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止水帷幕形式选择与应用和钢筋混凝土支撑拆除施工技术

类别:资讯中心 时间:2019-11-3 浏览量:

五、止水帷幕形式选择与应用

01

水泥土搅拌法帷幕

水泥土搅拌法既可以构成具有基坑止水和支护两种功能的水泥土挡墙,也可以构成以隔渗功能为主的独立止水帷幕,还可以与支护桩或土钉墙结合,共同发挥隔渗和支挡功能。它将原状土与水泥混合,形成渗透系数远比天然原状土小的水泥土。该方法包括干法和湿法两种施工工艺,施工工期短,对施工条件要求低。
基坑面积约7.3万m2,开挖深度15.4m~16.3m,局部区域达18m,属于超大深基坑工程。围护体采用钻孔灌注桩结合外侧设置单排三轴水泥土搅拌桩,桩径Ф850@600。水泥土搅拌桩止水帷幕进入渗透性相对较小的⑦6层约1.5m,以隔断⑦3层和⑦5层承压水。


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地下连续墙止水帷幕

地下连续墙可将隔渗和基坑支护功能合为一体,整体性和止水效果好,适用面广,单独作为临时结构时工程造价高,一般采用支护(隔水)和地下室外墙两墙合一的型式。

天津津塔

天津津塔工程基坑开挖深度在-20.6~-25.5m之间,局部深坑深达-32.1m(主楼电梯井坑)。基坑周边围护结构为两墙合一的地下连续墙,基坑内部设置四道钢筋混凝土内支撑系统。

CSM水泥土双轮铣搅拌墙止水帷幕

CSM水泥土连续搅拌墙止水帷幕施工工艺是应用原有的液压铣槽机的设备结合深层搅拌技术,与传统单轴或多轴垂直旋转形成圆形改良柱体不同,此工艺以两组铣轮在水平轴向旋转搅拌原状土,从而形成矩形槽段的改良土体。与其他深层搅拌工艺比较,本施工工艺减少了接头数量,增加了有效面积,止水效果更佳;对地层的适应性更高,可以切削坚硬地层(卵砾石地层、岩层),可以用于防渗墙、挡土墙、地基加固等工程。

天津金融街和平中心

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天津金融街(和平)中心工程融景华庭工程基坑开挖深度大面约18.6m左右,局部深坑达23.55m,土层以粘土、粉质粘土、粉土、粉沙、细砂为主,地下水位埋深为4.00~3.00m。基坑支护采用护坡桩+三道钢筋混凝土内支撑。基坑东南侧临近天津地铁3号线,环境变形控制要求严格,Φ1400@1600钻孔灌注桩;其他区域采用Φ1200m@1400m钻孔灌注桩。为保证止水效果,减少基坑施工对周边环境及地铁的影响,基坑周圈采用深层搅拌水泥土止水帷幕。

高压旋喷桩+袖阀管注浆组合式止水帷幕

在卵石层较厚且粒径较大的高渗透系数富水地层目前仍无有效可靠的止水帷幕,高压旋喷桩利用高压通过旋转的喷嘴将水泥浆喷入地层形成水泥土加固体填充桩间空隙;外排袖阀管形成封闭挡墙,内排钢质袖阀管注浆通过渗透、压密、劈裂等方式进一步填充砂卵石空隙,二者优势组合,形成封闭止水帷幕。

深圳平安金融中心

深圳平安金融中心基坑深33.8 m,基坑北侧紧邻运营中的地铁1号线,东侧益田路地下有规划中的广深港高铁。基坑周边地上、地下建筑物众多,管线错综复杂,基坑安全至关重要。基坑整体采用护坡桩结合5道混凝土内支撑的支护形式,止水采用高压旋喷结合袖阀管注浆的组合式止水帷幕。

05

超深基坑二次开挖槽底复合止水帷幕

超深基坑槽底复合止水帷幕施工技术是在基坑开挖至槽底后,在坑底内侧周边工作面,从上往下采用高压旋喷工艺处理上部土层、全风化、强风化岩层等;下部的中风化岩、微风化岩裂隙全部由循环灌浆工艺分序灌实、挤密;二者结合,从上到下形成一道连续的复合止水帷幕。适用于超深基坑在开挖至槽底后还需进行大体量二次开挖的项目,这种复合式止水帷幕对于地下水丰富、裂隙发育良好的岩层地区,有着无可替代的优势。

深圳平安金融中心

深圳平安金融中心桩筏基础中主塔楼巨型桩开孔直径达9.5m,大孔深达40.3m,属于超深基坑中的超深“坑中坑”。基坑开挖至槽底后,在坑底内侧周边对坑底工作面往下至中风化岩层顶面采用高压旋喷止水帷幕,从中风化岩层往上搭接5米至入微风化0.5米采用基岩裂隙灌浆止水帷幕。

六、钢筋混凝土支撑拆除施工技术

01

支撑拆除要点及考虑因素

内支撑拆除要点

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(1)内支撑拆除应遵照当地政府的有关规定,考虑现场周边环境特点,按先置换后拆除的原则制定详细的操作条例,认真实行,避免出现事故;(2)内支撑相应层的主体结构达到规定的强度等级,并可承受该层内支撑的内力时,可按规定的换撑方式将支护结构的支撑荷载传递到主体结构后,方可拆除该层内支撑;(3)内支撑拆除应小心操作,不得损伤主体结构。在拆除下层内支撑时,支撑立柱及支护结构在一定时期内还处于工作状态,必须小心断开支撑与立柱,支撑与支护桩的节点,使其不受损伤;(4)后拆除支撑立柱时,必须作好立柱穿越底板位置的加强防水处理;(5)在拆除每层内支撑的前后必须加强对周围环境的监测,出现异常情况马上停止拆除并马上采取措施,确保换撑安全、可靠。

内支撑拆除考虑因素

(1)拆撑模式选择支撑拆除对水平结构施工影响较大。一般有顺拆和闷拆两种。支撑选用何种拆撑组织模式既满足主体结构工期要求,同时又可保证拆撑对周边环境影响小是支撑拆除的重点。(2)拆撑顺序选择支撑分布密,截面大,如何合理确定支撑拆除顺序,在保证安全的前提下大限度减少对主体结构施工以及周边环境的影响,是支撑拆除的难点。(3)拆撑方法选择如何选择合适的支撑拆除方法,在保证拆撑过程中基坑及结构安全前提下,既可满足支撑拆除进度要求,又能节约施工费用是支撑拆除的难点。(4)渣土外运及成品保护支撑拆除后的渣土量比较大,而主体结构承载力有限,严禁超载,拆除的混凝土渣外运要及时,由于运输量大、碎渣多、基坑深、水平及垂直运输矛盾突出。此外支撑拆除时必须对主体结构楼板采取适当的保护措施,避免对已施工完成主体结构楼板产生撞击破坏。因此如何合理组织渣土的外运和主体结构的成品保护成为拆撑工作的重点。(5)安全管理由于交叉作业严重,施工中存在高空吊物,大量机械、人员同时作业,这些都很容易引发安全问题。因此,施工现场的安全管理同样成为拆撑工作的重点问题。


02

支撑拆除模式及方法

支撑拆除模式

内支撑的拆除与地下室结构的施工紧密相关,内支撑拆除模式的选择一定程度上决定了地下室结构,甚至地上主体结构的施工进度,对工程总工期有着不容忽视的影响。(1)内支撑顺拆 “顺做顺拆”施工方法是以往工程普遍采用的一种方案。它是按照正常的地下结构施工顺序,遵循“先换撑、后拆除”的原则,每施工一层地下室结构及换撑完成之后拆除上一道支撑,地下室结构施工与支撑拆除施工顺次进行,直到完成顶板结构之后才能开始地上结构的施工。 “顺做顺拆”的施工方法,地下室结构施工和支撑拆除均为关键工序,支撑拆除与其它分部工程不能平行作业,导致工期较长。内支撑的拆除与地下室结构的施工紧密相关,内支撑拆除模式的选择一定程度上决定了地下室结构,甚至地上主体结构的施工进度,对工程总工期有着不容忽视的影响。(2)内支撑闷拆此方案的特点是地下室结构顺做施工,保证主楼地上的施工进度,剩余支撑在地下室内陆续拆除,即“闷拆”,不占用关键工序,可以提前完成主体结构封顶。缺点是闷拆施工时,支撑可能与结构梁、柱发生冲突,需基坑设计单位与结构设计单位配合协调,必要时应对支撑标高或结构梁柱进行调整。同时,后拆撑清理工作量大,成本大幅增加;地下室楼板需预留吊装口,以供拆撑碎料垂直运输;后拆撑受空间和施工机械限制,施工工期较长,会对地下室机电和装修进度造成影响。

支撑拆除方法

常用的混凝土拆除方法有控制爆破拆除、静态爆破、机械切割、人工拆除等。

拆撑方法选择总结

(1)支撑拆除方法的选择一般结合工程所处的周边环境特点,从施工工期、造价、噪音及安全性等多方考虑来确定。(2)内支撑混凝土体量大、强度高,则一般拆除难度大。人工风镐拆除对配筋多,混凝土标号较高的钢筋混凝土破碎效果较差,工期长。液压机械冲击器(炮机)破碎受跨度高度的限制,施工难度大。静态爆破虽然对周边环境的影响小,但工期长;而控制爆破虽然拆撑速度快,但对周边环境影响稍大些。(3)另外地铁安保区外爆破振动对地铁隧道及相关构筑物影响较小,综合静爆和明爆两种方法的优缺点,一般在安保区内采取静力爆破,振动小,有利于地铁保护;在安保区外采用控制爆破,速度快,有利于整体工程进度。(4)下一道支撑由于拆撑条件和工期条件相对优越,可考虑直接在底板上机械破碎拆除。(5)首道支撑与封板的拆除因为有开敞的空间,可在切割机切割后,直接用塔吊吊运至临时堆放场地,并及时运出工程建设场地。

03

拆撑技术应用

深圳平安拆撑技术

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基坑面积约17150m2,基底大面标高约-28.8m,基坑支护采用排桩+内支撑+锚索形式,其中北侧靠近地铁一号线区域采用五道内支撑,其它侧采用四撑+两锚。支撑平面为双圆环形式,小圆环区域设置环形运土坡道,立柱采用钢管混凝土。
(1)拆撑施工部署
(2)拆撑分区及顺序支撑拆除应分区域爆破,每个爆破区域大长度应控制在40米左右,相邻分区不得同时起爆,不相邻区域可在同一天起爆。第五道支撑分为9个区,施工顺序为:①-1、①-2→②-1、②-2→③-1、③-2→④→⑤-1、⑤-2
(3)拆撑方法——二到四道撑由于本工程基坑深、支撑内力大,若采取直接爆破拆除会导致支撑内力瞬间释放,这将对基坑支护产生极大不利影响,因此本工程采取静爆结合明爆方式拆除,即先采用静态破碎法拆除支撑与围檩的连接处,其余部位采用明爆方法拆除,拆除时控制爆破单耗量、单次起爆量,分为多次起爆,尽可能的减少对地铁隧道及支护体系的影响。由于支撑与围檩已先行断开,因此在后续爆破过程中,地铁隧道处产生的振动速度将大大减小。
(3)拆撑方法——首道撑首道支撑与封板的拆除因为有开敞的空间,不采用爆破拆除,利用切割机切割后,直接用塔吊吊运至临时堆放场地,并及时运出工程建设场地。
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