CN101555692A - 水上基坑降水取土施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基坑的降水取土施工方法，特别涉及水上基坑降水取土施工方法。水上基坑降水取土施工方法，其特征在于，基坑从上而下分成n层依次进行降水取土，在每层施工一道钢支撑，最后开挖至基坑底部；其中第1层至第n－1层采用湿取土法取土，具体说是将泥浆泵、浮桶及高压水枪组成水泥吸泥组，利用高压水枪射出的高压水流将泥土冲成泥浆，同时利用泥浆泵吸泥通过出水管排入泥驳，运送到指定区域进行卸泥，吸泥和降水同时进行；第n层采用干取土法。
Description
技术领域
本发明涉及基坑的降水取土施工方法，特别涉及水上基坑降水取土施工方法。
背景技术
国内船坞工程常规的坞口结构一般采用大围堰方案陆上施工，某坞口施工，首次采用独立于水上的大型基坑围护的方案，类似把完全独立于水上的大型基坑运用到坞口结构中。水上基坑施工作业与陆上极为不同，所涉及到的水上桩基、水下护坡、砼支撑浇筑、钢支撑安装、降水取土、围护体系拆除等系列施工过程和相关技术，全部限制在水上。而且，陆上基坑的周边是静止且平衡的土体，而水上基坑围护墙外侧是变动的水体，受到波浪、水流的影响，易造成水上基坑坑外的荷载不均衡。水上大型基坑规模大、工序复杂，难点集中在水上大型围护结构的实施和坞口围护体系的稳定。
发明内容
本发明的目的在于提出一种水上基坑降水取土施工方法，以解决现有作业方法所存在的诸多技术问题。
水上基坑降水取土施工方法，其特征在于，基坑从上而下分成n层依次进行降水取土，最后开挖至基坑底部；其中第1层至第n-1层采用湿取土法取土，具体说是将泥浆泵、浮桶及高压水枪组成水泥吸泥组，利用高压水枪射出的高压水流将泥土冲成泥浆，同时利用泥浆泵吸泥通过出水管排入泥驳，运送到指定区域进行卸泥，吸泥和降水同时进行；第n层采用干取土法。
本发明的水上基坑的降水取土施工方法，采用湿取土法和干取土法相结合，提高了取土的效率，降低了工程造价。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1是具体实施方式中的水上基坑降水取土施工方法的流程示意图。
图2是具体实施方式中的水上基坑的剖视图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
两座大型船坞，规模分别为1#船坞520m×76m×11.5m、2#船坞510m×116m×11.5m。两座船坞的坞口采用了新型的水上大型基坑围护结构的设计、施工技术方案，而且完全独立于水上。
坞口施工采用了钢板桩11加钢支撑2水上大型直立式基坑围护结构，其中1#坞坞口基坑平面尺寸为98m×28m、2#坞坞口基坑平面尺寸为128m×28m。
(1)围护墙结构
坞口基坑开挖面标高为-10.65m，围护墙外侧正常情况下设计高水位为+4.13m，基坑开挖深度约为15m，采用钢板桩11作围护墙，内设5道支撑围檩体系。
围护墙采用PU32钢板桩，桩长31m，其顶标高+3.65m、底标高-27.35m。为了增强止水效果和抗风浪的稳定性，在外侧和东西两侧的围护墙外围距离3m附加了一排16m长的PU16钢板桩12，钢板桩12通过顶部的圈梁兼挡浪墙3连成一体，钢板桩11、12之间回填砂。
由于整个基坑系坐落于现有大堤外的水下坡面上，为了保持整个围护体系周边荷载的平衡，采取在坞口内、外侧分别通过削坡卸载和抛填加压的措施尽可能使围护墙外侧周边的泥面5标高保持一致。
(2)支撑围檩体系
支撑布置采用南北向对撑加角撑的方案，主支撑间距一般为7.5m，并且每隔30m左右设置一个平面桁架，其中：
第一道圈梁(兼作防浪墙顶标高+6.50m)和支撑中心标高+3.65m，采用钢筋砼结构以保证顶部的刚度，支撑断面尺度800mm×800mm、连杆尺度为800mm×600mm；
第二道支撑22中心标高-0.35m，围檩和支撑均采用双拼的H700×300型钢，连杆和剪刀撑采用H700×300型钢。
第三道支撑23中心标高-3.35m，采用钢围檩、钢支撑。
第四道支撑24中心标高-6.15m，采用钢围檩、钢支撑。
第五道支撑25中心标高-8.65m，采用钢围檩、钢支撑。
(3)立柱和立柱桩
每根对撑下设三根立柱4，间距约7.5m左右。
立柱4采用Φ700×14钢管，立柱桩均利用坞口主体结构工程Φ800PHC桩，将立柱4焊接在预制桩顶和预制桩一起由打桩船打至设计标高。
1.1.2基坑内坞口主体结构
坞口主体结构采用桩基上“U”整体式现浇大体积钢筋砼结构，砼强度等级选用C30。
坞墩顶标高+4.80m，坞口底板面设计标高-6.80m；坞门采用浮箱式坞门，门座搁置面标高-7.00m、门槛标高-6.00m。
坞口纵向长度为28m，底板纵向由外向内分别分为门座段(与河床面相连)长度12.5米、门槛段6.0m、门内段9.5m，靠坞门的门框周边采用50cm厚花岗岩镶边；坞口横向宽度分别为98m、128m，其中东西两侧的坞墩宽度10m，二坞之间的坞墩考虑到布置600T龙门吊轨道，宽度为12m；坞口底板厚度为3.50m～4.50m、底标高为-10.50m。
坞口桩基采用Φ800PHC×38000mm预应力管桩(B型桩)，桩距在坞墩下为2.65m，在底板下为3.75m左右，桩尖标高为-48.40m。
坞口底板下沿底板前沿及两侧的三边设置封闭的高压旋喷桩止水帷幕，帷幕顶标高-10.45m、底标高为-26.00m，旋喷桩规格为2排、排距0.8m、孔距0.8m，梅花形布置。
基坑内侧为船坞的坞室、吊车道及水泵房结构；基坑两侧为驳岸结构；两座基坑之间为小围堰结构。
以在上述船坞坞口的基坑中降水取土为例说明本发明。
坞口基坑降水取土从上而下分层依次进行，以施工坞口第二道支撑22、第三道支撑23、第四道支撑24、第五道支撑25，最后开挖至基坑底部，以施工坞口底板结构。降水取土分成五次，根据支撑的设计标高，降水取土的标高分别为-1.5m、-4.5m、-7.3m、-9.6m、-10.65m。
第一次取土降水前首先封堵在钢板桩11桩壁上预留的进出水孔，然后进行抽水。抽水至-1.5m，以安装第二道支撑22。在坞口支撑上布置1003/h的泥浆泵直接向外抽水，直至抽水完成。
在第二道支撑22安装完成后，进行第二次降水取土，以安装第三道支撑23。首先进行抽水，将坞口基坑泥面暴露，然后开始基坑内降水取土。
降水取土主要采用湿取土法取土。降水取土设备采用15KW泥浆泵、浮桶及高压水枪等组成水泥吸泥组，利用高压水流将泥土冲成泥浆，同时利用泥浆泵吸泥通过出水管排入江侧泥驳，运送到指定区域进行卸泥，吸泥和降水同时进行。
每套机组吸泥工效约15m3/h(泥水比1∶7)，拟配备吸泥机组15套，取土工期安排在10天。
取土从两侧向中间推进，分两个工作面同时进行，取土开挖面形成后，立即进行钢支撑安装，尽早对坞口围护钢板桩形成顶撑作用。
另外在坞口四周布置排水明沟和集水井，集水井内各布置潜水泵，用于施工期间的明排水。
在第三道支撑23安装完成后，进行第三次降水取土，以安装第四道支撑24；在第四道支撑24安装完成后，进行第四次降水取土，以安装第五道支撑25。取土主要采用湿取土法取土，施工工艺同第二次降水取土。
在第五道支撑25安装完成后，进行第五次降水取土，以施工坞室底板结构，考虑为避免扰动坞口底板下土体，另外坞口旋喷桩施工会产生较硬的浮浆层，因而第五次降水取土采取干取土法进行施工。
干取土主要采用小型履带式挖土机，配备挖土机，分别安排在坞口的上下游侧进行挖土，小型挖机主要针对两个角撑位置的取土以及部分对撑的中部挖土。另外安排人工挖土为主，尤其临近钢板桩2m范围以及基坑底部30cm采用严禁挖机开挖，以保护围堰钢板桩以及防止基坑底部原状土被扰动。
挖机挖土后，装在钢丝网兜内，由塔吊或起重船吊放至江侧的泥驳内，运出施工现场进行卸土。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (1)
1、水上基坑降水取土施工方法，其特征在于，基坑从上而下分成n层依次进行降水取土，在每层施工一道钢支撑，最后开挖至基坑底部；其中第1层至第n-1层采用湿取土法取土，具体说是将泥浆泵、浮桶及高压水枪组成水泥吸泥组，利用高压水枪射出的高压水流将泥土冲成泥浆，同时利用泥浆泵吸泥通过出水管排入泥驳，运送到指定区域进行卸泥，吸泥和降水同时进行；第n层采用干取土法。
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