坑中坑筒模快速施工技術(shù)

苗 培 博

(上海住陸建筑發(fā)展有限公司，上海 201206)

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坑中坑筒模快速施工技術(shù)

苗 培 博

(上海住陸建筑發(fā)展有限公司，上海 201206)

結(jié)合上海長風(fēng)8號(hào)東地塊工程的地質(zhì)條件，介紹了坑中坑筒模快速施工思路，并闡述了施工工藝流程與技術(shù)要點(diǎn)，給出了該技術(shù)的工藝原理及適用范圍，指出坑中坑筒模快速施工技術(shù)既加快了施工進(jìn)度，又保證了工程的安全性。

基坑，筒模，流砂，地質(zhì)條件

隨著現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新及對(duì)地下空間的充分利用，深基坑坑中坑情況十分普遍。往往工程設(shè)計(jì)采用垂直井壁，施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)大、工程樁與圍護(hù)樁套打支護(hù)結(jié)構(gòu)較薄弱，結(jié)構(gòu)坑中坑開挖深度比較深，土質(zhì)條件差，極易出現(xiàn)流砂等現(xiàn)象的基坑施工。為了減小坑中坑施工風(fēng)險(xiǎn)和施工難度，我項(xiàng)目部設(shè)計(jì)采用筒模法，即預(yù)制筒模對(duì)深坑部位挖土后快速安裝筒模定位后隨即將筒模外灌注混凝土，使土體側(cè)壁暴露時(shí)間最短，混凝土灌注后有效的阻止流砂的發(fā)生和發(fā)展，同時(shí)滿足垂直坑壁的設(shè)計(jì)要求。在有效阻止流砂的情況下大大縮短了磚胎模的砌筑時(shí)間，并將坑中坑施工效率提高，在施工中取得了關(guān)鍵工序的控制點(diǎn)和為深基坑施工的安全提供了有效的保障。此技術(shù)通過在上海長風(fēng)8號(hào)東地塊施工的4個(gè)坑中坑實(shí)施中不斷完善形成了坑中坑筒模快速施工技術(shù)。

1 工程概況

上海長風(fēng)8號(hào)東地塊工程位于普陀區(qū)金沙江路以南、瀘定路以西，工程項(xiàng)目占地52 903 m2，高層(22層～24層)住宅樓10棟，會(huì)所一棟(2層)，高檔全精裝修，總建筑面積182 542.5 m2，其中地上建筑面積130 500 m2，地下建筑面積52 042.5 m2，以1層為主的地下車庫，局部區(qū)域?yàn)榈叵?層。基坑周長946 m，面積5.2萬m2，自然地坪相對(duì)標(biāo)高為-1.900，地下1層區(qū)域坑底相對(duì)標(biāo)高為-7.70 m，地下2層區(qū)域坑底相對(duì)標(biāo)高為-11.50 m，因此地下1層區(qū)域開挖深度為5.80 m，地下2層區(qū)域開挖深度為9.60 m，局部落深區(qū)落深1.50 m～4.90 m。圍護(hù)體系為鉆孔灌注樁+攪拌樁止水帷幕+工程樁套打，圍護(hù)體系復(fù)雜；設(shè)計(jì)的電梯井、集水井為坑中坑的工程，井壁為垂直設(shè)計(jì)，施工場(chǎng)地有限。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 土層分布

1)第①1層雜填土，含大量混凝土塊(最大直徑大于1.0 m)、碎磚塊、鋼渣等建筑垃圾。第①2層浜填土，含黑色有機(jī)質(zhì)、腐殖物，夾少量碎石等雜物。

2)第②層較厚，按照土性不同，可分為以下2個(gè)亞層：第②1層褐黃～灰黃色粘質(zhì)粉土，呈松散狀態(tài)。第②3層灰色砂質(zhì)粉土，呈松散～稍密狀態(tài)，夾薄層粘性土，局部夾少量粉砂及粘質(zhì)粉土，土質(zhì)不均。

3)第④層灰色淤泥質(zhì)粘土，呈流塑狀態(tài)，含云母、有機(jī)質(zhì)，夾少量薄層粉砂，局部區(qū)域該層夾多量粉性土，土質(zhì)不均，具有高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度特性。

2.2 開挖土層

其中第②1,②3層處于基坑開挖范圍內(nèi)，該②層土以粉性土為主，局部夾多量粉砂，透水性較好。若降水和止水措施不當(dāng)，極易產(chǎn)生流砂、管涌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。

3 施工思路

根據(jù)以上的實(shí)際背景資料和現(xiàn)場(chǎng)開挖的實(shí)際情況，多雨季節(jié)最易出現(xiàn)流砂(見圖1)，給施工帶來了難度，流砂量隨時(shí)間越來越大增加基坑的安全隱患。我施工單位項(xiàng)目部經(jīng)與公司技術(shù)部門共同研究，在施工時(shí)一定要將作業(yè)時(shí)間縮到最短，把基坑在最短的時(shí)間內(nèi)搶出，加快施工進(jìn)度才是關(guān)鍵。根據(jù)公司多年的施工經(jīng)驗(yàn)，機(jī)械作業(yè)比人工作業(yè)快，決定利用混凝土自身的特性去堵漏是最快的。

為了減小坑中坑施工風(fēng)險(xiǎn)和施工難度，我施工單位設(shè)計(jì)采用筒模法，即利用現(xiàn)場(chǎng)的模板、方木、鋼管預(yù)制筒模對(duì)深坑部位挖土后快速安裝筒模定位后隨即將筒模外灌注混凝土，使土體側(cè)壁暴露時(shí)間最短，混凝土灌注后有效的阻止流砂的發(fā)生和發(fā)展，同時(shí)滿足垂直坑壁的設(shè)計(jì)要求。在有效阻止流砂的情況下大大縮短了磚胎模的砌筑時(shí)間，并將坑中坑施工效率提高，在施工中取得了關(guān)鍵工序的控制點(diǎn)和為深基坑施工的安全提供了有效的保障(見圖2)。

4 技術(shù)特點(diǎn)

1)筒模設(shè)計(jì)簡單，制作方便，質(zhì)量可控，自重輕便于起吊和安裝，井道、井壁尺寸易于控制。

2)可大大加快土方開挖速度，根據(jù)時(shí)空效應(yīng)基坑開挖暴露時(shí)間為最短，流砂發(fā)生和發(fā)展的時(shí)間也最短，基坑影響最小，有利于規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)。

3)筒模安裝好后可立即澆筑混凝土，工藝簡單，安全可靠。混凝土澆筑的同時(shí)既堵漏又堵流砂又代替磚模，一舉多得。根據(jù)基坑大小，筒模可制作成多個(gè)安裝，施工中應(yīng)變能力強(qiáng)。

4)筒模外澆筑混凝土后為后續(xù)鋼筋、模板施工提供整潔、干凈的場(chǎng)地條件，利于質(zhì)量控制。

5 適用范圍

本技術(shù)適用于所有地下室坑中坑平面尺寸小、開挖深度深，地下水位高，地質(zhì)條件差，遇水容易出現(xiàn)流砂的土質(zhì)，特別適用于需砌筑磚胎模的垂直坑壁矩形深基坑工程。

6 工藝原理

利用筒模將開挖后容易塌落的土體和流砂擋住，再將土體與筒模之間用混凝土澆筑，混凝土達(dá)到強(qiáng)度后拆除筒模，四周形成混凝土側(cè)壁，起到加快施工進(jìn)度、增加邊坡的穩(wěn)定性,增強(qiáng)基坑施工中的安全性。

7 工藝流程及操作要點(diǎn)

7.1 工藝流程

基坑降水→筒模制作→土方開挖→坑底墊層施工(有樁需鑿樁)→筒模安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→筒模拆除→鋼筋、模板施工。

7.2 操作要點(diǎn)

1)施工準(zhǔn)備。a.施工前認(rèn)真分析地質(zhì)勘查報(bào)告，了解坑中坑所處位置的勘探點(diǎn)土力學(xué)指標(biāo)，特別是地下水位及滲水速度，提前做好筒模的制作準(zhǔn)備工作。b.與設(shè)計(jì)院溝通，確認(rèn)筒模的施工方案與原深基坑的圍護(hù)支撐、樁基處理的方法。筒模處澆筑的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，鋼絲網(wǎng)護(hù)坡的施工方法。c.深基坑部位預(yù)降水，重點(diǎn)分析降水記錄。d.結(jié)合施工圖紙進(jìn)行筒模翻樣，筒模翻樣平面尺寸需比基坑凈空尺寸加上兩側(cè)井壁尺寸后再大于200 mm(筒模平面尺寸=基坑凈空尺寸+兩側(cè)井壁尺寸+200)。筒模高度為坑中坑墊層頂至墊層頂高度。根據(jù)開挖深度筒模需能承受土的側(cè)壓力。e.落實(shí)混凝土的供應(yīng)時(shí)間，泵車的停放位置。f.落實(shí)挖土機(jī)、土方運(yùn)輸車輛、吊裝設(shè)備、應(yīng)急材料設(shè)備準(zhǔn)備。g.深坑測(cè)量放線，定出筒模安裝位置。

2)土方開挖及筒模安裝。a.基坑周邊降水后，進(jìn)行土方開挖，出現(xiàn)流砂先進(jìn)行初步流砂堵漏，挖至坑底后快速進(jìn)行墊層澆筑。若坑底有樁要進(jìn)行破樁處理，整個(gè)過程需加快進(jìn)度，防止周邊土體塌落增加清理工作量，及出現(xiàn)基坑安全隱患。b.坑底底板墊層施工完后將制作好的筒模吊入坑中安裝，安裝位置應(yīng)根據(jù)圖紙上的定位進(jìn)行，以防止井道偏位。c.筒模安裝完后對(duì)筒模與土體之間表面鋪鋼絲網(wǎng)后再進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土強(qiáng)度等級(jí)按深度確定，深2.0 m以下采用C20，深2.0 m以上采用C30。d.混凝土養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到80%后拆除筒模，四周形成混凝土側(cè)壁。e.拆模過程中由專人監(jiān)護(hù)，拆除的模板、方木、鋼管隨即吊出坑外。f.后續(xù)鋼筋、模板施工。

8 結(jié)語

筒模采用現(xiàn)場(chǎng)已有的模板、方木制作簡單，施工方便，造價(jià)低。可加快施工進(jìn)度，減少人工清土的工作量，保證施工安全。

最主要的是可縮短工期，原計(jì)劃挖土、砌磚模、堵漏到開始鋼筋綁扎需兩個(gè)星期時(shí)間，通過此技術(shù)從挖土到開始鋼筋綁扎只需一個(gè)星期，得到了很好的施工效果。

The rapid construction technology of pit-in-pit barrel model

Miao Peibo

(ShanghaiZhuluConstructionDevelopmentLimitedCompany,Shanghai201206,China)

Combining with the engineering geological conditions of Shanghai Changfeng No.8 east block, this paper introduced the rapid construction idea of pit-in-pit barrel model, and elaborated the construction process and technical main points, gave the process principle and application scope of the technology, pointed out the rapid construction technology of pit-in-pit barrel model speed up the construction schedule, and ensured the safety of engineering.

foundation pit, tube mould, quicksand, geological condition

1009-6825(2017)07-0074-02

2016-12-26

苗培博(1983- )，男，工程師

TU463

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