近日,中铁五局电务城通公司发布《 鏖战春城建伟业丨国内最深基坑施工纪实 》,结合此前现场报道,为大家揭示这个创纪录的基坑工程,是如何通过 技术攻关和科研创新,挖出国内之最!
“到底了!到底了!…”2020年5月21日,在滇中引水龙泉倒虹吸接收井基坑内,伴随着现场工人和技术管理人员的欢呼声,全国最深基坑诞生了!由公司承建的龙泉倒虹吸为滇中引水工程昆明段输水工程的其中一段,工程位于昆明主城区,周边施工环境复杂。根据设计要求,龙泉倒虹吸接收井基坑围护结构采用1.5米厚的地下连续墙帷幕止水,墙顶设锁口圈梁, 地下连续墙成槽深度达 96.6米 ,开挖深度 77.3米 , 为国内之最,对滇中引水工程建设及国内基坑设计施工均具有里程碑意义。
接收井基坑开挖深度为国内罕见,施工技术难度大,无相关施工经验可以借鉴。公司配置超强技术团队,团队进场后研究列出各项技术难点,面对地连墙成槽深度深给成槽垂直度和槽壁稳定性带来巨大考验,高度近百米、重达145吨的异形结构钢筋笼吊装安全风险极大,近千方的水下混凝土浇筑质量要求高,基坑开挖深度大增加了对吊运设备的检验等技术难题。
地质条件复杂: 存在不良地质层(粉土层、泥炭质土层),成槽及槽壁稳定性控制难度大; 垂直度要求高: 地下连续墙有近百米深,对垂直度要求很高,误差必须控制在1/630。实际施工测量时,误差仅为1/1300,基坑首尾误差不超过10厘米; 土方调运困难: 基坑开挖深度达77.3米,吊运设备吊装深度、稳定性标准大大提高,加大了渣土吊运施工难度; 施工场地狭小: 基坑开挖过程中存在有害气体,对基坑通风、人员保护监测要求高。
他们并没有胆怯,而是迎难而上。没有经验,他们就派技术骨干到上海、杭州等地的深井基坑现场调研学习,为了弄懂技术难题,他们多次召开专家咨询会,邀请到国内有类似经验的基坑专家进行讲解。经过他们的努力,各项技术难点被逐步击破。
先是破解了超深地连墙槽壁稳定性和垂直度控制问题; 在地连墙成槽前采用对槽壁两侧进行搅拌桩加固,这样可以在成槽施工过程中减少对槽壁的扰动,防止槽壁大面积坍塌影响成槽质量。地连墙成槽设备采用国外最先进的铣槽机和国内最先进的成槽机,除了设备自带的纠偏仪外,每15米进行一次超声波垂直度检测及时纠偏。现场副经理聂子栋扎根现场对重难点工序全程盯控,特别是超深地下连续墙成槽期间,他带领技术人员白天蹲现场实地调查,晚上挑灯研究成槽控制方案,在没有达到自己预期的成槽效果之前,他绝不会放松自己。最终,接收井超深地下连续墙的成槽垂直度达到1/1500,为滇中引水工程铸就了精品,同时也受到业主及设计单位的广泛赞誉。施工期间,他将垂直度问题作为QC课题重点研究,亲自在2020年贵州省QC成果发布会上发布,并获得特等奖。
再是破解了超长超重钢筋笼的吊装问题; 接收井地下连续墙钢筋笼长近百米,钢筋笼超长超重而现场起吊能力有限,钢筋笼无法一次吊装完毕,只能采用分节吊装,空中对接的方式进行。项目团队为钢筋笼分节数量展开了激烈的讨论,钢筋笼的分节数量与连接时间、泥浆性能、清孔能力、槽壁稳定性等息息相关,选择失误则会影响整个钢筋笼吊装工程的安全。为此,他们从安全出发,探索研究出高性能的泥浆配比,在槽内循环泥浆不沉淀、不离析、不分层,对槽壁有较好的护壁作用,同时能延缓泥浆在钢筋笼对接期间的劣化时间,大大提高了安全性。经过项目团队不断的模拟分析,结合铣槽机清槽能力强以及吊装设备选型,最终确定钢筋笼分两节吊装。在确定分两节吊装后,他们开始钢筋笼的整体制作,吊装前进行拆分,空中进行对接。并不断摸索减少对接时间的措施,最终达到了预期目标,所有钢筋笼都顺利入槽。
还破解了大方量水下混凝土浇筑质量难保证问题; 接收井超深地下连续墙浇筑深度达100米,必须保证水下良好的混凝土性能,浇筑时间长达15个小时,必须保证浇筑期间槽壁的稳定性,浇筑方量达到1000方,必须保证浇筑期间不间断。为此,项目团队从混凝土性能、泥浆性能以及施工组织上破解这个难题。混凝土性能方面,项目试验主任杨云广通过多次在现场、试验室、商混站进行配合比调试、模拟试验,从试验结果中选定跟现场实际情况相符的配合比。泥浆性能方面,必须达到设计清孔要求方可浇筑,刷壁、清孔、泥浆检测、沉渣厚度检测,一个都不能少。施工组织方面,现场副经理聂子栋模拟规划多条混凝土交通运输线路,提前办理高峰期通行手续,同时优化导管配管方案,采用四台罐车同时浇筑封底。在水下混凝土浇筑的过程中,项目团队人员通力配合。现场、商混站、罐车上都有人值守,他们时刻关注配比是否变化,通过现场提供的坍落度试验数据分析坍损情况,及时调整配合比确保混凝土到场的和易性达到最优状态。14幅超深地下连续墙的浇筑,14次通宵达旦的坚守,在项目团队的努力下,项目部顺利完成了接收井所有地下连续墙的的浇筑。在后续接收井地下连续墙的实体质量检测中,地下连续墙桩身完整性检测全部达到I类。
最后破解了超深基坑开挖与结构施工的工艺问题; 接收井基坑开挖前,项目团队对“明挖顺作法”“顺-逆结合法”“顺-逆-顺结合法”“全逆作法”等多种开挖方案进行安全、经济、进度上的比较,最终确定了“整体逆作,局部顺作”施工方法。即开挖一段后结构分两段顺作施工,先施工下层结构,等两天后混凝土强度达到设计要求后可施工上层结构,待上层结构施工完成后下层混凝土强度已达到要求,此时上层结构仅需等强两天即可进行下一循环的开挖。为加快施工进度,他们还研究出了超深圆形基坑整体提升模板,该模板安全稳定,二衬浇筑质量高,安装时间短,每循环安装时间仅为4小时,较常规模板安装节省大量时间。为保证二衬混凝土的施工质量,他们从混凝土配比、浇筑工艺、止水设置、灌浆参数等入手,确保二衬混凝土一次浇筑成型,质量优良。
滇中引水项目团队始终以高昂的工作热情和积极的工作态度,投身于接收井的建设中。技术人员驻守现场指导,他们分工明确,不怕辛苦、确保现场施工有序推进,特别是对现场钢筋及混凝土施工质量的卡控,每道工序施工之前进行严格的验收。对于现场施工难以解决的技术问题,他们研究讨论,形成民主和谐氛围。为了加快施工进度,他们研究工序衔接,对出现的问题随时进行分析,及时纠偏,确保工序间无缝对接,现场顺利施工。工程部全体人员团结一心,攻坚克难,用辛勤的汗水在接收井抒写了精彩的人生。
通过科研创新,项目部不仅在工程进展上取得突破,科研成果更是硕果累累, 项目先后获得发明专利3项,省部级以上工法5项,发表论文7篇,获得省部级以上QC水果2项。