圆形逆作法深基坑施工新型技术的研究

【摘要】本文结合工程实例及工程特点，采用圆形逆作法深基坑施工新技术，分析了逆作法施工技术的方法及难点。

【关键词】方案研究；逆作法；注意事项

一、工程概况

宁钢五丰塘焦化厂1、3#圆形料场堆取料机基础为地下圆形桶式结构。最大埋深为-9.900m（含垫层），局部深度达-11.200m（集水井位置），堆取料机圆形桶内径10米，壁厚度为700mm，底板厚度为1300mm，下部有一接口与地下廊道连通，取料机基础通过廊道与紧急卸料口连为一体，在廊道部位上设有2道伸缩缝（30mm）。

二、施工方案研究

根据宁波市机电工业研究设计院有限公司对堆取料机基础、地下廊道及紧急卸料口基坑土方开挖完成的支护设计，设计内容为排桩加单道、二道及三道内支撑的结构形式，支护桩采用钻孔灌注桩，支护桩排列形式为单排一字形布置；支撑体系主要采用圆环内支撑。支护用钻孔灌注桩桩长从29.0m～23.0m不等，合计145根；基坑外施打止水防露水泥搅拌桩采用三轴Φ700@500劲性水泥搅拌桩，采用普通32.5级水泥，水泥掺和量为20%，水灰比为1：3左右。

由于圆形料场区域预应力管桩施打的密度较高，地基土（海边滩涂淤泥质粉质粘土）的稳定易被破坏，基坑支护用钢筋混凝土钻孔灌注桩在施工过程中多次发生了成孔困难、塌孔、钻头被挤压难以提升等现象。

为了满足施工进度，经过对工程水文、地质、施工环境的研究，堆取料机基础拟采用每2米深度一工况逆作法施工，围护结构采用双排Φ800@650搭接150mm深层高压旋喷桩加单排4#小企口拉森钢板桩；坑内被动区采用梅花形布置Φ800@650高压旋喷桩密排加固，深度3～4m。相关参数：高压旋喷桩水灰比1：0.8，水泥掺量不少于30%。

三、堆取料机基础逆作法施工

（一）逆作法结构部分施工顺序（如下图所示）

（二）高压旋喷桩施工

高压旋喷桩采用二重管法施工，水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥。水泥参量为30%，水泥浆液水灰比为1：0.8，喷浆压力不小于25MPa，空气压力不小于0.8MPa。喷射孔与高压喷浆泵的距离不宜大于50M。钻空位置和设计位置的偏差不得大于5CM。

（三）拉森钢板桩的施工

拉森钢板桩施工技术流程如下图所示：

（四）冠梁与第一节桶壁结构施工

为了使冠梁（锁口梁）与桶壁结构形成整体，抵抗桶壁在自重的作用下下沉，将冠梁与第一节桶壁结构一起施工。坑周1米范围内开挖0.6米深，基坑挖至1.2米深，然后绑扎冠梁与第一节桶壁结构的钢筋，支设模板，一起浇灌混凝土，完成第一节桶壁结构的施工。

（五）逆作法施工缝的留设及施工

由于作法施工从上往下分节施工，共有4道施工缝，为了防止发生裂缝、产生漏水及渗水现象，具体措施如下：

（1）基础底板与桶壁之间留设一道水平施工缝。

（2）施工缝留设企口缝，并且内高外低，以保证在混凝土浇灌时接缝易灌饱满。

（3）在每节桶壁下部填30～50mm的砂子，防止混凝土结合面不沾泥土。接缝处钢筋必须清理干净。

（4）每节第一层混凝土要减石子接浆，混凝土中参加适量微膨胀剂，保证施工缝处的混凝土结合紧密。此外混凝土中参加适量的早强减水剂，以增加混凝土的和易性和早期强度。

（5）对接缝薄弱部分采用防水砂浆抹缝。

（六）逆作法施工注意事项

1、必须按设计图放线，并且转角设控制点，打桩时拉线，钢板桩按线就位。

2、高压喷射注浆完毕应迅速拔出喷射管。为防止浆液凝固收缩影响桩顶标高，可采用超喷30CM的方式再停喷。注浆管提升速度10—12CM/min；旋转速度15—20r/min。为缩短后续工序施工间隔，添加适量早强剂。在到达设计深度一小时内，先按设计配合比拌制水泥浆液备用，拌制时做到计量准确。浆液在搅拌机内搅拌时间不小于五分钟。

3、在拉森钢板桩施工前，必须在地下廊道支护结构钢板桩的轴线位置上进行挖沟探测，确保支护结构各轴线的施工精度与施工安全。

4、拉森式钢板设计要求，应该相互紧扣。本工程地质层有少量流砂层，故二桩相互紧扣就位沉入，以防流砂流入坑内。

5、由于从上往下分节施工，共有多道施工缝，施工缝的防水处理是本工程逆作法施工的难点所在，底部中间施工缝采取木枋设置企口，必须保证施工缝处的混凝土结合紧密。

6、由于分节施工，竖向钢筋的搭接焊数量大、施工度大，钢筋的施工质量要求较高，这也是本工程逆作法施工的难点所在。

7、模板工程采用逆作法按分节高度一节一节地由上到下施工。以支护结构作为外模，内模采用组合钢模板。

8、混凝土工程施工，下层土方开挖时应试验检测上层砼的实际强度，实际强度应达到设计强度70%以上，有效防止上段下部的弯曲变形和裂缝。

四、结束语

逆作法是一项近几年发展起来的新兴的基坑支护技术。它是施工工业地下结构、高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。而该项目是运用此技术将堆取料机基础地下桶体结构从上往下施工，即全逆作法施工。逆作法施工中的支撑结构、竖向钢筋的施工和施工缝的留设等施工方法及质量控制则是逆作法施工的难点与控制点。

参考文献

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