高, 将对基坑边坡产生较大侧压力。
四、施工部署
图1 附加车库施工总平面图
根据地质钻探资料, 施工场地地下水丰富, 有流砂,土层不稳定, 基坑支护不能一次施工达到安全支护要求。经研究, 地下室车库施工宜采用分段开挖= 分段施工, 防止因基坑支护受条件局限而难以承受侧压可能发生断裂和水平位移等导致坍塌的危险, 工程以后浇带为界分为A、B两段, 其施工程序作如下安排: 深层搅拌桩施工v 基础钻孔桩施工v 基坑A段开挖v 随开挖进行喷锚支护施工(分三层) v 桩质量检测v 底板垫层v 桩承台v 底板及承台钢筋绑扎v 底板砼浇筑v 壁筋绑扎v 支模v 壁砼浇筑y B 段按以上顺序重复v 顶板支模v 顶板钢筋绑扎v 顶板砼浇筑。
五、地下室具体施工技术
1、深层搅拌桩施工
由于周边施工用地少, 不可能采用格栅式深层搅拌桩作基坑支护, 只能钻两排ɸ800搅拌桩以部份稳定土层, 基坑分段开挖时作挡土作用。
深层搅拌桩采用两搅两喷方法, 即下沉和提升各两次,下沉分为预搅下沉和重复下沉,从预搅下沉至喷浆结束,连续输送水泥浆液,下沉至设计孔深后在原位搅拌喷浆1m in~ 2 m in后开始提升。喷浆下沉速度≤1.2 m /m in, 提升速度≤ 1.0 m /m in, 喷浆施工参数为: 浆压0.4M Pa ~0. 6M Pa, 浆量30 L /m in~ 40 L /m in, 提升速度0.75 m /m in~ 1.0 m /m in。在强透水层中, 适当提高水泥用量, 掺入速凝外加剂, 水泥掺入比在淤泥质土时不少于15%, 砂层不少于12%, 掺合料为二级磨细粉煤灰, 掺量为10% ~ 15%( 按试件抗压强度值确定)。
2、基础桩施工
因为条件局限, 基础桩施工在原土面进行。工程基础桩采用ɸ 800钻孔桩, 共62支, 分别有单、双、三桩承台,所以不允许出现不合格桩存在。为防止基坑支护发生险情, 地下施工要尽量缩短工期, 因此, 必须在钻孔桩施工时严格遵守操作规程和施工规范要求, 确保桩的质量符合验收标准。
3、基坑开挖
以后浇带为界分A、B段分段开挖, 每段开挖分三层,每层开挖深度比喷锚支护钢花管子的位置低200 mm, 每次开挖长度为25 m ~ 30 m, 严禁超深超长开挖, 由于没有空地堆放开挖土方, 散体运料车必须在现场随挖随运。土方开挖按设计坡度修平边坡, 由里向外开挖。
基坑支护监测措施以专业测量单位定期监测+ 施工单位每日自行监测组织实施。尤其是地下室南面基坑长度约100 m,毗邻住宅小区(小区内有变压器),且小区道路与支护壁顶高差超过1 m,侧压力很大, 因此, 设专用经纬仪专人进行24小时监测。地下室施工时, 正逢雨季,雨量偏大, 观测到基坑支护水平位移最大50 mm, 超过基坑安全预警值, 出现局部地陷。现场立即采取填塞裂缝和疏导地下水等措施,防止因雨水大量涌入冲失砂层, 淘空支护底部而失稳坍塌的危险, 并安排专业人员24小时值班监测。以上措施保证了基坑支护的稳定, 使地下室施工安全进行。
4、每层开挖后喷锚支护施工措施
初喷→ 打入钢花管→注浆→编钢筋网→终喷→养护
( 1) 初喷用速凝砼, 厚度40 mm。
( 2) 钢花管要用人工或机械直接打入, 钢花管口3 m以下范围段每2 m 焊接15 mm ~ 20 mm 长ɸ 6 的钢筋倒刺,每隔1 m ~ 1.5 m 环状钻ɸ5~ 8 mm 的出浆孔, 管口用300mm ~ 500 mm 长ɸ60mm 高压胶管连接加压注浆, 并清洗管内残留物。
( 3) 注浆: 采用底部和口部相结合的注浆工艺, 注浆时先从钢管底部常压注满浆, 从高压胶管进行加压注浆,注浆压力为12M Pa, 满浆后保持压力2分钟, 浆的水灰比为0.45~ 0.50的32.5MPa纯水泥浆, 可适当加添外加剂如三乙醇胺等。
( 4) 挂钢筋网: 采用ɸ6@ 200 @ 200 双向iv级钢筋网,上下网间采用点焊加绑扎形式,。
( 5) 终喷: 喷射砼采用32.5 MPa 普硅水泥, 中细砂,瓜米石和适量外加剂拌合而成。配比为水泥: 砂: 瓜米石= 1: 2: 2.5, 强度不低于C20, 喷射厚度保证钢筋网的保护层> 20 mm。初喷、终喷的总厚度不应小于100 mm。
6、底板施工
( 1) 基坑排水: 底板施工包括垫层、承台砌筑、底板钢筋绑扎捣砼防水措施等。基坑开挖至设计深度后, 打掉桩头, 并迅速按规定进行桩质量的检测, 经检测, 桩的质量全部符合质量要求。底板基层基本为灰黑色粉砂, 且有大量地下水冒出, 经用集水井(集水井比底板底1m 以上,底部垫200 mm ~ 300 mm 厚3石~ 4 石, 井壁加护壁挡流砂, 集水井沿基坑周边均匀设置, 共12个) 装滤沙网排走地下水后, 粉砂沉积较为密实, 但因为地下水量大, 用强排方法一刻都不能停止, 方可保证底板垫层施工。为保证底板垫层成形, 使用C20快硬砼浇筑垫层。由于基坑周边亦有大量流砂涌出, 可能会淘空基坑支护结构底部, 使支护失稳发生坍塌, 采用了厚砌360 厚砖在外部用C20 快硬砼封堵地下水和流砂, 以巩固基坑支护, 保证施工安全。
( 2) 承台捣C20速凝砼捣好垫层(承台周边用模板封好) ;
( 3) 钢筋绑扎, 全部钢筋已按图纸尺寸提早备料, 工人24小时抢工;
( 4) 底板砼C30、500 mm 厚、抗渗等级112MPa;
( 5) 底板防水措施: 由于实际条件的局限, 车库底板防水不能按以往做法, 因此决定用以下方法进行地下室的防水施工: 防水混凝土, 提高混凝土的抗渗等级; 底板面整筑层施工前做纳米防水层; 后浇带用止水钢板加防水橡胶条。
图2 施工缝止水构造示意图
( 6) 壁及顶板施工。底板浇筑时, 在壁位置装500高模板, 焊止水钢板与底板筑一起浇筑, 止水钢板宽300mm, 厚3 mm; 顶板施工: 按常规施工, 其转角防水措施如下示意图:
图3 侧壁砼墙水平施工缝 图4 侧壁及顶板局部大样
结束语
在不同的地质、环境下进行地下室施工,则需要根据不同的情況制定施工方法。这不仅能够达到施工标准的要求,还能降低工程的时间消耗, 为施工单位创造更多的经济利益。
参考文献
[1]毛玉南. 探讨建筑工程中地下室施工技术的应用[J]. 四川建材. 2009(05) ：25—36
[2]张建恩. 论地质复杂条件下地下室的施工技术[J]. 建材与装饰(下旬刊). 2008(02) ：26—46
[3]王宗鸣. 基坑支护施工技术在某综合楼建筑工程中的应用[J]. 价值工程. 2011(11) ：63—57
[4]林水明. 论地质复杂条件下地下室的施工技术[J]. 建材与装饰(中旬刊). 2008(06) ：45—85