水位線太低條件下基礎(chǔ)施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與地質(zhì)水文條件分析1.1項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)本工程為框架結(jié)構(gòu)商業(yè)綜合體，基礎(chǔ)形式采用樁筏聯(lián)合基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)樁長28m，樁徑600mm鉆孔灌注樁共計(jì)126根，筏板厚度1.2m，基礎(chǔ)底標(biāo)高-6.8m。場地地貌單元屬河流階地，地下水位埋深15.2m，初見水位14.8m，低于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)底標(biāo)高8.4m，形成典型低水位地質(zhì)環(huán)境。1.2地質(zhì)分層特征根據(jù)地質(zhì)勘察報告，場地土層分布自上而下依次為：①素填土：厚0.5-1.2m，松散狀態(tài)，含建筑垃圾②粉質(zhì)黏土：厚2.3-3.8m，可塑狀態(tài)，承載力特征值fak=180kPa③中砂：厚4.5-6.2m，稍密-中密，飽和，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N=15-22擊④強(qiáng)風(fēng)化砂巖：厚3.6-5.1m，中風(fēng)化巖面埋深14.2-16.7m，巖體完整性指數(shù)0.551.3低水位特殊影響評估經(jīng)計(jì)算，基礎(chǔ)施工區(qū)域等效滲透系數(shù)k=3.2×10?3cm/s，地下水位低于基底8.4m形成的水頭差，可能導(dǎo)致以下施工風(fēng)險：坑底土層有效應(yīng)力增加，引發(fā)中砂層管涌可能性鉆孔灌注樁成孔過程中護(hù)壁泥漿漏失土方開挖邊坡穩(wěn)定性降低，中砂層易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象混凝土澆筑時水泥漿流失影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度二、施工總體部署2.1施工分區(qū)規(guī)劃將基礎(chǔ)施工區(qū)域劃分為A、B、C三個流水段，每個流水段面積約860㎡，采用"三區(qū)段、四流水"作業(yè)方式，具體分區(qū)如下：A區(qū)（1-4軸）：先行施工，配置2臺旋挖鉆機(jī)B區(qū)（5-8軸）：滯后A區(qū)5天開工，配置1臺旋挖鉆機(jī)C區(qū)（9-12軸）：滯后B區(qū)5天開工，配置1臺旋挖鉆機(jī)2.2施工順序安排場地平整→測量放線→A區(qū)土方開挖→A區(qū)樁基施工→A區(qū)承臺施工→B區(qū)土方開挖→B區(qū)樁基施工→B區(qū)承臺施工→C區(qū)土方開挖→C區(qū)樁基施工→C區(qū)承臺施工→筏板整體澆筑2.3機(jī)械設(shè)備配置計(jì)劃設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量功率用途旋挖鉆機(jī)XR280D4臺220kW樁基成孔長臂挖掘機(jī)SY365H2臺190kW土方開挖泥漿循環(huán)系統(tǒng)3PNL3套37kW泥漿制備處理混凝土輸送泵HBT802臺110kW混凝土澆筑三軸攪拌樁機(jī)SJB-III1臺90kW止水帷幕三、關(guān)鍵施工技術(shù)措施3.1特殊土方開挖工藝3.1.1分層階梯式開挖方案采用"分層開挖、階梯放坡"工藝，具體參數(shù)如下：開挖總深度6.8m，分4層開挖，每層高度1.7m放坡系數(shù)：①②土層1:1.25，③中砂層1:1.5，④巖層1:0.75階梯寬度2.0m，設(shè)置3道1.2m寬馬道，馬道間距4.5m3.1.2邊坡加固措施針對中砂層邊坡采用"掛網(wǎng)噴射混凝土+土釘墻"聯(lián)合支護(hù)：土釘采用Φ22螺紋鋼，長度2.5-3.5m，間距1.2×1.2m梅花形布置噴射C20細(xì)石混凝土，厚度80mm，內(nèi)摻聚丙烯纖維0.9kg/m3掛設(shè)Φ6.5@200×200mm鋼筋網(wǎng)，搭接長度300mm3.2鉆孔灌注樁施工技術(shù)3.2.1泥漿制備與循環(huán)系統(tǒng)采用高黏度膨潤土泥漿護(hù)壁，泥漿性能指標(biāo)控制：比重：1.25-1.30g/cm3黏度：28-32s（漏斗黏度計(jì)測定）含砂率≤4%pH值8-10膠體率≥98%設(shè)置三級泥漿循環(huán)系統(tǒng)：第一級：井口沉淀池（6m×4m×1.5m）第二級：旋流分離器（處理量50m3/h）第三級：泥漿攪拌池（8m×5m×2m），配置2臺4kW高速攪拌機(jī)3.2.2成孔工藝控制要點(diǎn)開孔階段：采用低速輕壓鉆進(jìn)，進(jìn)尺速度≤0.5m/min，確保樁位偏差≤50mm砂層鉆進(jìn)：調(diào)整鉆斗轉(zhuǎn)速至15r/min，每次進(jìn)尺控制在0.8m，及時補(bǔ)充泥漿巖層鉆進(jìn)：更換牙輪鉆頭，采用"跳打法"施工，每樁進(jìn)尺間隔時間≤30min清孔要求：采用兩次清孔工藝，第一次清孔后沉渣厚度≤200mm，第二次導(dǎo)管清孔后沉渣≤50mm3.2.3鋼筋籠制作與安裝鋼筋籠分兩節(jié)制作，主筋采用Φ25HRB400E鋼筋，加強(qiáng)筋Φ16@2000mm，具體要求：主筋保護(hù)層厚度70mm，采用混凝土墊塊，每2m設(shè)一組，每組4塊搭接焊長度10d，焊縫高度≥0.3d，寬度≥0.7d安裝時設(shè)置4個導(dǎo)向耳環(huán)，確保鋼筋籠居中采用25t汽車吊整體吊裝，吊點(diǎn)設(shè)置在加強(qiáng)筋位置3.3混凝土施工特殊技術(shù)3.3.1抗離析混凝土配合比設(shè)計(jì)針對低水位漏漿問題，混凝土配合比優(yōu)化如下：水泥：P.O42.5R水泥，用量420kg/m3粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，摻量70kg/m3（替代14%水泥）砂率：43%，中砂細(xì)度模數(shù)2.6外加劑：聚羧酸系高效減水劑（摻量1.2%）+膨脹劑（摻量6%）初凝時間控制在6-8h，終凝時間10-12h3.3.2水下混凝土灌注工藝采用導(dǎo)管法灌注，導(dǎo)管直徑250mm，壁厚3mm，具體措施：導(dǎo)管連接采用雙密封圈，絲扣連接后進(jìn)行水密性試驗(yàn)（壓力0.6MPa）首批混凝土量計(jì)算：V=πD2H/4+πd2h/4=3.2m3（D為樁徑，H為導(dǎo)管埋深，h為導(dǎo)管外混凝土高度）灌注過程中導(dǎo)管埋深控制在2-6m，提升速度≤0.3m/min超灌高度≥1.2m，確保樁頂混凝土強(qiáng)度四、基坑支護(hù)與降水系統(tǒng)4.1復(fù)合土釘墻支護(hù)體系4.1.1支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)土釘：Φ25HRB400鋼筋，長度6-9m，傾角15°，間距1.5×1.5m噴射混凝土面層：C25混凝土，厚度100mm，內(nèi)置Φ8@150×150mm鋼筋網(wǎng)預(yù)應(yīng)力錨桿：1Φs15.2鋼絞線，長12m，鎖定力150kN，設(shè)置于-4.5m標(biāo)高處4.1.2支護(hù)施工工序開挖第一層土至-1.7m→修整坡面→初噴30mm混凝土鉆孔→插入土釘鋼筋→壓力注漿（水灰比0.5，注漿壓力0.4MPa）掛鋼筋網(wǎng)→焊接連接筋→復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度待混凝土強(qiáng)度達(dá)70%后開挖下一層4.2回灌式降水系統(tǒng)4.2.1降水井布置采用"疏干井+觀測井"組合系統(tǒng)：疏干井：Φ300mm，深22m，井間距15m，共布置22口觀測井：Φ150mm，深18m，布置在基坑周邊及中心，共8口回灌井：在基坑西北側(cè)設(shè)置3口回灌井，控制周邊地面沉降4.2.2降水運(yùn)行參數(shù)降水井采用Φ150mm潛水泵，揚(yáng)程25m，流量15m3/h降水運(yùn)行分三個階段：預(yù)降水階段：開挖前15天開始，水位降至-7.5m維持降水階段：水位穩(wěn)定在-8.0m以下回灌階段：基礎(chǔ)施工完成后逐步回灌，回灌速率≤0.5m/d五、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)與檢測方法5.1關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點(diǎn)工序名稱控制指標(biāo)檢測方法頻率標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)樁位放線偏差≤50mm全站儀測量每樁GB50202-2018成孔垂直度≤1%樁長測壁儀每5根樁JGJ94-2018鋼筋籠安裝保護(hù)層偏差±10mm卡尺測量每節(jié)鋼筋籠GB50204-2015混凝土強(qiáng)度C35標(biāo)養(yǎng)試塊每50m3一組GB/T50081-2019樁身完整性Ⅰ類樁≥90%低應(yīng)變檢測100%檢測JGJ106-20145.2低水位環(huán)境專項(xiàng)檢測砂層管涌監(jiān)測：在基坑周邊設(shè)置12個測斜孔，深度15m，監(jiān)測頻率1次/2h孔隙水壓力監(jiān)測：布設(shè)8個振弦式孔隙水壓力計(jì)，量程500kPa邊坡位移監(jiān)測：采用全站儀按二級精度觀測，平面位移精度±1.0mm混凝土密實(shí)度檢測：對所有樁進(jìn)行聲波透射法檢測，抽檢30%進(jìn)行鉆芯取樣六、施工安全專項(xiàng)措施6.1邊坡失穩(wěn)防治措施邊坡頂部設(shè)置2.0m寬截水溝，坡度3%，采用M7.5水泥砂漿砌筑MU10磚溝坡面每50㎡設(shè)置一個位移觀測點(diǎn)，預(yù)警值：水平位移5mm/d或累計(jì)25mm中砂層開挖時，采用"快挖快護(hù)"工藝，暴露時間≤8h配備應(yīng)急砂袋2000個，編織袋500條，Φ50mm水泵6臺6.2防坍塌應(yīng)急預(yù)案6.2.1應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)成立項(xiàng)目經(jīng)理為組長的應(yīng)急小組，下設(shè)：搶險突擊隊(duì)：30人（24小時值班）技術(shù)保障組：5人（含地質(zhì)工程師1名）物資保障組：3人醫(yī)療救護(hù)組：2人6.2.2坍塌事故處置流程立即啟動Ⅰ級應(yīng)急響應(yīng)，現(xiàn)場負(fù)責(zé)人第一時間報告應(yīng)急指揮部搶險隊(duì)迅速撤離施工人員，設(shè)置警戒區(qū)（半徑50m）技術(shù)組根據(jù)坍塌范圍制定加固方案，采用速凝混凝土（初凝≤15min）回填邊坡采用"注漿錨桿+鋼板網(wǎng)"聯(lián)合加固，注漿壓力0.8-1.2MPa七、施工進(jìn)度計(jì)劃與保證措施7.1關(guān)鍵線路控制采用Project軟件編制四級進(jìn)度計(jì)劃體系，關(guān)鍵線路如下：場地平整（5d）→降水井施工（12d）→土方開挖（28d）→樁基施工（45d）→承臺施工（20d）→筏板澆筑（7d），總工期控制在117日歷天。7.2進(jìn)度保障措施資源保障：備用1臺旋挖鉆機(jī)，3套泥漿系統(tǒng)，確保設(shè)備完好率≥95%夜間施工：配置2套350W投光燈（照度≥50lux），辦理夜間施工許可證材料儲備：鋼筋、水泥儲備量滿足15天連續(xù)施工需求，設(shè)置防雨防潮倉庫進(jìn)度考核：實(shí)行周進(jìn)度考核，延誤超3天啟動趕工措施（增加作業(yè)班組）八、環(huán)境保護(hù)與文明施工8.1揚(yáng)塵控制措施設(shè)置6m高圍擋，采用2000目防塵網(wǎng)全封閉出入口設(shè)置三級洗車平臺（長15m），配置8MPa高壓沖洗設(shè)備易揚(yáng)塵材料堆放場設(shè)置封閉倉庫，采用霧炮機(jī)（覆蓋半徑30m）降塵場區(qū)道路硬化（200mm厚C20混凝土），每日灑水3次8.2噪聲控制措施高噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，噪聲排放控制在晝間≤70dB，夜間≤55dB采用低噪聲液壓破碎錘，替代傳統(tǒng)風(fēng)鎬合理安排施工時間，將樁基施工等噪聲較大工序安排在6:00-22:00進(jìn)行周邊居民區(qū)設(shè)置4個噪聲監(jiān)測點(diǎn)，每2小時監(jiān)測一次并記錄九、結(jié)論與建議本方案通過采用"分層階梯開挖+復(fù)合土釘墻支護(hù)+高黏度泥漿護(hù)壁