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三亞崖州灣新區絲路之塔EPC工程

發布時間:2017-11-08 點擊人數:1748

    三亞絲路之塔是一座應國家海上絲綢之路重要戰略導向而專門設計建造的鋼結構燈塔,項目在國家地圖上顯示為海南陸地最南端,與“天涯海角”、“南海觀音”等遙相呼應;該項目是崖州灣新區整體開發的牽頭項目,也是海南省打造國際旅游島重點項目。
    目前,三亞絲路之塔工程已處于最后內裝飾階段,“三亞絲路之塔以一塔多能規劃,集成船只航行指引、旅游觀光、應急和商業發射塔等功能于一體,是三亞市參與打造21世紀海上絲綢之路,加快推進南海資源開發服務保障基地建設,為海上絲綢之路創造優質服務平臺的重點工程,建成后將成為中心漁港地標建筑、崖州新區會客廳和海南(三亞)21世紀海上絲綢之路名片。
        
    我公司參建的三亞崖州灣新區絲路之塔工程項目,位于三亞市崖州中心漁港寧遠河入??谔?,總占地面積19727.07平方米,總建筑面積8560.98平方米,主體塔高95米,結構形式為鋼框架-中心支撐,總造價約3.12億。我單位主要建設內容包括地基與基礎、部分主體及裝飾裝修工程。
   基礎設計
    本工程基礎深度約9.6m,三級坑形式,一級坑建筑面積約3000㎡,二級坑建筑面積約400㎡,三級坑建筑面積約100㎡;筏板樁基礎,“秤砣”形式布置。        
    基礎為整板基礎,底板厚度核心區440㎡底板厚度為4.5m,其中100㎡底板厚度為6.5m;地下室局部承臺區域底板厚度達到1.5~2.65m;地下室混凝土總量約4000方,混凝土強度等級為C30P6,為大體積混凝土。
    基坑支護方案采用直徑600mm攪拌樁止水帷幕,其中基坑頂攪拌樁的樁間搭接長度不少于200mm,樁間距、排距均為400mm。重力式擋墻和核心筒加固區攪拌樁的樁間搭接長度不少于150mm,樁間距、排距均為450mm。攪拌樁穿透中砂層、進入淤泥質土深度為2.0m。
    
施工難點
    1、深基坑開挖、降水
    本次施工屬于沿海作業,地下水位高、砂層和淤泥質層較厚,海面絕對標高0.2~1.6m,原地面標高也較為接近,基坑開挖深度超過9m,需要提前做好開挖降水方案及措施。
    2、大體積混凝土施工
    大體積混凝土施工的主要技術難點是防止混凝土裂縫的產生,造成大體積混凝土開裂主要是干燥收縮和溫差收縮引起的,因此需要從材料上、技術措施等有關環節做好充分的準備工作,才能保證基礎底板大體積混凝土的順利施工。
    3、工期緊張
    本工程屬于三邊工程又是政治性工程,應前期業主及總包單位中建股份公司要求,我公司必須在年內完成主塔區地下室結構工程的節點,在年前為后續專業單位創造工作面。我公司施工的基礎工程是項目第一節點工程,如未能按計劃時間完成,將會影響項目其他專業作業的拖延,導致整個項目竣工時間的延后。從2016年12月8日土方開挖正式開始,距離基礎工程交付工期僅剩50天。
    該項目地質條件復雜,工期緊張,施工條件惡劣,施工難度極大,對于公司來說是一個有重大意義又充滿挑戰的任務。
    施工過程
    
1、土方開挖
    土方開挖第一級基坑后,原本由于基坑支護外圍封閉,勢必基坑內會儲存大量的海水,第一級基坑開挖深度近4m,結合地下水位高度,基坑內儲存水位高度應在2.5m深左右,面積約3000㎡,儲水含量約7500m3,基坑開挖過程中需要不間斷的抽水,在不斷抽水的工程中,我們不斷發現基坑內水根本無法抽干,當天夜晚施工中基坑開始出現多處突涌現象,機械作業難以開展,流沙嚴重,無法繼續開挖,初步判斷外圍攪拌樁出現了滲水情況。根據計算第一級基坑的突涌臨界條件,不會出現突涌現象,白天施工也未發現突涌點,但在夜晚漲潮期間,基坑角落出現突涌,但只是清水,坑底砂沒有隨之上流。結合攪拌樁施工記錄,突涌點出現在施工縫處,基坑南側傍晚期間也出現潮氣潮落現象,說明南側攪拌樁基本已失效。結合地勘報告和施工記錄,南側攪拌樁由于當時機械原因,在基坑南側由于粗砂中含有較多的卵石,導致攪拌樁機鉆頭多次破損,最后基坑南側大約10m長度范圍攪拌樁未能進入設計要求的淤泥質土,導致基坑內和海水連通,無法止水。
    2、井點、深井降水
    由于工期緊,止水注漿已不能滿足需求,參考地質不同的滲透系數,決定采用深井降水。深井降水采用波紋管,旋挖機成孔埋設,內置污水泵,共在基坑已開挖面設置6個,不間斷抽水,但基坑降水效果不明顯。出于成本考慮,并結合沿海施工經驗,決定采用井點降水,加大抽排面積和抽水量,共設置了50套,一套安裝6~8根井點管(4m),一套清水泵(0.75KW),每小時抽排10m3/套。對于局部滲水量較大的區域,增加一排或兩排降水井,直到滿足抽排量大于滲透量方能起到降水效果。
    3、集水井及承臺
    降水井布置后,基坑表面降水效果明顯,根據深井降水井水位觀測得知,降水深度達到0.5~1m,滿足墊層澆筑和防水施工要求。
    本工程深集水井和深承臺較多,深度基本在1.5m~2.5m之間,第一級基坑地質為中砂和淤泥質土層,由于水位一直居高不下,與海水連通,開挖后,出現流沙現象,最深只能開挖500mm,根本沒有辦法繼續開挖,最后在處于工期和成本的考慮下,采用拉森鋼板樁作為支護(6m),采用460液壓震動錘施工,形成閉合支護形式。
    鋼板樁支護形成封閉后,及時進行挖流沙,但由于局部鋼板樁位于基坑坡腳,且鋼板樁懸臂長度超長,側壓力較大,導致局部鋼板樁變形嚴重。
    開挖完成后,傍晚時分水位持續上漲,出現突涌現象,我方采用柴油泵(300m3/小時)連續抽排,抽除后及時采用袋裝水泥封底,并澆筑封底混凝土,給下道磚胎模砌筑提供工作面。
    考慮到磚胎模自身穩定性較差,砂漿強度增長較慢,工期緊,故采用600mm厚磚胎模并內配鋼筋+圈梁壓頂形成整體,方可及時周轉鋼板樁,節約成本。
    個別承臺墊層澆筑完成后,承臺周邊回填,仍出現涌水點,采取承臺內設置井點降水,給鋼筋施工提供工作面。
    4、二級基坑
    在一級坑大面積開挖后,積極和設計進行溝通,支護初步按雙排鋼板樁+W型鋼支撐形式,邊施工邊進行設計(施工指導設計);考慮到基坑變形和排水要求,鋼板樁沿結構邊外擴800mm。
    5、三級基坑
    三級基坑開挖深度2m,由于之前已進行旋噴樁被動區加固,但由于開挖較早,強度未達到開挖條件,特別是在淤泥質土區域,強度增長最慢,故又臨時采取6m拉森鋼板樁形式方形圍堰,其他方法基本同二級基坑。
    6、大體積混凝土施工
    塔樓核心區范圍砼厚度達到6.5m、4.5m,因此采用循環冷卻水的方法來控制此范圍內大體積混凝土的溫度,降低中心混凝土的溫度,達到控制砼內外溫差在25℃以內的目的。
    因整個塔樓區域底板均為大體積混凝土,提前一個星期就與混凝土公司提交了澆筑計劃,并與其簽訂責任書,同時也要求混凝土生產廠家派調度到施工現場,加強與攪拌站的聯系,確?;炷凉B續、穩定。
    為避免出現施工冷縫,使用3臺天泵同時進行混凝土澆筑。底板砼澆筑時,按照從低到高的原則,先澆筑塔樓核心區域混凝土,然后分區澆筑底板砼。大體積混凝土采用分層澆筑的方法,每層厚度約500mm,并任其斜向流動,層層推移,必須保證第一層混凝土初凝前進行第二層混凝土澆筑。
    于2017年1月17日晚開始澆筑,歷時2天24小時不停換班制完成4000方大體積混凝土的澆筑。
    澆筑開始就安排專人用混凝土測溫儀每2小時輪流測溫一次,澆筑完成后每4小時測一次,直至混凝土澆筑體表面以內40mm~80mm位置的溫度與環境溫度的差值小于15℃時。
    大體積混凝土中,養護和澆筑同養重要,此次混凝土的覆蓋養護材料沒用采用常規的塑料薄膜,而是采用土工布毛氈,該材料保溫保濕性強,可減少混凝土表面的溫差,防止混凝土表面脫水,加上定時進行表面灑水,極樣程度避免了表面裂縫產生。
    最終在全體員工日日夜夜加班加點的共同努力下于2017年1月19日保質保量的完成了基坑底板全部澆筑,1月23日完成地下室頂板、墻板全部澆筑,共歷時47天,在總計劃時間內完成交付。1月24日大家坐上回家的飛機,那天離年三十還有三天。 
    總  結
    對于本工程利用鋼板樁作為支護結構調整后方案,完全避免了齡期的影響,且支護質量能夠得到很大的保障,施工速度快,可隨時調整施工范圍,再結合W型內支撐,避免了占用基坑內的施工空間。
    從施工難度、止水效果、環境保護、施工質量及安全方面來講,鋼板樁基坑支護確實是有較大的優勢。在成本方面,若鋼板樁一次性投入,成本相對來說較大,但此部分可以通過設計變更索賠等途徑解決;若鋼板樁重復利用,成本就相對來說較低。
    在工期緊、地質復雜的鄰海區域快速施工深基礎工程,在很大程度上支護已不需要依賴齡期這個關鍵因素,從而能大大縮短工期,而且鋼板樁支護對地下的污染相對于傳統的加固地基類支護來說,影響基本為零。
    此次大體積混凝土施工前為了預防裂縫產生,就制定了針對性極強的施工方案和控制措施,分析施工方案,按方案要求做好準備,對班組做好技術交底,嚴格按方案執行。
    混凝土材料的準備,在配合比設計中要充分考慮超長大體積混凝土的特點,既要減少混凝土的收縮,保證混凝土的強度,又要降低混凝土內部水泥水化反應產生的巨大熱量,做到配合比的最大優化。對混凝土供應公司的要求是,混凝土公司要按照澆筑計劃方量要求,安排足夠的混凝土澆筑汽車泵和混凝土運輸罐車,確保連續澆筑,并安排調度員在現場負責混凝土的連續供應。
    其次采用的冷凝管循環水降溫措施迅速有效的降低了混凝土內部溫度,控制了混凝土的溫差,防止了混凝土因內外溫差產生裂縫。
    混凝土施工中必須嚴格的按照方案施工,采取整體推移式分層澆筑,保證在端部混凝土初凝前進行接縫,接縫處要振搗均勻,并安排施工員進行24小時換班旁站。
    澆筑后采用的土工布毛氈材料及定時灑水養護方法,使混凝土的保濕保溫養護到位,對避免混凝土裂縫的產生起到了很大作用。
    大體積必須以材料、施工、降溫控溫和養護四個方面為重點,把這四方面做精做細,嚴格把控,就能夠將大體積混凝土施工的質量缺陷控制到最小。
   
        
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