深基础底板浮力释放系统施工工法.doc

深基础底板浮力释放系统施工工法1 前 言随着建筑业的不断发展，建筑工程地下结构逐渐向着大而深的方向发展。深基础底板将承受越来越大的地下水浮力，若不能得到有效控制，易引起结构上浮变形，墙板、梁柱交接处出现裂缝等问题。传统的抗浮方法有加设抗拔桩、抗拔锚杆、增加自重等，施工成本高且耗费工期。我司通过技术攻关及工程实践，形成了深基础底板浮力释放系统施工工法，克服了传统方法的缺陷，提高了施工生产效率并保证了深基础底板的抗浮效果。同时撰写发布的QC成果确保浮力释放系统施工质量获得2011年度中建协国家级QC成果。2 特 点2.0.1 将土工布、滤水管、碎石、砂、塑料薄膜按照一定顺序分层铺设，发挥其各自功用，释放、减弱地下水对底板的上浮力，解决了深基础底板上浮难题。 2.0.2 施工过程简便、安全，提高了施工工效，取材方便，对施工环境、施工机械要求低。3 适用范围3.0.1 本工法适用于建筑工程深基础底板浮力释放系统的施工。市政、路桥工程等浮力释放系统施工可参照本法执行。4 工艺原理4.0.1 在基础底板与原状土层之间由下至上依次铺设中粗砂层、土工布层、碎石滤水层、隔浆层、混凝土垫层。在盲沟中布设多孔滤水管。地下水上渗后通过土工布、砂石的过滤渗透至滤水管，通过包在滤水管外的土工布进一步过滤后沿管流入集水井，最后通过抽水泵将地下水抽出，这样地下水对基础底板产生的上浮力被大大的释放减弱，基础底板处于动态平衡之中。浮力释放系统示意图见图4-1。图4-1 浮力释放系统示意图 1中粗砂层；2连续的地下水过滤土工布；3碎石滤水层（中间布滤水管）4塑料薄膜隔浆层；5混凝土垫层；6基础底板；7外包土工布的滤水管5 施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程浮力释放系统施工工艺流程见图5.1土方、盲沟开挖铺设中粗砂层铺设土工布铺设碎石滤水层，同时按1%坡度铺设外包土工布的滤水管铺设塑料薄膜隔浆层浇注混凝土垫层下道施工工序5.2 操作要点图5.1 浮力释放系统施工工艺流程5.2.1 土方、盲沟开挖1 基础底板机械开挖至设计标高时应保留2030cm高度的土方，采用人工开挖，保证基坑底土层未被扰动破坏，达到原状土质量。开挖至设定标高后，应对土表面进行拍实处理。2 开挖盲沟前根据图纸放出盲沟中线、边线并确定放坡坡度，用白灰在地上标示出，并做好水准点及引桩。3 盲沟采用人工配合机械开挖，开挖至距设计标高2030cm时改以人工挖掘修整成型，不得扰动沟底原土层。若开挖超过标高，不能用松土回填，必须用碎石或砂填平、振实。5.2.2 铺设中粗砂层1 铺设中粗砂层时在基底预先设立3m3m网格标桩，控制铺设厚度。2 铺设中粗砂层时需用自卸车在范围外卸料，由塔吊吊运配合人工或轻型器械散铺摊平，平整度需符合要求，并具有一定的压实度。5.2.3 土工布铺设1 土工布铺设采用人工滚铺，铺设时布面需保持平整、顺直，尽量减少搭接接头并适当留有变形余量。2 土工接布铺设块采用缝合或搭接连接，缝合用尼龙线强度不得小于150N；相邻铺设块搭接宽度不应小于1000mm。3 接缝须与坡面线相交，与坡脚平行或存在应力的地方，水平接缝的距离须大于1.5m。4 铺设土工布时，在边缘预留不小于500mm的锚固长度反折在压实填料面上固定，锚固长度及做法见图5-2图5-2 土工布外边界示意图1中粗砂层；2连续的地下水过滤土工布；3碎石滤水层4塑料薄膜隔浆层；5混凝土垫层；6基础底板5.2.4 滤水层施工1 碎石采用515mm级配，铺设时应用手推振动器来回振平、振实。2 碎石滤水层在基坑内平面铺设时，必须在设置的脚手板上行走，不得在碎石上直接拉车行走。5.2.5 铺设滤水管1 滤水管安装前应进行盲沟中心线和高程复核，盲沟中滤水管中点必须起拱，保证滤水管至集水坑坡度不应小于1%，严禁出现倒坡现象。2 滤水管需采取可靠措施固定，安装，连接需符合设计要求。3 在滤水管铺设固定完毕后补填碎石密实沟槽。5.2.6 铺设塑料薄膜隔浆层1 塑料薄膜不得出现破损、孔洞等现象。2 塑料薄膜铺设时采用搭接连接，搭接长度不应小于200mm。5.2.7 混凝土垫层施工1 垫层施工时须保证平整、密实。2 垫层施工时不得穿硬底鞋，鞋上不得有铁钉、铁掌之类尖利物体，防止破坏隔浆层导致混凝土浆水流入碎石层，阻塞地下水流通。3 垫层厚度不应小于100mm，浇筑前需做好水平桩以控制垫层找平厚度。4 已浇筑完的混凝土垫层应在12小时内用塑料薄膜或毛毡覆盖养护，养护时间不得小于7天。5.3 劳动力组织表5.3 劳动力组织情况表序号工种数量职责分工1测量放样2土方和盲沟的高程引测、定位、复核2挖掘机驾驶员1名土方机械开挖3普工12名土方和盲沟人工开挖、铺设土工布，碎石滤水层、铺设塑料薄膜隔浆层4水电工4名铺设安装滤水管5安全员1名监督安全措施落实情况6泥水工2名浇捣混凝土垫层6 材料与设备6.1 材料6.1.1 采用深色机织聚酯长丝土工布，物理性能、水力性能满足设计要求，抗老化、耐久性应满足本工程的设计使用年限，并有厂家提供的材料检查证明书或抽样检查质量证明书。6.1.2 检查土工布的外观不应有裂缝、破损、孔洞。6.1.3 滤水管：采用DN100高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管，管径、壁厚尺寸及开孔密度符合设计要求。6.1.4 塑料薄膜隔浆层：采用聚乙烯塑料薄膜，厚度0.3mm。6.2 设备表6.2 主要机具及测量工具一览表序号名 称数 量用 途1 挖掘机1台土方开挖2塔吊1台铺设中粗砂层和浇筑混凝土垫层3斗车4台铺设中粗砂层、滤水层4平板式振动器2台振实碎石滤水层和混凝土垫层5水准仪1台标高放样及复核6塔尺1把标高放样及复核7经纬仪1台盲沟放样及复核850m钢卷尺1把盲沟放样及复核95m卷尺2把盲沟放样及复核7 质量要求7.1 质量控制标准7.1.1 浮力释放系统施工时，砂垫层、滤水层及混凝土垫层质量执行建筑地面工程施工质量验收规范相关标准，允许偏差按表7.1.1执行。表7.1.1 砂垫层、滤水层（混凝土垫层）允许偏差表序号项目允许偏差（mm）检验方法1表面平整度15（10）用2m靠尺和楔形塞尺检查2标高20（10）用水准仪检查3厚度在个别地方不大于设计厚度的1/10用钢尺检查7.1.2 滤水管质量执行埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程（CECS164-2004）相关标准，滤水管至集水坑坡度不得小于1%。7.2 质量保证措施7.2.1 土工布在运输、存储时应堆叠整齐、牢固。应存储在干燥、通风、无腐蚀性气体并远离热源的场所。土工布卷必须用不透明的材料覆盖以防紫外线老化，堆高不超过4卷。严禁与酸碱、油类、有机溶剂等接触，避免雨淋。7.2.2 滤水管在装卸、运输、安装过程中应避免金属物体直接接触管身，保证管体完好。应存放在平整的地面上，不能有石块或容易引起管壁损坏的尖利物体。要有预防管道滚动措施。在夏季高温季节堆存时应避免阳光暴晒，并保持管道间的空气流通。7.2.3 在铺设完成的土工布、塑料薄膜上行走不得穿硬底鞋，鞋上不得有铁钉、铁掌之类的尖锐物体。7.2.4 用于施工的砂石必须洁净，含泥量不得大于2%。8 安全措施8.0.1 工人进入工地后应进行三级安全教育和职业健康安全教育。各工种应进行安全操作规程教育后方能上岗。8.0.2 施工作业人员必须了解和掌握本工种的技术操作要领，特殊工种应持证上岗。8.0.3 机械挖土与人工挖土穿插工作时，人员不得进入机械回转半径内。必须进入时需待挖掘机停止作业后方可进入施工。8.0.4 吊运成捆土工布或滤水管至作业地点时，严禁单点起吊，防止起吊时受力不匀碰撞作业人员或其他物体造成事故。8.0.5 土工布、滤水管存放处不得堆放易燃品，并进行明火作业管制。8.0.6 现场使用振动器进行移动时电线不能在锐利物体上拖拉，防止割破、拉断电线而造成触电事故。9 环保措施9.0.1 应严格按照环境保护规定的施工时间作业，一切非施工噪声都应尽力避免。9.0.2 及时清理施工现场，安排专人加强对现场临时道路的清扫养护，在干燥季节进行施工时应洒水，避免尘土飞扬。9.0.3 施工过程中废弃的土工布、塑料薄膜等施工材料应集中存放、及时处理或运至当地环保部门同意的地点放置，如无法及时处理或运走，则必须加以掩盖以防散失。10 效益分析10.0.1 通过多个工程的成功应用，证明本工法操作简便，对施工环境要求低，减轻了施工作业人员的劳动强度，提高了工效；取材方便，用土工布，砂石等材料取代以往钢筋混凝土，使施工过程得到简化，缩短了工期。以福州中旅城二期工程为例，如果仅靠建筑物自重来平衡地下水浮力，底板的厚度至少要在1.5m2m.而采用浮力释放系统底板厚度仅为0.6m，每平方米底板减少约0.9m钢筋混凝土用量；同时用于浮力释放系统的集水井可与地下室集水坑相连，经浮力释放系统过滤流入集水井的地下水与地下室的废水一同由抽水泵排出，仅仅增加了抽水泵的启停频率，不需要专门维护管理，经济效益十分明显。11 应用实例本工法成功应用于福州中旅城二期工程、福州恒力金融中心、福州琴亭湖畔等工程。现以此三个工程为实例进行简要说明。11.0.1 工程概况福州中旅城二期工程位于福州市五四路闽江饭店南侧，总建筑面积24万，地下4层，地上4046层。建筑平面布局由三部分组成，平面中心为8层裙楼，四周为4栋主楼，四边外扩1540m地下室结构。单层地下室建筑面积18000，地下室底板土方开挖深度为17.50m，底板面标高为-17.50m，底板厚600。福州恒力金融中心工程位于本项目位于福州市湖东路，南临湖东路，东临观风亭街，地下室为3层，地上25层，总建筑面积约50643。地下室底板面标高为-12.80m，局部底板面标高为-14.20m，底板厚500mm。福州琴亭湖畔工程位于福州市晋安区新店镇南平路南侧，五四路延伸琴亭湖北侧。建筑面积为85000，地下室建筑面积13500，建筑高度99.45m。底板面标高为-5.50m，底板厚600。11.0.2 施工情况2008年10月至12月，在福州中旅城二期工程中应用该工法进行施工，主体结构封顶半年后进行沉降监测，平均累计沉降为17.78mm，满足设计要求。2010年11月至12月，在福州