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1、海南省工程建設工法申報材料海南省工程建設工法申報材料坑中坑筒模快速施工工法坑中坑筒模快速施工工法坑中坑筒模快速施工工法坑中坑筒模快速施工工法1 1、前、前 言言1.0.1 隨著現代建筑設計的不斷創新及對地下空間的充分利用，深基坑坑中坑情況十分普遍。特別是民用住宅高層建筑，地下二層結構加上電梯井位置的深坑，雖然面積不大但數量很多，一般要達到-12 米到-15 米左右，一般工程的坑中坑設計采用垂直井壁，設計雖然考慮坑中坑開挖的圍幕，但往往圍護樁只能與工程樁套打，特別是阻水圍幕同支護樁間結構有效間隙很大，很難形成封閉圍幕。因此一個單位面積的眾多數量的坑中坑開挖，都是深基坑開挖的難點和風險的重點。如遇2、工程地處有淤泥地質甚至海灘部位和珊瑚沙等軟土地質，施工難度大、風險大、工程樁與圍護樁套打支護結構較薄弱，結構坑中坑開挖深度比較深，土質條件差，極易出現塌方等現象的基坑施工。1.0.2 為了減小坑中坑施工風險和施工難度，經公司討論設計采用筒模法，即預制筒模對深坑部位挖土后快速安裝筒模定位后隨即將筒模外灌注砼，使土體側壁暴露時間最短，砼灌注后有效的阻止流砂的發生和發展，同時滿足垂直坑壁的設計要求。在有效阻止流砂的情況下大大縮短了磚胎模的砌筑時間，并將坑中坑施工效率提高，在施工中取得了關鍵工序的控制點和深基坑施工的安全提供了有效的保障。1.0.3 根據中國科學院上海科技查新咨詢中心科技查新報告這一技3、術成果具有具有新穎性和實用性，施工技術達到國內領先水平。本工法已于 2013年 7 月獲得國家實用新型專利證書。實用新型名稱為坑中坑筒模，專利號為：ZL2013 2 0018442.X。2 2、工法特點：、工法特點：2.0.1、筒模設計簡單，制作方便，質量可控，可自由組合，筒模自重輕便于起吊和安裝。井道、井壁尺寸易于控制。2.0.2、筒模多采用現場現有的木模、木方和鋼管等制作而成，就地取材，便利快捷。2.0.3、可大大加快土方開挖速度，根據時空效應基坑開挖暴露時間為最短，流砂發生和發展的時間也最短，基坑影響最小，有利于規避施工風險。2.0.4、筒模安裝好后可立即澆筑砼，形成快速護坡并形成胎膜，4、工藝簡單，安全可靠。2.0.5、筒模外澆筑砼后為后續鋼筋、模板施工提供整潔、干凈的場地條件，利于質量控制。3、適用范圍：3、適用范圍：本工法適用于工業與民用建筑地下室坑中坑施工作業面狹小、開挖深度深，地下水位高，地質條件差，遇水容易出現淤泥質等軟土的土質，特別適用于需砌筑磚胎模的垂直坑壁矩形深基坑工程。4、工藝原理：4、工藝原理：利用筒模作為坑中坑胎膜模板，在土體與筒模之間快速用混凝土澆筑，形成砼胎膜側壁，起到加快施工進度、增加邊坡的穩定性,增強基坑施工中的安全性。5、工藝流程及操作要點：5、工藝流程及操作要點：5.1、工藝流程5.2、操作要點5.2.1 施工準備5.2.1.1、施工前認真分析5、地質勘查報告，了解坑中坑所處位置的勘探點土力學指標，特別是地下水位及滲水速度，提前做好筒模的制作準備工作。5.2.1.2、與設計院溝通，確認筒模的施工方案與原深基坑的圍護支撐、樁基處理的方法。筒模處澆筑的砼強度等級，鋼絲網護坡的施工方法。5.2.1.3、深基坑部位預降水，重點分析降水記錄。5.2.1.4、結合施工圖紙進行筒模翻樣，筒模翻樣平面尺寸需比基坑凈空尺寸加上兩側井壁尺寸后再大于 100mm，（筒模平面尺寸=基坑凈空尺寸+兩側井壁清槽、清底，初步流沙堵漏測量定位混凝土澆筑混凝土養護土方開挖坑底墊層施工（有樁需截樁）筒模制作鋼絲網護坡筒模安裝筒模拆除，墊層清理坑內鋼筋、模板施工基坑降水尺寸6、+100）。筒模高度為坑中坑墊層頂至墊層頂高度。根據開挖深度筒模需能承受土的側壓力。坑中坑筒模施工技術獲得國家實用新型專利證書，專利號為：ZL 2013 20018442.X。其原理如下：坑中坑筒模，包括側模板、底板，側模版和底板構成一個上部開口的筒模體，筒模體內間隔設置橫圍檁和縱圍檁，側模版內側間隔設置橫圍檁及豎圍檁，底板上開有用于卸壓的孔。筒模體上方轉角處分別設有三角加強板。筒模體上設有吊環。本實用新型設計簡單，制作方便，質量可控，筒模自重輕便于起吊和安裝。井道、井壁尺寸易于控制。利用筒模阻擋坑外土體。筒模與土體之間用砼澆筑，砼達到強度后拆除筒模，四周形成砼側壁，增加邊坡的穩定性，增強基坑7、施工中的安全性。起到了將開挖后容易塌落的土體和流砂擋住，加快施工進度的有利作。坑中坑筒模，包括側模板（1），底板（4），其特征在于：所述側模板（1）和底板（4）構成一個上部開口的筒模體，筒模體內間隔設置橫圍檁（3）和縱圍檁（2），側模板（1）內側間隔設置橫圍檁（3）及豎圍檁（5），底板（4）上開有用于卸壓的孔（8）。根據權利要求 1 所述的坑中坑筒模，其特征在于：所述筒模體上方轉角處分別設有三角加強板（7）。根據權利要求 1 所述的坑中坑筒模，其特征在于：所述筒模體上設有吊環（6）。具體實施方式：如圖 1 至圖 5 所示。一種坑中坑筒模，包括側模板 1、十字鋼管對撐 9、底板 4、橫圍檁 3、8、縱圍檁 2、豎圍檁 5、三角加強板 7、吊環 6、鋼管、扣件、竹笆、鋼絲網等。側模板 1 和底板 4 構成一個上部開口的筒模體，筒模體內間隔設置橫圍檁 3 和縱圍檁 2，側模板 1 內側間隔設置橫圍檁 3 及豎圍檁 5，底板 4 上開有用于卸壓的孔 8。筒模體上方轉角處分別設有三角加強板 7。筒模體上設有吊環 6。側模板 1 和底板 4 為九夾板，圍檁為方木。5.2.1.5、落實砼的供應時間，泵車的停放位置。5.2.1.6、落實挖土機、土方運輸車輛、吊裝設備、應急材料設備準備。5.2.1.7、深坑測量放線，定出筒模安裝位置。5.2.2、土方開挖及筒模安裝5.2.2.1、基坑周邊降水后，進行土方9、開挖，出現流砂先進行初步流砂堵漏，挖至坑底后快速進行墊層澆筑。若坑底有樁要進行破樁處理，整個過程需加快進度，防止周邊土體塌落增加清理工作量，及出現基坑安全隱患。5.2.2.2、坑底底板墊層施工完后將制作好的筒模吊入坑中安裝，安裝位置應根據圖紙上的定位進行，以防止井道偏位。5.2.2.3、筒模安裝完后對筒模與土體之間表面鋪鋼絲網后再進行砼澆筑，砼強度等級按深度確定，深 2.0 米以下采用 C20，深 2.0 米以上采用 C30。5.2.2.4、砼養護，待砼強度等級達到 80%后拆除筒模，四周形成砼側壁。5.2.2.5、拆模過程中由專人監護，拆除的模板、方木、鋼管隨即吊出坑外。5.2.2.6、后續10、鋼筋、模板施工。電梯井深坑局部平面說明：圖中陰影部位為筒模范圍5.2.3、施工注意事項5.2.3.1、筒模在制作時可比圖紙設計的基坑凈空尺寸大 200mm 為宜，不得小于基坑凈空尺寸。5.2.3.2、筒模要能承受砼澆筑時的側壓力，增加 2 模內撐或用鋼管支撐。5.2.3.3、筒模周邊砼強度達到 80%后拆除筒模。5.2.3.4、筒模安放前根據圖紙設計進行放線，不得偏位，以免影響電梯井位置。安裝就位后加以固定，澆混凝土時四周均衡澆筑，防止筒模發生偏移。6、材料與設備6、材料與設備6.1、材料九夾板、方木、鋼管、扣件、竹笆、鋼絲網6.2、設備序號機具名稱規格型號數量備注1汽車吊（或塔吊）25t1211、專用扳手43經緯儀DZ224水平儀S315對講機46鋼絲繩27、質量要求7、質量要求7.0.1、筒模制作尺寸偏差：平面尺寸+100mm，高度+10 mm；7.0.2、軸線偏差：不大于 30mm；7.0.3、筒模能承受土側向壓力，變形不大于 50 mm；7.0.4、原材料須采用合格產品，木模木方不得使用有脆性、扭曲或易變形的材料。筒模制作安裝牢固緊密，接縫密實不漏漿。7.0.5、開工前要做好各項技術準備和技術交底工作，技術人員和工長要熟悉圖紙，清楚現場測量樁位及水準點的情況，嚴格按審定的施工方案施工。7.0.6、為確保挖土工程質量，特別要防止超挖，在人工清底完成后，會同監理工程師及設計方共同對土12、方工程進行質量監控和及時驗收，對發生的工程質量異常及時與相關人員聯系，妥善解決。7.0.7、基坑挖土時應及時設立高度標記樁，間距不大于 2m2m，專人負責標高測量工作和機械挖土指揮工作，嚴禁挖掘機碰撞工程樁。7.0.8、基坑開挖前應作好排水措施，嚴禁帶水作業，在坑中設置設好集水井，專人負責管理，確保排水通暢、基坑沒有積水。基坑挖至設計標高后，會同工程師及時驗收，并進行混凝土墊層的施工，減少對基坑底面原土的擾動。7.0.9、坑底如有工程樁，需先完成截樁處理，并考慮在筒模底板樁頭位置留出空間，以確保筒模吊至坑底安裝的平整度和穩定性。7.0.10、基坑施工過程中進行信息化監測，確保基坑工程的安全和質13、量，對基坑周邊的環境進行有效的保護。8、安全措施8、安全措施8.0.1、必須制定施工方案，須經技術負責人審批，并由安裝負責人將方案內容要點及安全技術措施向現場安裝人員進行書面或口頭交底；8.0.2、施工作業應在塔機工長或現場總指揮的有效指揮下進行，并要有專職安全生產管理人員在場監護；8.0.3、開工前對設備安全防護裝置、臨時設施、電纜、電器、圍欄及生活設施進行全面的檢查驗收，使前期準備工作為安全提供可靠的物質保證；8.0.4、在施工期間，嚴禁與施工作業無關的人員停留在施工作業范圍內，絕對不允許無關人員使用安裝機具；8.0.5、作業時汽車吊回轉半徑內嚴禁有人通過和停留在作業區內，應設有警戒線等安14、全標志，并有專人監護；8.0.6、嚴禁在筒模上放物和人員行走；8.0.7、現場作業區域內如有影響施工的高壓電線、通信線路、煤氣管道等，必須采取必要和安全的保護措施。8.0.8、注意基坑位移和地面沉降觀測；8.0.9、檢查鋼絲繩、滑輪組、吊具等起重零配件應符合安全技術要求；8.0.10、基坑開挖時四邊應進行安全防護，避免施工人員墜落。基坑內部設置供人員上下的馬道，用鋼管搭設。立桿底部墊木板，側面與護壁拉接。8.0.11、安全員全面負責現場安全，發現安全隱患及時處理。基坑四周 3 米范圍禁止堆放材料，車輛禁止通行，并做明顯警示標牌，以防止對基坑邊坡的擾動。8.0.12、夜間施工，工地應有足夠的照明15、。夜晚施工中，應根據需要在施工場地設置照明設施，在危險地段設置明顯警示標志；夜間基坑四周、馬道設置照明和警示紅燈，防止墜落。9、環保措施9、環保措施9.0.1、施工現場主要道路進行硬化處理。9.0.2、垃圾及時清理，垃圾站全封閉或嚴密覆蓋。9.0.3、土方產、運、卸等環節設專人灑水降塵。9.0.4、土方工程施工時推土機、挖掘機、裝載機等晝間噪聲限值控制在 75dB，夜間控制在 55dB。9.0.5、施工安排在 6：00-22：00 間進行，若工藝原因需連續施工，必須經過建設管理部門批準。9.0.6、辦公區及生活區，因地制宜適當種植花木，美化環境。9.0.7、施工區域和非施工區域分隔開。9.0.16、8、建筑材料按現場平面布置圖堆放整齊，標識規范。9.0.9 施工期間的施工排水系統的建立與日常維護，雨季和汛期的強排水措施須經過沉淀后方可排入就近市政雨水窨井內，并制定措施方案（包括設置沉淀池），確保排水通暢。9.0.10 設專人負責，保證施工區排水溝的暢通，施工區域無積水，保證施工區道路暢通。10、效益分析10、效益分析10.0.1、筒模采用現場已有的模板、方木制作簡單，施工方便，造價低。拆除的模板可重復利用。可加快施工進度，減少人工清土的工作量，保證施工安全。10.0.2、利用筒模節約圍護施工砼工程量 30%，鋼筋工程量 70%。填充部位砼雖有增加，但可抵消磚模和砂土回填量，通過測算砼用量17、也就增加 8%。10.0.3、此工法可縮短工期，原計劃挖土、砌磚模、堵漏到開始鋼筋綁扎需15 天，本工法從挖土到開始鋼筋綁扎只需 5 天，其中筒模砼施工完只需 10 小時就可完成。10.0.4、此工法對周邊環境影響小，具有很好的經濟和社會效應。11、應用實例11、應用實例11.0.1、上海雅戈爾長風 8 號東地塊二標工程該項目位于普陀區金沙江路瀘定路，8#樓、9#樓電梯井開挖深度由地庫底板再開挖下去 6.17 米，屬于坑中坑工程。開挖過程中因出現流砂和土體坍塌，采用“坑中坑快速防堵流砂施工工法”，施工完成于 2012 年 5 月 10 日。本工程設計采用垂直井壁，工程樁與圍護樁套打支護結構較薄18、弱，施工難度很大，地下三層結構坑中坑開挖深度 6.17 米，地理位置位于上海金沙江路、瀘定路靠近蘇州河旁。坑底正好位于砂質粉土和淤泥質粘土層，在地下二層施工時已發生局部管涌和淤泥情況，第一個坑中坑施工中因圍護樁及止水攪拌樁未起到止水作用發生局部流砂。由于設計要求垂直坑壁，挖土后再砌磚胎模，施工工序多，坑壁暴露時間長，坑外采用雙液注漿成本高，經項目部討論設計采用筒模法，縮短了坑內施工的時間，并將坑中坑施工效率提高了 50%。現場施工在安全、進度和效益方面都取得了良好的成績。11.0.2、海南中環國際廣場項目該項目建筑總面積 93000 平方米，框架剪力墻結構，地下三層，地上 39層。基礎施工過程19、中采用了“坑中坑筒模快速施工工法”，加快了坑中坑以及整個基礎的施工速度，施工簡便，施工工期短，成效顯著。11.0.3、海口濱海國際金融中心場項目海南濱海國際金融中心工程位于海口市世貿社區。本工程總建筑面積65172，其中地下室建筑面積 17028。地下室 2 層，主要為停車場和設備用房，地下室層高：-2 層為 3.3m，-1 層為 4m。B 塔樓為地上 24 層，A 塔樓為地上33 層，主體功能為商務樓。；B 塔樓高度為 89.900m，A 塔樓高度為 125.10m，A、B 塔樓核心筒東西兩側各有二部電梯，共八部電梯。工程施工中采用了坑中坑筒模快速施工方法。和傳統的施工技術相比具有較為明顯的優越性，施工方便、快捷安全、節省投資，具有較廣闊的推廣前景，通過該工藝的使用，各項施工指標均達到設計要求，保證了工程質量，節約投資、縮短工期、節能環保，產生了較大的經濟效益和社會效益。