十项新技术在软土地质条件下超大型深基坑逆作法的应用

十项新技术在软土地质条件下超大型深基坑逆作法的应用

马永强

中国二十冶集团有限公司上海宝山201900

摘要：复旦大学附属中山医院肝肿瘤及心血管病综合楼地下部分土建工程推广应用了建筑业十项新技术中的6个大项，10个子项，其中灌注桩后注浆技术、逆作法施工技术及大断面矩形地下通道掘进施工技术应用成效显著，确保了工程施工工期，有效地提高了工程质量。

关键词：建筑业十项新技术；后注浆灌注桩；逆作法；矩形顶管

1项目概况

1.1工程简介

1）本工程地下三层，建筑面积66670m2。

2）地下室结构为框架剪力墙结构和框架结构，钻孔灌注桩基础。

3）地下室开挖深度14.9～15.2m，局部落低1.5～2.6m。

4）地下室采用逆作法施工。

5）整个基坑外围采用地下连续墙进行围护。

2新技术应用情况综合介绍

2.1应用新技术一览

2.1-1中山医院项目所应用的新技术一览

2.2新技术应用情况

本文就中山医院项目几种对保证工程质量及加快工程进度起特别作用的新技术进行阐述。

2.2.1灌注桩后注浆技术

本工程桩基础采用钻孔灌注桩，分抗压桩和抗拔桩两种，抗压桩ZJ1、ZJ2桩长40m，桩径700mm（ZJ1桩局部扩孔至800mm），桩尖持力层为⑦2层草黄～灰色粉砂层。ZJ1桩及部分ZJ2桩采用桩底注浆提高桩承载力。

注浆管每根桩设两根，采用P42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.55，单桩注浆水泥量为2t。注浆设备：SGB9—12型高压注浆泵。注浆管：Ф33.5×3.25mm定尺6m的黑铁管。

施工方法：

1）成桩结束后8小时至12小时必须用清水劈通压浆管，打开单向阀，压力控制在1-3MPa。

2）钻孔灌注桩成桩后，混凝土达到70%后（一般7—28天）进行施工。压浆时应保持低压慢速，压浆时控制渗入，确保慢速、低压、低流量，让水泥浆通过压浆泵的压强力缓慢渗入。正常情况下，本工程控制压力在0.8MPa以内。一般情况下取0.8-1.2MPa，流速控制在20-40升/分钟以内。

3）本工程共注浆670根桩，桩的承载力检测都符合设计要求。

2.2.2逆作法施工技术

地下室结构采用逆作法施工，利用三道钢筋混凝土楼板作为水平向内支撑，竖向支撑体系采用一桩一柱，永久Ф500×12钢管内灌C50混凝土柱以及临时480mm×480mm格构柱两种形式，主楼区域钢管混凝土待逆作完成后外包钢筋混凝土形成主体结构，裙房及地下车库钢管混凝土柱即作为主体结构柱，临时格构柱待地下室形成并达到强度后割除。

整个基坑逆作法的设计施工总流程为：

测量放线→第一层土方盆式开挖至－7.800m，垫层、护坡施工→首层楼板施工→地下一层中间楼板施工→地下一层周边土方抽条开挖浇筑垫层→地下一层周边楼板分块施工→第二层土方盆式开挖至－12.200m，垫层、护坡施工→地下二层中间楼板施工→地下二层周边土方抽条开挖浇注垫层→地下二层周边楼板分块施工→第三层土方盆式开挖浇注垫层→局部落深井开挖→中间底板施工→周边土方抽条开挖浇注垫层→局部落深井开挖→底板施工。

2.2.3防渗堵漏技术

1）本工程采用“两墙合一”，地下连续墙即是挖土过程中的围护墙，也是地下室结构外墙。为防止渗漏，采取以下技术措施。

2）连续墙接缝处在外侧采用三根高压旋喷桩止水。

3）施工过程中采用刷壁器刷洗刷槽段接缝位置，上下往复洗刷不少于20次。刷完壁后（每刷一次）及时将刷壁器上的泥皮清洗干净。

4）使用抗渗混凝土。

5）开挖后局部渗水位置采用沿渗水缝凿进去深5～10cm、宽3～5cm左右的槽，将槽壁洗刷后直接堵塞快速堵漏胶体，如接头缝小股漏水，则埋设引流管将水集中于一点暂时引出，在浇筑内衬墙之前压入水溶性聚氨酯速凝剂把水堵住。

2.2.4大体积混凝土温度控制和监测技术

1）控制指标

混凝土内外温差不得大于25℃。

混凝土表面温度与大气温度的差值不应大于25℃。

2）采取措施

设温度后浇带。

降低水化热，减少水泥用量，采用R60天强度混凝土。

做好测温工作，按照测温情况指导养护方法。

在实施过程中，先后布置监测点45处，累计测温次，整个大底板未出现裂缝。

2.2.5深基坑工程监测和控制

2.2.5.1监测内容

周边地下管线沉降及水平位移观测。

周边建筑物沉降及裂缝观测。

基坑围护墙顶垂直位移及水平位移观测。

地下连续墙体侧向水平位移监测（墙体测斜）。

坑外深层土体侧向水平位移监测（土体测斜）。

基坑外地下水位监测。

立柱垂直位移监测。

地下结构梁板内力监测。

2.2.2大断面矩形地下通道掘进施工技术

复旦大学附属中山医院肝肿瘤及心血管病综合楼地下过街通道工程，需要穿过枫林路和中山医院的变电站、液氧间和理发间。枫林路下埋设有大量市政管线。为保证施工期间的枫林路正常通行和管线、房屋的安全，通道采用矩形顶管施工。通道长度为78.8m。管节52节，每节长1.5m。最大覆土深度5.2m左右，通道设计坡度为0.3%。管节内径5000mm×3300mm，管壁厚为500mm，每节管节的重量约36吨，掘进理论总净土方量约为2033m3。

顶管顶进过程中进行了环境监测和市政管线变形监测，通过监测数据进行信息化施工，整个施工过程对环境和管线的影响在允许变化量范围之内。通道贯通后轴线位置、断面尺寸及标高符合设计和规范要求，满足功能要求。

3推广应用新技术的成效

1）通过实施以上新技术，大大提高了工程质量，减少质量通病。同时也加快了工程进度。

2）采用灌注桩后注浆技术能够有效减少桩长和桩径，增加地基承载力，经济效益显著。

3）采用逆作法技术可以加快施工进度，减少工程投资，减少对周围环境影响。

4）采用在连续墙接缝处在外侧采用三根高压旋喷桩和埋管引流的方法，能够有效阻止地下水的渗漏。

5）通过严格控制混凝土的内外温差，能够减小楼板温度应力，阻止裂缝产生。

6）采用基坑监测技术，可提高对基坑变形和周围环境的安全控制能力。

7）大断面矩形地下通道掘进施工技术，施工机械化程度高，掘进速度快，矩形断面利用率高，非开挖施工地下通道结构对地面运营设施影响小，通过掘进机的截面模数组合，能满足多种截面尺寸的地下通道施工需求。

参考文献：

[1]王亚军，周钰龙.深基坑工程施工中技术要点分析[J].中国新技术新产品2010.

[2]冯昆荣，曹少伟．逆作法施工的技术特点及要求[J]．重庆建筑，2008，（11）．