简易支护下的流砂层基坑开挖.doc

简易支护下的流砂层基坑开挖一、前言流沙层中基坑开挖一般采用板桩支护，但由于板桩支护需用较大的施工空间，且施工费用较大。其施工工艺存在着一定的局限性。由集团六公司以分公司承建的清绿支线黑河一号大桥9、10#墩加固工程，位于流砂层的河床上，流砂层厚度达28m，且为细砂层，河床有流水，流砂层含水丰富。施工地点位于既有铁路桥梁下方，既有桥梁下方施工空间较小，仅有4m左右的施工高度。桥梁仍在使用，为确保桥梁使用的安全，在施工过程中不能破环既有桥墩基础周围的砂层，施工横向空间也受到限制。且工期紧，施工准备时间短，不能组织有效的施工机具。为确保施工进度，我单位依据现有的施工机械和施工材料，采用钢管桩后填塞稻草束的施工工艺进行施工，取得了预期的施工效果，并相应节约了施工成本。下面具体施工方法介绍如下，望能为在以后相似工程施工过程提供一定的借鉴。二、工程概况清绿支线是酒泉卫星发射中心的一条专用铁路线，担负着卫星发射中心物资和材料的运送任务，它的安全运营对于酒泉卫星发审中心具有重要意义。清绿支线黑河一号大桥位于我国第二大内陆河黑河上，桥梁设计为6孔钢桁结构和5孔钢钣梁，桥梁全长384m。桥梁基础为沉井基础。黑河为季节性河流，经过多年流水冲刷，在9#10#11#之间，形成了主流河道。经过多年的流水冲刷，9#、10#出现了倾斜，影响了行车的安全。我单位设计采用六五式军用墩进行临时加固，采用34结构，采用795m片石混凝土基础。三、基坑开挖施工工艺1.施工准备黑河河床为流沙层，深度达28m，为细砂，河床面有流水。在基坑开挖前修筑土石围堰。由于桥梁为50年代初修建，各类桩橛已无法恢复，采用梁板中心和桥墩支座垫石分中确定基础的中心线；从梁底引出水准点。2.基础开挖2.1清除地表水、降低地下水在围堰内侧下游侧开挖一给水坑，用两台100m3水泵进行抽水；在围堰内上游距基础75m处放坡开挖降水槽，长度大于基坑的长度，用1台200m3和两台100m3水泵进行抽水，以减少上游地下水的流量。2.2开挖支护采用钢管配合稻草束进行支护，设计为三层支护。由于桥梁下部施工高度有限，故采用三面支护，留有一侧进行开挖。具体布置见基坑开挖支护图。基础开挖平面图基础开挖立面图2.2.1第一层钢管桩在施工前放出开挖边线，用挖掘机将4m长钢管打入砂层，钢管间距30cm，钢管露出河床面50cm，用钢管横向连接。用钢管和钢丝绳将钢管桩与河堤和桥墩上的固定物连接，在钢管桩横向连接杆上每间隔1.0m。2.2.2第一层基坑的开挖钢管桩打完后，开始开挖基坑。用挖掘机挖掘砂，装载机配合将挖出的砂运至远处，避免在基坑边堆积，增加基坑壁的荷载。在开挖过程前，在基坑外侧，准备充足的稻草束。开挖过程中及时在开挖出的基坑周围塞稻草束。并踩实。如果在开挖过程如果出现砂层坍落较多时，可先塞入稻草束，并在后面回填开挖出来后已经晾晒含水率较低的砂。在开挖过程中，随着开挖深度的增加，稻草束应压紧。每开挖0.5m在上面撒上砂子，以增加稻草束的自重，避免被在水中浮起。必要时可在上面码放砂袋，但砂袋不可码放过多，避免增加基坑边荷载。第一层开挖深度在1.52.0m左右，确保钢管桩在砂层中的埋深不小于2m。开挖前，在基坑旁边架设抽水泵，在开挖过程中随着开挖深度的增加，随时调整抽水泵高度。确保可以及时排除基坑中的积水。2.2.3第二层钢管桩在第一层基坑开挖完成后，基坑边线向内收缩1m。间隔30cm打入4m长钢管。钢管桩之间用钢管进行横向连接。并用钢管间隔50cm，与第一排钢管桩连接。2.2.4第二层基坑开挖挖掘机开挖，装载机配合施工。在开挖过程中注意开挖过程中及时塞填稻草束。并踩实。开挖过程及时调整水泵的位置，及时排除地下水。稻草束上可以撒砂子用砂袋压实，避免在水中浮起。第二层基坑开挖深度1.52.0m。2.2.5第三层钢管桩在第二层基坑开挖后，由于开挖深度较深，开挖边线向内收缩0.5m，横向连接钢管，每间隔0.5m，用钢管与第二排钢管桩连接。2.2.6第三层基坑开挖挖掘机开挖，装载机配合。由于开挖深度以达到4m，所以在开挖时应减慢开挖速度。随着开挖深度的增加，地下水增加。增加水泵，及时抽排积水。在开挖时由于砂子本身的流动性和地下水非常丰富，因此基础底部不能刚好挖到设计标高，基坑底部为锅底形状。为达到设计标高并创造工作面在开挖时必须超挖0.51.0m，在接近设计标高时，在基坑边上搭设平台堆放片石，挖掘机从基坑一面开始开挖，每挖一斗，立即抛掷一层片石，挖掘机连续开挖，不间断施工，直至达到设计基坑面积。用挖掘机在片石顶面进行碾压，挤密片石。3.基础浇筑基坑开挖完成后，立即进行模板架设和混凝土的浇筑。在施工过程中，及时排水，避免水位过高，使砂层中的含水量增加，增加基坑壁砂层的应力，增大荷载。并注意观察基坑四壁，及时加固支护。四、施工总结该工程共开挖基坑两个，设计基础开挖尺寸为79m，开挖深度为5m。每个基坑从开挖过程高基础浇筑完成用72小时。基坑开挖使用机械为挖掘机一台，装载机一台，投入水泵10台；施工使用材料为钢管15t，稻草束1500个。在施工过程中由于没有以往经验可以借鉴，第一个基坑开挖时开挖速度较慢，在第二个基坑开挖时开挖速度有所提高。开挖时，由于该地区无法购置砂石泵，采用污水泵进行抽水，在施工时由于砂石进入水泵，导致水泵出现故障，基坑中水位经常不能及时排出，影响了开挖施工的速度。为达到开挖到设计标高，必须进行一部分的超挖，并在基底挤入一层片石，基础底部才能处于较稳定的状态。采用钢管作为支护，钢管柔性较大，一次开挖深度不能过大，防止出现基坑侧压力过大，使钢管支护产生变形。在施工过程中，应加合理安排调配施工机械，合理组织施工人员，缩短施工时间。