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北京新機場航站樓核心區基坑與基礎樁工程施工概況

2016-05-03來源：環球破碎機網

　　一　工程概況

　　北京新機場位于北京市大興區和河北省廊坊市廣陽區之間，本期用地總面積約3031.9公頃，其建設以2025年旅客吞吐量7200萬人次、貨郵吞吐量200萬噸、飛機起降量62萬架次的目標設計，建設4條跑道、70萬平方米航站樓及相應的貨運、空管、停車樓、綜合交通樞紐等生產生活設施。
　　北京新機場本期總體規劃
　　北京新機場航站樓效果圖
　　北京新機場航站樓剖切圖
　　1　地下結構設計概況
　　北京新機場航站樓地下共2層，地下二層為軌道區及站臺，地下一層為軌道連接過廳及預留APM區，開挖面積約16萬平方米，其中深槽區開挖面積11萬平米，開挖深度18.4m。根據工程地質條件，需要進行基坑支護和降水。
　　航站樓核心區基坑規模大、結構層次多。核心區結構東西向513m，南北向411m，結構底板有-18.25、-11.0、-8.2、-7.6、-6.7、-4.0等六個標高。
　　航站樓主體為全現澆鋼筋混凝土框架結構，核心區軌道交通區域采用樁筏基礎，非軌道區采用樁基獨立承臺+防水板基礎。
　　2　工程地質概況
　　航站樓核心區基坑范圍最大勘探深度120m范圍內所揭露地層，按成因年代分為人工堆積層、一般第四紀新近沉積層、第四紀沖洪積層三大類，按地層巖性進一步分為13個大層及其亞層。
　　●人工堆積層：粘質粉土-砂質粉土填土①層；
　　●新近沉積層：粉砂-砂質粉土②層、有機質-泥炭質粘土-重粉質粘土③層；
　　●第四紀沖洪積層： 粘質粉土-砂質粉土④層、細砂-粉砂⑤層、粉質粘土-重粉質粘土⑥層、細砂-中砂⑦層、粉質粘土-重粉質粘土⑧層、細砂⑨層、粉質粘土-重粉質粘土⑩層、細砂層、重粉質粘土-粉質粘土層、粉質粘土-重粉質粘土層。
　　有機質-泥炭質粘土-重粉質粘土③層，在基坑開挖深度范圍內廣泛存在，厚度3-5m，有機質含量8.9%，壓縮模量4.98MPa，地勘報告建議該層土的錨桿極限粘結強度標準值為20Kpa。
　　該層土力學性質差，對基坑邊坡支護尤其是錨桿施工不利；對地下水的疏排不利，其上部的滯水無法下滲，造成“疏不干”現象，在邊坡開挖后極易形成滲水現象。
　　該層土是本項目基坑支護及降水需要重點考慮的對象。
　　3　工程水文概況
　　現場共有3層地下水：
　　●上層滯水：含水層主要為粉砂-砂質粉土②層及砂質粉土②3層，透水性一般，水位埋深為7.30-10.20m，容易在基坑側壁形成滲水現象
　　●層間潛水：普遍分布，含水層主要為細砂④2層及細砂-粉砂⑤層，透水性較好。水位埋深為14.20-16.70m，在基底以上1-2m，影響基坑開挖
　　●承壓水：含水層主要為細砂-粉砂⑥3層及細砂-中砂⑦層，透水性較好。穩定水位標高為-5.03m，承壓水的水頭高度10m，位于基底以下，對基坑開挖無影響，但對基礎樁施工有一定影響。
　　本項目基坑開挖面積約16萬平米，其中深槽區占地面積11萬平米，屬于超大面積深基坑，降水施工難度較大。
　　4　基礎樁設計概況
　　●深槽軌道區采用樁筏基礎，板頂標高-18.25m,板厚2.5m；
　　●非軌道區（淺區）采用樁基獨立承臺+抗水板基礎；
　　●基礎樁共計8273根，其中：
　　深槽軌道區5981根，樁長40m和21m兩種規格，
　　兩側淺區2292根，樁長 32-39m。
　　●基礎樁采用旋挖鉆孔灌注施工工藝，并在樁側和樁端進行后注漿。
　　航站樓核心區基礎樁主要分為A、B、C、D四種樁型。
　　深槽軌道交通區單樁承載力特征值7500KN，試驗荷載為15000KN；
　　兩側淺區單樁承載力特征值5500KN，試驗荷載為11000KN。
　　航站樓核心區基坑三維模擬圖
　　二　工程施工部署
　　施工組織安排
　　本項目工期非常緊張，15年9月26日開工，至1月20日樁基全部完成，共4個月，工作任務包括250萬立方土方開挖、8300棵基礎樁、1400棵護坡樁，12萬延米錨桿，為此采取了一下措施：
　　●以深槽軌道區施工為主線
　　●將基坑工程施工分解為5個施工階段
　　●支護、地下水控制、樁基施工同時展開，充分占滿空間
　　●對降水方案進行優化，減小工序間相互干擾
　　三　地下水綜合控制
　　（1）降水方案比選
　　（2）施工作業區水位控制
　　●淺區根據施工部署，成樁作業面開挖至-4.0m、-6.0m標高，淺區施工僅存在層間滯水，且水頭高度低于成樁作業面，不需要考慮地下水影響。
　　●深槽軌道區成樁作業面根據現場水位觀察井及實際考察的水位高度選擇在-18.0m標高，一方面控制成樁作業的空鉆長度，一方面考慮工程降水的實際效果及土層影響。
　　●樁基檢測后樁間土開挖階段的滯水，通過開挖明溝、設置集水坑的方式進行排水。
　　（3）土方開挖及基坑支護施工順序
　　●土方第一步先開挖深淺區交界部位，為護坡樁施工作業提供作業面。
　　●淺區一步開挖至樁基施工作業面（-4m、-6m），深區第一步土開挖至-6m。
　　第一步土方開挖
　　●深區第二步土方開挖至-11m，為護坡樁預應力錨桿預留約25m寬作業面，中間區域將土方1:1放坡后盆式開挖。
　　●第三步土至-14m。
　　●第四步土至-18m成樁作業面。
　　第二、三、四步土方開挖
　　土方開挖前地貌
　　場區清表
　　第一步土方開挖
　　第二步土方開挖
　　第三步土方開挖
　　第四步土方開挖至深槽區樁基作業面
　　四　土方開挖及基坑支護
　　泥炭質土層錨桿現場試驗
　　有機質-泥炭質粘土-重粉質粘土③層連續分布在-8m至-15m范圍，影響護坡樁第一道、第二道錨桿的承載力，必須進行現場試驗以確定其工程力學性質。
　　為驗證泥炭質土層內錨桿極限承載能力，并避免方案對工程的影響，正式施工前分別安排了螺旋鉆壓漿鉆進、套管跟進鉆進兩種鉆孔工藝和普通注漿及二次壓力注漿兩種注漿工藝。將鉆進工藝和注漿工藝組合，現場在不同部位共進行了12組錨桿基本試驗。
　　通過基本試驗結果判斷，常規施工工藝錨桿承載力無法達到設計要求，最終確定施工工藝為螺旋鉆壓漿鉆進成孔，并進行二次壓力注漿工藝，試驗測得錨桿極限側摩阻力標準值為85KPa，可提高錨桿承載力50%以上，滿足設計要求。
　　五　基礎樁施工
　　（1）基礎樁施工作業面選擇
　　（2）施工區段劃分
　　根據工程進度要求，在4個月內完成約1400根護坡樁、約8300根基礎樁，且要完成檢測工作，工期壓力非常大，現場需要分區段平行施工。
　　（3）基礎樁鋼筋加工場布置
　　（4）施工交通組織
　　（5）護壁泥漿選擇
　　●旋挖成孔作業使用的泥漿目前主要分為兩類：
　　膨潤土造漿
　　化學造漿液
　　●兩種造漿使用對比
　　（6）40m鋼筋籠一次成型
　　●航站樓核心區基礎樁：
　　A類樁有效樁長 40m
　　B類抗拔樁有效樁長 21m
　　C類樁有效樁長 32m
　　D類樁有效樁長 34m-39m
　　●為實現工程施工進度、順利銜接工序、保證工程質量，通過調整加勁箍間距，工程基礎樁鋼筋籠全部為一次成型，整體起吊，整體下放，省掉了鋼筋籠在孔口的二次連接工序。
　　六　基坑監測
　　（1）基坑監測項目
　　（2）基坑監測點布置
　　現場共布設152個水平位移及垂直沉降監測點，96個軸力監測點，40個深層水平位移監測點。至目前，基坑已經開挖至基底，護坡樁頂最大水平位移為7.9mm，基坑整體安全穩定。
　　七　基礎樁檢測
　　（1）檢測工作安排
　　●基礎樁工程的移交應是樁基施工完畢檢測合格、樁頭剔鑿后的移交。
　　●基礎樁工程在工期緊、任務重的情況下，檢測工作的插入和配合對工程竣工移交具有很大的影響。
　　●基礎樁施工前，監理單位提供經審批的樁基檢測方案，項目部根據樁基檢測方案編制檢測配合方案。
　　●檢測工作需要根據竣工時間倒排工期的總體計劃。
　　（2）樁基檢測項目、數量
　　●單樁抗壓及抗拔靜載荷試驗：檢測數量為總樁數的1%，數量為84組；
　　●樁身完整性檢測：低應變檢測比例為100%，聲波透射法檢測數量占總樁數的10%，數量為828根。
　　●成孔質量檢測（含孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度等）：檢測數量為總數的20%，數量1656根。
　　（3）檢測時間及順序
　　●投入5套檢測設備；
　　●淺區配置一套設備，提前插入檢測；
　　●深區5套設備同時作業，并安排各自的路線。
　　至3月，樁基靜載檢測已經完成90%，單樁最大沉降量為21.96mm，最小沉降量為3.2mm。

文關鍵詞：

基礎樁工 粘質粉土

責任編輯:宋欣
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