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北京新機場航站樓核心區(qū)基坑與基礎(chǔ)樁工程施工概況
2016-05-03來源：環(huán)球破碎機網(wǎng)一 工程概況
北京新機場位于北京市大興區(qū)和河北省廊坊市廣陽區(qū)之間，本期用地總面積約3031.9公頃，其建設(shè)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(biāo)設(shè)計，建設(shè)4條跑道、70萬平方米航站樓及相應(yīng)的貨運、空管、停車樓、綜合交通樞紐等生產(chǎn)生活設(shè)施。
北京新機場本期總體規(guī)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(jié)構(gòu)設(shè)計概況
北京新機場航站樓地下共2層，地下二層為軌道區(qū)及站臺，地下一層為軌道連接過廳及預(yù)留APM區(qū)，開挖面積約16萬平方米，其中深槽區(qū)開挖面積11萬平米，開挖深度18.4m。根據(jù)工程地質(zhì)條件，需要進行基坑支護和降水。
航站樓核心區(qū)基坑規(guī)模大、結(jié)構(gòu)層次多。核心區(qū)結(jié)構(gòu)東西向513m，南北向411m，結(jié)構(gòu)底板有-18.25、-11.0、-8.2、-7.6、-6.7、-4.0等六個標(biāo)高。
航站樓主體為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，核心區(qū)軌道交通區(qū)域采用樁筏基礎(chǔ)，非軌道區(qū)采用樁基獨立承臺+防水板基礎(chǔ)。
2 工程地質(zhì)概況
航站樓核心區(qū)基坑范圍最大勘探深度120m范圍內(nèi)所揭露地層，按成因年代分為人工堆積層、一般第四紀(jì)新近沉積層、第四紀(jì)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(zhì)粉土-砂質(zhì)粉土填土①層；
●新近沉積層：粉砂-砂質(zhì)粉土②層、有機質(zhì)-泥炭質(zhì)粘土-重粉質(zhì)粘土③層；
●第四紀(jì)沖洪積層： 粘質(zhì)粉土-砂質(zhì)粉土④層、細(xì)砂-粉砂⑤層、粉質(zhì)粘土-重粉質(zhì)粘土⑥層、細(xì)砂-中砂⑦層、粉質(zhì)粘土-重粉質(zhì)粘土⑧層、細(xì)砂⑨層、粉質(zhì)粘土-重粉質(zhì)粘土⑩層、細(xì)砂層、重粉質(zhì)粘土-粉質(zhì)粘土層、粉質(zhì)粘土-重粉質(zhì)粘土層。
有機質(zhì)-泥炭質(zhì)粘土-重粉質(zhì)粘土③層，在基坑開挖深度范圍內(nèi)廣泛存在，厚度3-5m，有機質(zhì)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(jié)強度標(biāo)準(zhǔn)值為20Kpa。
該層土力學(xué)性質(zhì)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(xiàn)象，在邊坡開挖后極易形成滲水現(xiàn)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(xiàn)場共有3層地下水：
●上層滯水：含水層主要為粉砂-砂質(zhì)粉土②層及砂質(zhì)粉土②3層，透水性一般，水位埋深為7.30-10.20m，容易在基坑側(cè)壁形成滲水現(xiàn)象
●層間潛水：普遍分布，含水層主要為細(xì)砂④2層及細(xì)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(xì)砂-粉砂⑥3層及細(xì)砂-中砂⑦層，透水性較好。穩(wěn)定水位標(biāo)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(chǔ)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(qū)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(chǔ)樁設(shè)計概況
●深槽軌道區(qū)采用樁筏基礎(chǔ)，板頂標(biāo)高-18.25m,板厚2.5m；
●非軌道區(qū)（淺區(qū)）采用樁基獨立承臺+抗水板基礎(chǔ)；
●基礎(chǔ)樁共計8273根，其中：
深槽軌道區(qū)5981根，樁長40m和21m兩種規(guī)格，
兩側(cè)淺區(qū)2292根，樁長 32-39m。
●基礎(chǔ)樁采用旋挖鉆孔灌注施工工藝，并在樁側(cè)和樁端進行后注漿。
航站樓核心區(qū)基礎(chǔ)樁主要分為A、B、C、D四種樁型。
深槽軌道交通區(qū)單樁承載力特征值7500KN，試驗荷載為15000KN；
兩側(cè)淺區(qū)單樁承載力特征值5500KN，試驗荷載為11000KN。
航站樓核心區(qū)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(wù)包括250萬立方土方開挖、8300棵基礎(chǔ)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(qū)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(yōu)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(yè)區(qū)水位控制
●淺區(qū)根據(jù)施工部署，成樁作業(yè)面開挖至-4.0m、-6.0m標(biāo)高，淺區(qū)施工僅存在層間滯水，且水頭高度低于成樁作業(yè)面，不需要考慮地下水影響。
●深槽軌道區(qū)成樁作業(yè)面根據(jù)現(xiàn)場水位觀察井及實際考察的水位高度選擇在-18.0m標(biāo)高，一方面控制成樁作業(yè)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(shè)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(qū)交界部位，為護坡樁施工作業(yè)提供作業(yè)面。
●淺區(qū)一步開挖至樁基施工作業(yè)面（-4m、-6m），深區(qū)第一步土開挖至-6m。
第一步土方開挖
●深區(qū)第二步土方開挖至-11m，為護坡樁預(yù)應(yīng)力錨桿預(yù)留約25m寬作業(yè)面，中間區(qū)域?qū)⑼练?:1放坡后盆式開挖。
●第三步土至-14m。
●第四步土至-18m成樁作業(yè)面。
第二、三、四步土方開挖
土方開挖前地貌
場區(qū)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(qū)樁基作業(yè)面
四 土方開挖及基坑支護
泥炭質(zhì)土層錨桿現(xiàn)場試驗
有機質(zhì)-泥炭質(zhì)粘土-重粉質(zhì)粘土③層連續(xù)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(xiàn)場試驗以確定其工程力學(xué)性質(zhì)。
為驗證泥炭質(zhì)土層內(nèi)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(xiàn)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(jié)果判斷，常規(guī)施工工藝錨桿承載力無法達到設(shè)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(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值為85KPa，可提高錨桿承載力50%以上，滿足設(shè)計要求。
五 基礎(chǔ)樁施工
（1）基礎(chǔ)樁施工作業(yè)面選擇
（2）施工區(qū)段劃分
根據(jù)工程進度要求，在4個月內(nèi)完成約1400根護坡樁、約8300根基礎(chǔ)樁，且要完成檢測工作，工期壓力非常大，現(xiàn)場需要分區(qū)段平行施工。
（3）基礎(chǔ)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(yè)使用的泥漿目前主要分為兩類：
膨潤土造漿
化學(xué)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(qū)基礎(chǔ)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(xiàn)工程施工進度、順利銜接工序、保證工程質(zhì)量，通過調(diào)整加勁箍間距，工程基礎(chǔ)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(jiān)測
（1）基坑監(jiān)測項目
（2）基坑監(jiān)測點布置
現(xiàn)場共布設(shè)152個水平位移及垂直沉降監(jiān)測點，96個軸力監(jiān)測點，40個深層水平位移監(jiān)測點。至目前，基坑已經(jīng)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(wěn)定。
七 基礎(chǔ)樁檢測
（1）檢測工作安排
●基礎(chǔ)樁工程的移交應(yīng)是樁基施工完畢檢測合格、樁頭剔鑿后的移交。
●基礎(chǔ)樁工程在工期緊、任務(wù)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(chǔ)樁施工前，監(jiān)理單位提供經(jīng)審批的樁基檢測方案，項目部根據(jù)樁基檢測方案編制檢測配合方案。
●檢測工作需要根據(jù)竣工時間倒排工期的總體計劃。
（2）樁基檢測項目、數(shù)量
●單樁抗壓及抗拔靜載荷試驗：檢測數(shù)量為總樁數(shù)的1%，數(shù)量為84組；
●樁身完整性檢測：低應(yīng)變檢測比例為100%，聲波透射法檢測數(shù)量占總樁數(shù)的10%，數(shù)量為828根。
●成孔質(zhì)量檢測（含孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度等）：檢測數(shù)量為總數(shù)的20%，數(shù)量1656根。
（3）檢測時間及順序
●投入5套檢測設(shè)備；
●淺區(qū)配置一套設(shè)備，提前插入檢測；
●深區(qū)5套設(shè)備同時作業(yè)，并安排各自的路線。
至3月，樁基靜載檢測已經(jīng)完成90%，單樁最大沉降量為21.96mm，最小沉降量為3.2mm。
責(zé)任編輯:宋欣
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