陳敬章

深基坑地下室工程施工及技術(shù)應(yīng)用

陳敬章

從深基坑地下室工程定義、特點(diǎn)出發(fā),以防水工程為例講述了深基坑地下室工程施工流程、施工注意事項(xiàng)及堵漏施工,最后結(jié)合分層分塊挖土施工講述了深基坑地下室施工技術(shù)應(yīng)用,以積累深基坑工程施工經(jīng)驗(yàn)。

深基坑,地下室,施工

1 深基坑地下室工程

1.1 深基坑定義

基坑工程主要包括基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖,是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。它要求巖土工程和結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員密切配合。基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu),在地下工程施工完成后就不再需要。建設(shè)部建質(zhì)〔2009〕87號(hào)文關(guān)于印發(fā)《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法的通知》規(guī)定：一般深基坑是指開挖深度超過(guò) 5m(含 5m)或地下室三層以上(含三層),或深度雖未超過(guò) 5m,但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程。

1.2 基坑特點(diǎn)

1)基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性。如軟粘土地基、黃土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中基坑工程差異性很大。同一城市不同區(qū)域也有差異。基坑工程的支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖都要因地制宜,根據(jù)本地情況進(jìn)行,外地的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,但不能簡(jiǎn)單搬用。2)基坑工程綜合性強(qiáng)?；庸こ滩粌H需要巖土工程知識(shí),也需要結(jié)構(gòu)工程知識(shí),需要土力學(xué)理論、測(cè)試技術(shù)、計(jì)算技術(shù)及施工機(jī)械、施工技術(shù)的綜合。3)基坑工程具有環(huán)境效應(yīng)?；娱_挖勢(shì)必引起周圍地基地下水位的變化和應(yīng)力場(chǎng)的改變,導(dǎo)致周圍地基土體的變形,對(duì)周圍建(構(gòu))筑物和地下管線產(chǎn)生影響,嚴(yán)重的將危及其正常使用或安全。大量土方外運(yùn)也將對(duì)交通和棄土點(diǎn)環(huán)境產(chǎn)生影響。

2 深基坑地下室工程施工——以防水為例

2.1 主要施工流程

1)地下室底板防水施工流程?；鶎颖砻媲謇硇拚装褰Y(jié)構(gòu)縫化學(xué)灌漿補(bǔ)漏→刮涂基層處理劑(底涂)→特殊部位附加增強(qiáng)處理→配制材料→刮涂第一遍涂料→鋪網(wǎng)(胎體增強(qiáng)層)→刮涂第二遍涂料→干燥→刮涂第三遍涂料→干燥保養(yǎng)→檢查→修補(bǔ)→局部鋪設(shè)疏水板→澆筑地面耐磨層。

2)地下室側(cè)板防水施工流程。基層表面清理修整→刮涂基層處理劑(底涂)→配制材料→刮涂第一遍涂料→干燥→刮涂第二遍涂料→干燥→刮涂第三遍涂料→檢查修補(bǔ)→飾面層施工。

2.2 主要施工注意事項(xiàng)

基層表面的氣孔、蜂窩、縫隙起砂等應(yīng)修補(bǔ)處理好,基面必須干凈、無(wú)污染、無(wú)水珠、不滲水;涂料施工前,基層陰陽(yáng)角應(yīng)做成圓弧形,陰角直徑宜大于 50mm,陽(yáng)角直徑宜大于 10mm;涂料施工前應(yīng)先對(duì)陰陽(yáng)角、預(yù)埋件、穿墻管等部位進(jìn)行密封或加強(qiáng)處理;防水涂料刷時(shí)不允許有褶皺;鋪貼胎體增強(qiáng)層時(shí),應(yīng)使胎體增強(qiáng)層充分浸潤(rùn)。

2.3 堵漏施工

由于各種原因,底板西半部產(chǎn)生許多長(zhǎng)短不一、方向不定、疏密不均的裂縫,且有滲漏水現(xiàn)象。由于水壓過(guò)大(-29.9m高水位),常規(guī)方法無(wú)法止住漏水,采用混凝土結(jié)構(gòu)裂縫電動(dòng)壓力灌漿的方法進(jìn)行處理。該技術(shù)主要特點(diǎn)為：采用比利時(shí)產(chǎn)的“DROLUX”化學(xué)灌漿材料進(jìn)行補(bǔ)漏。該化學(xué)灌漿材料在受控狀況下與水迅速產(chǎn)生反應(yīng),形成海綿狀膠固體,它能遇水膨脹成“流體楔塊”迅速堵塞裂縫,并能對(duì)混凝土的蜂窩、砂眼、氣泡、空洞等結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行填充、密封,達(dá)到瞬時(shí)堵水功能;灌漿設(shè)備為意大利產(chǎn)專用電動(dòng)灌漿機(jī),最大工作壓力 0.25MPa,其流量為 2.3L/min,可處理的裂縫深度超過(guò) 1.2m。該技術(shù)與常規(guī)方法相比,有工藝簡(jiǎn)單、快捷、對(duì)原結(jié)構(gòu)破壞少、不受水壓及裂縫深淺限制等優(yōu)點(diǎn),但成本較高。其施工方法有：清洗干凈鉆孔,用梅花扳手將灌漿嘴直接擰入混凝土結(jié)構(gòu)裂縫內(nèi);開動(dòng)電動(dòng)灌漿機(jī)將漿液壓入裂縫(工作壓力可根據(jù)裂縫深淺、大小任意調(diào)整),當(dāng)漿液順著裂縫溢出時(shí),表明裂縫已經(jīng)灌滿。約 3m in后,拆除灌漿嘴,這時(shí)漿液開始膨脹凝固。堵漏后的裂縫止水效果比較明顯。

3 地下室深基坑開挖分層分塊挖土施工技術(shù)

3.1 基坑挖土“平面分塊”

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際動(dòng)遷情況、地下室標(biāo)準(zhǔn)段的位置設(shè)置等特點(diǎn),挖土總體方向上均為由北向南、由中間向兩邊開挖。主要目的是為了保護(hù)已完成地下室結(jié)構(gòu)及西面溝地區(qū)的安全。按此原則在平面流程混凝土支撐以上部分土體分為幾個(gè)大挖土區(qū),混凝土支撐以中間點(diǎn)分為幾個(gè)大挖土區(qū)先后挖土,南區(qū)配套工程部分分為幾個(gè)大挖土區(qū)先后挖土?；炷林涡纬烧w受力體系,支撐達(dá)到設(shè)計(jì)開挖強(qiáng)度后采用盆式挖土,先中間后四周的原則,在挖至混凝土支撐時(shí),澆筑混凝土支撐及 300mm厚臨時(shí)素混凝土墊層后先依次開挖地下室標(biāo)準(zhǔn)段直至坑底,待地下室標(biāo)準(zhǔn)段地下三層結(jié)構(gòu)完成后,開始挖大基坑中心點(diǎn)至坑底。南坑和北坑分設(shè) 4個(gè)出土點(diǎn),每一出土點(diǎn)采用1臺(tái)28m曲臂挖土機(jī)停置于坑邊或棧橋上,坑內(nèi)配 12臺(tái) 0.6m3反鏟挖土機(jī)喂土。挖土期間土方車輛不少于 50輛。挖土根據(jù)“順作法”施工工藝和施工區(qū)域的劃分情況,要求合理地進(jìn)行挖土施工作業(yè)。根據(jù)我們的施工經(jīng)驗(yàn),挖土順序的合理組織、挖土標(biāo)高的控制、支撐的及時(shí)施工受力是確保基坑圍護(hù)穩(wěn)定及地鐵站結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵,同時(shí)也可以有效地控制周邊建筑物和管線的沉降和變形。

3.2 挖土“豎向分層”施工技術(shù)

豎向流程原則上按分區(qū)分層挖土,由于支撐間層距較大,因此超過(guò) 3m的挖土層每塊挖土均分為兩級(jí)放坡開挖。放坡按照1∶3的坡度,坡頂設(shè)不小于 10m寬停機(jī)坪臺(tái)。每層挖土在時(shí)間搭接上遵循如下原則：先撐后挖;基坑開挖時(shí),根據(jù)各施工區(qū)塊的劃分,在各施工塊內(nèi)分層開挖。以場(chǎng)地的絕對(duì)標(biāo)高為±0.000m算起：基坑基本標(biāo)準(zhǔn)段部位總共分五大層。結(jié)合深基坑的挖土施工工況和施工經(jīng)驗(yàn),在開挖至第三層土(-10m)和開挖至第四、第五層土體時(shí),結(jié)合平面挖土流程,如何發(fā)揮墊層支撐的作用,需重點(diǎn)加以施工組織和安排。信息化施工和時(shí)空效應(yīng)原理指導(dǎo)挖土施工技術(shù),深基坑施工加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作,能可靠而合理地利用土體自身在基坑開挖過(guò)程中控制土體位移的潛力而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的,在保護(hù)基坑安全的同時(shí)保護(hù)環(huán)境安全。地下室深基坑施工設(shè)置的監(jiān)測(cè)內(nèi)容有：1)圍護(hù)墻水平位移;2)土體分層沉降;3)深井降水引起坑內(nèi)外水位差;4)地表沉降;5)圍護(hù)墻墻頂位移;6)坑底土體回彈;7)支撐軸力。

3.3 施工安全防護(hù)措施

1)基坑開挖后全線進(jìn)行人工修邊,修邊要求將機(jī)械挖土后留下的凸出的土輪順坡度方向削平,以防止風(fēng)干開裂脫落。2)對(duì)基坑上口土方及顆粒進(jìn)行人工清撿至距溝邊 1.5m的范圍內(nèi)。在距坑邊口 2m的范圍沿基坑周邊設(shè)置防護(hù)欄,高度 1.5m。3)沿防護(hù)欄各明顯的位置懸掛安全警示標(biāo)志和安全警示繩。坑邊設(shè)專人進(jìn)行安全巡視,巡視人員必須保證 24 h在崗。4)綿雨天及陽(yáng)光暴曬天在坑底施工時(shí),用彩條布把兩邊坑壁進(jìn)行覆蓋,避免由于雨水不斷滲透引起基坑塌方及陽(yáng)光暴曬引起坑壁松動(dòng)滑落。

4 結(jié)語(yǔ)

加強(qiáng)深基坑環(huán)境監(jiān)測(cè),是根據(jù)地墻位移、支撐軸力、建筑物沉降等數(shù)據(jù)綜合分析,具有積極現(xiàn)實(shí)意義。地下室深基坑工程的核心就是如何控制圍護(hù)墻水平位移和對(duì)坑外土體的擾動(dòng),從而有效控制周邊建筑物沉降,確保了基坑施工和周邊環(huán)境的安全。

[1]王杭兵,錢榮杰.基坑工程信息化施工實(shí)例[J].山西建筑,2010,36(1)：132-133.

[2]謝 軍,賈卓然.深基坑雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算研究[J].山西建筑,2010,36(1)：148-149.

[3]張志強(qiáng),何 川.地鐵盾構(gòu)隧道近接樁基的施工力學(xué)行為研究[J].鐵道學(xué)報(bào),2008(15)：92-95.

The deep foundation pit basement engineering construction and technology application

CHEN Jing-zhang

Begin from the definition and features of deep foundation pitbasement,tells p roject construction flow,notes for construction and plugging construction take the case of waterproof project.At last,tells the deep foundation pitbasement construction technology app lication combining with layered block excavation to accumulate deep foundation pit engineering experience.

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TU942

A

1009-6825(2011)09-0083-02

2010-12-06

陳敬章(1968-),男,工程師,福建永建水利水電工程有限公司,福建泉州 362000