填岛区高渗透性土质深基坑施工技术

填岛区高渗透性土质深基坑施工技术

1地下水渗流对抗侧降水系统威海滨海中心9英里项目的二期工程位于威海滨海中街。项目原始地形单元属于海岸阶地，是人工填岛区。虽然这个地方的地形相对平坦，但由于最近土壤和建筑物垃圾的堆积，这个地方的地形是平坦的。场区西侧地段现仍为海,填海工程尚未完成,场区地下水主要为第四系孔隙潜水,主要含水层为①素填土及④中粗砂,地下水受大气降水补给,并与海水相连通,地下水水位直接受海水潮汐影响,变幅大,表面土质为砂石土(含有大量石块),透水性极强。项目基础形式为桩基+防水板,地下室顶板底板外墙、水池采用防水混凝土。其中21#、22#楼基础筏板垫层面在低潮海平面以上,而部分电梯井、集水井深基坑都在低潮海平面以下。如不采取降水措施,施工作业面将位于水下,则桩头无法破除、钢筋笼无法放置到设计标高处,而且钢筋和混凝土将严重腐蚀,无法进行正常施工。如采取措施进行降水,本工程位于填岛区域,且为透水性极强的高渗透性土质,若采取强排抽水来降水,则形同抽大海,无疑将投入大量人力、物力,而且不一定能达到降水效果;若采用一次性改变土壤透水性而达到降水目的,则费用极高。2采用沉箱+止水纳米对于沿海填海地段工程施工经验及一期工程施工经验,采用排抽水结合改变土壤透水性来实现深基坑的降水,我们选用一种降低土壤透水性,以至于可以抽水达到具备施工该处基坑条件的方法-采用沉箱+止水帷幕的方式进行施工。经过反复探索和总结,最终采取以下技术实现:先水下浇筑混凝土对电梯井、集水井深基坑进行封底,再局部井点降水的同时施工混凝土止水帷幕作为电梯井、集水井深基坑外壁,待坑内积水消除后再进行基础。3电梯井、集水坑内的安装(1)根据图纸完成电梯井、集水井止水帷幕的模板。(2)测量放线、土方开挖。首先根据图纸电梯井和集水井定位,放出其外边线和开挖边线。经测量员验收后,开始进行土方开挖(放坡坡度为60°),基坑开挖完毕验收合格后方可进行垫层施工。垫层施工完后,需要将电梯井的外边线、中心线和控制线通过来拉通线方式固定在基坑上面。(3)选择在高潮时完成水下浇筑垫层混凝土,对集水坑、电梯井底进行封底(见图1)。(4)止水帷幕的模板配置及支撑系统(见图2)。(内撑为钢管)(5)模板固定及验收。在模板固定后,由项目施工员和测量员对模板系统内控进行复核,以免电梯井和集水井的尺寸无法得到保障。(6)在木沉箱完成验收后,选择好时机,在高潮时完成集水井、电梯井外壁混凝土浇筑(见图3)。(7)混凝土养护及修复。(8)待低潮时,海水渗透量小,同时水泵能抽干。绑扎电梯井和集水井的钢筋笼。待下一次的低潮时,抽干渗透进来的海水,浇筑电梯井和集水井侧壁混凝土。4施工技术要点4.1基坑放坡情况由于基础处理采用的冲孔灌注桩,桩间土非常密实,基坑放坡为70°以下均可(现场放坡也在60°左右)。由于桩间距小,而土壤中含有大石块,适宜采用长臂挖机。4.2混凝土面标高的测定在进行水下混凝土浇筑过程中,将标高引至附近桩头上;然后架立水准仪;选基坑深处中5个点(四个角和中心点);将塔尺插入至坑底,读出此时塔尺度数,再缓慢提起塔尺,可以测得每个点混凝土面标高;根据计算出的标高数值可以确定混凝土放料的量。4.3防止二次浇筑堵漏(1)木沉箱尺寸:为集水井(电梯井)的外壁尺寸基础上+30cm。首先考虑到止水帷幕胀模,其次就是防止一次浇筑后止水帷幕上有管涌洞口需进行二次浇筑堵漏。(2)木沉箱定位:在实际放线中不能在水面留点做标识,只能采用拉通线方式将木沉箱的四个角点在其上方确定,然后用线锤吊出四个角点,最后使用塔吊吊装进行细部微调。定位完毕后,用木枋或钢管将其撑起,防止其浮起和跑偏。4.4混凝土离析盐混凝土原材要求抗冲散、塌落度低和加早强剂,在不具备条件的地区至少需满足后两条。这样混凝土进去海水中就不会出现离析。水下混凝土浇筑过程中,首先不得使用振捣棒去振捣。然后,混凝土泵管导料口宜放在距离待浇混凝土底部30cm处,让混凝土至下而上升起排开海水,同时要求首批混凝土量要满足混凝土埋住导料管1m以上,否则无法保证混凝土浇筑是否密实。4.5混凝土初凝过程潮汐对深基坑处理影响巨大,掌握潮汐规律是非常的重要,根据潮汐规律掌握高潮和低潮的时间点。以确定什么时候浇筑混凝土和下木沉箱(见表1)。根据高低潮规律,混凝土浇筑结束点设在高潮时,这样一来,混凝土有6～8h时间来初凝,其好处如下:(1)在退潮前已完成混凝土浇筑。坑内水位开始下降,此时混凝土与开挖土结合面,接受到的水压力减少,由于混凝土自重促使结合面将更加牢固。(2)若在混凝土初凝处在涨潮阶段,那么混凝土在强度成长过程中会受到水压力冲击,而造成局部位置出现管涌点。因此,混凝土初凝和强度成长选择在退潮期。4.6次止水浇筑法在止水帷幕浇筑完成后,个别坑可能还是存在严重渗水,但较之前渗透性确实减少许多。堵漏和修补基本上采用两种方法:(1)渗漏点小采用堵漏王进行封堵。由于渗漏点小,进水量有限。在高潮后退潮时,使用潜水泵将其抽干,并用堵漏王进行填补。(2)渗漏点大则重新制作木沉箱进行二次止水帷幕浇筑。考虑到水下浇筑混凝土浇筑结果未知性高,出现较大渗漏点也是无法避免的。在渗透量大,无法强排将水排干,则考虑二次支设木沉箱进行二次