滨海高地下水位深基坑条件下综合管廊工程施工技术研究

(整期优先)网络出版时间:2022-07-10
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滨海高地下水位深基坑条件下综合管廊工程施工技术研究

刘闯 ,徐新成 ,罗镐 ,王洪东 ,王昭

中建六局华南建设有限公司,广东省深圳市 518133 

摘要:随着我国城镇化进程的不断推进, 市政地下综合管廊工程建设需求不断增加,为减少城市发展过程中地下管线散乱无序、道路反复开挖等问题, 需大力推进城市地下综合管廊建设。目前,我国多个城市已发布相应管廊发展规划,为后期管廊工程施工提供了政策支持。目前,国内综合管廊施工技术相对滞后,存在施工经验短缺、管廊管理应用经验不足等问题。因此,进行综合管廊工程建设的各项专业性研究,对今后管廊工程发展将起到强有力的推进作用。本次以三亚某滨海高地下水位深基坑条件下综合管廊工程为依据,对相应施工技术进行研究探讨。

关键词综合管廊工程主体深基坑

1.施工技术综述

滨海高地下水位深基坑情况下,常规的砂层地基理论承载力符合设计要求,可作为持力层进行上部管廊结构施工,但由于滨海地区地下水位较高,淤泥质砂层软基含水率过高,其颗粒结构遭到破坏,承载力大大降低。需采用片石加级配碎石的方式进行软基换填,对滨海地区高地下水位条件长期浸泡下砂质软基结构进行换填,提高了地基承载力,避免了原砂质软基对上部管廊主体结构施工安全和结构安全的影响。按照结构设计对管廊施工流程进行段落划分,采用标准段结合倒虹段集水井预制联合方式进行合理施工。管廊倒虹段结构高程较低,采用预制集水井施工工艺,达到快速施工的目的。同时在管廊结构施工过程中,采用砖胎膜作为底板结构模板,一方面与防水结构紧密贴合,起到了良好的防水及防护作用,另一方面解决了深基坑内管廊结构底板模板支设施工不方便的问题。该技术操作性和适应性强,可保障滨海砂质软基条件下综合管廊工程结构稳定,同时能较快的完成管廊施工作业。

2.工艺流程

根据管廊基坑底标高处砂质软基层厚度采用适当片石加级配碎石进行换填,换填后地基承载力满足设计要求,级配碎石整平后浇筑混凝土垫层,提供施工作业面。在垫层上砌筑砖胎膜,用以保护后期外表面敷设防水卷材,同时砖胎膜与基坑支护钢板桩之间回填中粗砂并压实,避免基坑底支设模板,降低施工难度。管廊地下防水施工采用施工缝处设置镀锌止水钢板及弹性遇水膨胀止水条,外表面全包覆防水卷材的方式进行地下防水,保证管廊结构的稳定性。管廊标准段及倒虹段斜坡段采用现浇方式进行施工,倒虹段集水井结构则采用陆上预制的方式既有利于结构质量控制,又提高了施工效率。

3.操作要点

3.1深基坑支护、开挖及降水

滨海管廊深基坑地下水丰富,钢板桩施打前,提前安装导向架,施打时沿导向架施工,勤量测,防止倾斜,保证桩体垂直度。桩体锁口内均涂抹润滑油+止水材料,减小摩阻力,有利于锁口闭合,确保锁口后的止水效果。转角部位采用专用的异形转角桩,转角桩加长2m。施打钢板桩时采用屏风式打桩法。

施工前应进行抽水试验,取得设计参数,确定降水井的类型及数量。基坑2m外设置降水井、水位观察井,提前降水,确保将至基坑底以下0.5m。过程中降水不能满足,可根据实际增加降水井数量。基坑四周做截水沟,截拍地面水,防止渗入基坑,施工前跟踪监测天气预报情况,尽快完成钢板桩支护和基坑开挖施工,加强施工过程中变形沉降监测,确保施工安全。

3.2砂质地基换填

管廊基坑开挖完成后,因管廊主体结构处于滨海沙质地基深基坑内,长期受变动水位浸泡,导致砂层承载力较低,整体结构松散,沉降变形稳定性差。因此根据地质情况,采用1m厚片石加20cm厚级配碎石对地基基础进行换填,提高地基整体承载力。级配碎石整平夯实经检测地基承载力符合设计要求后方可进行混凝土垫层浇筑。

采用1m厚片石可作为结构主体的承重基础,20cm厚级配碎石可以作为整平层,同时碎石结构中级配石子相互填充空隙,减小石子换填的空隙率,提高碎石基础的整体性和均匀性。碎石换填一般可满足设计地基承载力200kPa以内的地基处理的要求。

3.3管廊主体施工

综合处理后,对地基承载力进行检测,达到设计要求后浇筑垫层混凝土,垫层浇筑厚度为150mm,标号C20。上面铺设3.0厚自粘聚合物改性沥青防水卷材,防水卷材上浇筑50mm厚C20混凝土垫层,垫层根据设计管廊走向而变坡,施工时应严格控制浇筑顶标高,防止垫层侵入底板,造成底板浇筑厚度不足。垫层混凝土施工完必须保证其表面平顺、干净、干燥,再按设计要求在其表面进行防水施工。

3.4现浇预制并行施工

支线型管廊倒虹吸段最低处设置集水井,集水井深度为1.5m,为节约工期,同时保障施工质量和安全,采用集水井结构预制与主体结构现浇并行施工工艺。

集水井结构重约2.5t,采用预制场预制方式进行施工,待养护期满,强度达到设计要求后方可吊运安装,集水井与主体结构连接处设置后浇带并采用多种防水措施,后浇带混凝土采用微膨胀混凝土,同时在垫层上设置防水卷材,涂刷防水材料。

4.技术总结

滨海高地下水位深基坑条件下,综合管廊施工思路应提前策划,根据地下水位条件采取管井、集水井等降水措施,同时在施工过程中对深基坑开挖做好相应雨季施工、防外界砂土流入等应急防护准备工作。综合管廊工程结构复杂,涉及防水、预留套管等材料内容繁多,需合理规划施工段落,提前做好方案编制交底工作,充分减少工期,避免基坑长时间暴露,降低安全等各项风险,同时管廊主体结构施工完成后,两侧应做好分层回填压实工作,避免后期引发道路路面沉降等问题。

5.参考文献

[1]陈明辉.城市综合管沟设计的相关问题研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2013.

[2] 李越.软土地区管廊深基坑支护技术的施工技术探讨[J]. 工程技术研究. 2019 (18)

[3] 张武荣.城市综合管廊预制拼装施工技术的应用分析[J]. 安徽建筑. 2018 (02)

[4] 揭海荣.城市综合管廊预制拼装施工技术[J]. 低温建筑技术. 2016 (03)

[5] 林海花.市政地下综合管廊工程防水的施工技术[J]. 绿色环保建材. 2020 (01)