1、海南省工程建设工法申报材料海南省工程建设工法申报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 随着现代建筑设计的不断创新及对地下空间的充分利用，深基坑坑中坑情况十分普遍。特别是民用住宅高层建筑，地下二层结构加上电梯井位置的深坑，虽然面积不大但数量很多，一般要达到-12 米到-15 米左右，一般工程的坑中坑设计采用垂直井壁，设计虽然考虑坑中坑开挖的围幕，但往往围护桩只能与工程桩套打，特别是阻水围幕同支护桩间结构有效间隙很大，很难形成封闭围幕。因此一个单位面积的众多数量的坑中坑开挖，都是深基坑开挖的难点和风险的重点。如遇2、工程地处有淤泥地质甚至海滩部位和珊瑚沙等软土地质，施工难度大、风险大、工程桩与围护桩套打支护结构较薄弱，结构坑中坑开挖深度比较深，土质条件差，极易出现塌方等现象的基坑施工。1.0.2 为了减小坑中坑施工风险和施工难度，经公司讨论设计采用筒模法，即预制筒模对深坑部位挖土后快速安装筒模定位后随即将筒模外灌注砼，使土体侧壁暴露时间最短，砼灌注后有效的阻止流砂的发生和发展，同时满足垂直坑壁的设计要求。在有效阻止流砂的情况下大大缩短了砖胎模的砌筑时间，并将坑中坑施工效率提高，在施工中取得了关键工序的控制点和深基坑施工的安全提供了有效的保障。1.0.3 根据中国科学院上海科技查新咨询中心科技查新报告这一技3、术成果具有具有新颖性和实用性，施工技术达到国内领先水平。本工法已于 2013年 7 月获得国家实用新型专利证书。实用新型名称为坑中坑筒模，专利号为：ZL2013 2 0018442.X。2 2、工法特点：、工法特点：2.0.1、筒模设计简单，制作方便，质量可控，可自由组合，筒模自重轻便于起吊和安装。井道、井壁尺寸易于控制。2.0.2、筒模多采用现场现有的木模、木方和钢管等制作而成，就地取材，便利快捷。2.0.3、可大大加快土方开挖速度，根据时空效应基坑开挖暴露时间为最短，流砂发生和发展的时间也最短，基坑影响最小，有利于规避施工风险。2.0.4、筒模安装好后可立即浇筑砼，形成快速护坡并形成胎膜，4、工艺简单，安全可靠。2.0.5、筒模外浇筑砼后为后续钢筋、模板施工提供整洁、干净的场地条件，利于质量控制。3、适用范围：3、适用范围：本工法适用于工业与民用建筑地下室坑中坑施工作业面狭小、开挖深度深，地下水位高，地质条件差，遇水容易出现淤泥质等软土的土质，特别适用于需砌筑砖胎模的垂直坑壁矩形深基坑工程。4、工艺原理：4、工艺原理：利用筒模作为坑中坑胎膜模板，在土体与筒模之间快速用混凝土浇筑，形成砼胎膜侧壁，起到加快施工进度、增加边坡的稳定性,增强基坑施工中的安全性。5、工艺流程及操作要点：5、工艺流程及操作要点：5.1、工艺流程5.2、操作要点5.2.1 施工准备5.2.1.1、施工前认真分析5、地质勘查报告，了解坑中坑所处位置的勘探点土力学指标，特别是地下水位及渗水速度，提前做好筒模的制作准备工作。5.2.1.2、与设计院沟通，确认筒模的施工方案与原深基坑的围护支撑、桩基处理的方法。筒模处浇筑的砼强度等级，钢丝网护坡的施工方法。5.2.1.3、深基坑部位预降水，重点分析降水记录。5.2.1.4、结合施工图纸进行筒模翻样，筒模翻样平面尺寸需比基坑净空尺寸加上两侧井壁尺寸后再大于 100mm，（筒模平面尺寸=基坑净空尺寸+两侧井壁清槽、清底，初步流沙堵漏测量定位混凝土浇筑混凝土养护土方开挖坑底垫层施工（有桩需截桩）筒模制作钢丝网护坡筒模安装筒模拆除，垫层清理坑内钢筋、模板施工基坑降水尺寸6、+100）。筒模高度为坑中坑垫层顶至垫层顶高度。根据开挖深度筒模需能承受土的侧压力。坑中坑筒模施工技术获得国家实用新型专利证书，专利号为：ZL 2013 20018442.X。其原理如下：坑中坑筒模，包括侧模板、底板，侧模版和底板构成一个上部开口的筒模体，筒模体内间隔设置横围檩和纵围檩，侧模版内侧间隔设置横围檩及竖围檩，底板上开有用于卸压的孔。筒模体上方转角处分别设有三角加强板。筒模体上设有吊环。本实用新型设计简单，制作方便，质量可控，筒模自重轻便于起吊和安装。井道、井壁尺寸易于控制。利用筒模阻挡坑外土体。筒模与土体之间用砼浇筑，砼达到强度后拆除筒模，四周形成砼侧壁，增加边坡的稳定性，增强基坑7、施工中的安全性。起到了将开挖后容易塌落的土体和流砂挡住，加快施工进度的有利作。坑中坑筒模，包括侧模板（1），底板（4），其特征在于：所述侧模板（1）和底板（4）构成一个上部开口的筒模体，筒模体内间隔设置横围檩（3）和纵围檩（2），侧模板（1）内侧间隔设置横围檩（3）及竖围檩（5），底板（4）上开有用于卸压的孔（8）。根据权利要求 1 所述的坑中坑筒模，其特征在于：所述筒模体上方转角处分别设有三角加强板（7）。根据权利要求 1 所述的坑中坑筒模，其特征在于：所述筒模体上设有吊环（6）。具体实施方式：如图 1 至图 5 所示。一种坑中坑筒模，包括侧模板 1、十字钢管对撑 9、底板 4、横围檩 3、8、纵围檩 2、竖围檩 5、三角加强板 7、吊环 6、钢管、扣件、竹笆、钢丝网等。侧模板 1 和底板 4 构成一个上部开口的筒模体，筒模体内间隔设置横围檩 3 和纵围檩 2，侧模板 1 内侧间隔设置横围檩 3 及竖围檩 5，底板 4 上开有用于卸压的孔 8。筒模体上方转角处分别设有三角加强板 7。筒模体上设有吊环 6。侧模板 1 和底板 4 为九夹板，围檩为方木。5.2.1.5、落实砼的供应时间，泵车的停放位置。5.2.1.6、落实挖土机、土方运输车辆、吊装设备、应急材料设备准备。5.2.1.7、深坑测量放线，定出筒模安装位置。5.2.2、土方开挖及筒模安装5.2.2.1、基坑周边降水后，进行土方9、开挖，出现流砂先进行初步流砂堵漏，挖至坑底后快速进行垫层浇筑。若坑底有桩要进行破桩处理，整个过程需加快进度，防止周边土体塌落增加清理工作量，及出现基坑安全隐患。5.2.2.2、坑底底板垫层施工完后将制作好的筒模吊入坑中安装，安装位置应根据图纸上的定位进行，以防止井道偏位。5.2.2.3、筒模安装完后对筒模与土体之间表面铺钢丝网后再进行砼浇筑，砼强度等级按深度确定，深 2.0 米以下采用 C20，深 2.0 米以上采用 C30。5.2.2.4、砼养护，待砼强度等级达到 80%后拆除筒模，四周形成砼侧壁。5.2.2.5、拆模过程中由专人监护，拆除的模板、方木、钢管随即吊出坑外。5.2.2.6、后续10、钢筋、模板施工。电梯井深坑局部平面说明：图中阴影部位为筒模范围5.2.3、施工注意事项5.2.3.1、筒模在制作时可比图纸设计的基坑净空尺寸大 200mm 为宜，不得小于基坑净空尺寸。5.2.3.2、筒模要能承受砼浇筑时的侧压力，增加 2 模内撑或用钢管支撑。5.2.3.3、筒模周边砼强度达到 80%后拆除筒模。5.2.3.4、筒模安放前根据图纸设计进行放线，不得偏位，以免影响电梯井位置。安装就位后加以固定，浇混凝土时四周均衡浇筑，防止筒模发生偏移。6、材料与设备6、材料与设备6.1、材料九夹板、方木、钢管、扣件、竹笆、钢丝网6.2、设备序号机具名称规格型号数量备注1汽车吊（或塔吊）25t1211、专用扳手43经纬仪DZ224水平仪S315对讲机46钢丝绳27、质量要求7、质量要求7.0.1、筒模制作尺寸偏差：平面尺寸+100mm，高度+10 mm；7.0.2、轴线偏差：不大于 30mm；7.0.3、筒模能承受土侧向压力，变形不大于 50 mm；7.0.4、原材料须采用合格产品，木模木方不得使用有脆性、扭曲或易变形的材料。筒模制作安装牢固紧密，接缝密实不漏浆。7.0.5、开工前要做好各项技术准备和技术交底工作，技术人员和工长要熟悉图纸，清楚现场测量桩位及水准点的情况，严格按审定的施工方案施工。7.0.6、为确保挖土工程质量，特别要防止超挖，在人工清底完成后，会同监理工程师及设计方共同对土12、方工程进行质量监控和及时验收，对发生的工程质量异常及时与相关人员联系，妥善解决。7.0.7、基坑挖土时应及时设立高度标记桩，间距不大于 2m2m，专人负责标高测量工作和机械挖土指挥工作，严禁挖掘机碰撞工程桩。7.0.8、基坑开挖前应作好排水措施，严禁带水作业，在坑中设置设好集水井，专人负责管理，确保排水通畅、基坑没有积水。基坑挖至设计标高后，会同工程师及时验收，并进行混凝土垫层的施工，减少对基坑底面原土的扰动。7.0.9、坑底如有工程桩，需先完成截桩处理，并考虑在筒模底板桩头位置留出空间，以确保筒模吊至坑底安装的平整度和稳定性。7.0.10、基坑施工过程中进行信息化监测，确保基坑工程的安全和质13、量，对基坑周边的环境进行有效的保护。8、安全措施8、安全措施8.0.1、必须制定施工方案，须经技术负责人审批，并由安装负责人将方案内容要点及安全技术措施向现场安装人员进行书面或口头交底；8.0.2、施工作业应在塔机工长或现场总指挥的有效指挥下进行，并要有专职安全生产管理人员在场监护；8.0.3、开工前对设备安全防护装置、临时设施、电缆、电器、围栏及生活设施进行全面的检查验收，使前期准备工作为安全提供可靠的物质保证；8.0.4、在施工期间，严禁与施工作业无关的人员停留在施工作业范围内，绝对不允许无关人员使用安装机具；8.0.5、作业时汽车吊回转半径内严禁有人通过和停留在作业区内，应设有警戒线等安14、全标志，并有专人监护；8.0.6、严禁在筒模上放物和人员行走；8.0.7、现场作业区域内如有影响施工的高压电线、通信线路、煤气管道等，必须采取必要和安全的保护措施。8.0.8、注意基坑位移和地面沉降观测；8.0.9、检查钢丝绳、滑轮组、吊具等起重零配件应符合安全技术要求；8.0.10、基坑开挖时四边应进行安全防护，避免施工人员坠落。基坑内部设置供人员上下的马道，用钢管搭设。立杆底部垫木板，侧面与护壁拉接。8.0.11、安全员全面负责现场安全，发现安全隐患及时处理。基坑四周 3 米范围禁止堆放材料，车辆禁止通行，并做明显警示标牌，以防止对基坑边坡的扰动。8.0.12、夜间施工，工地应有足够的照明15、。夜晚施工中，应根据需要在施工场地设置照明设施，在危险地段设置明显警示标志；夜间基坑四周、马道设置照明和警示红灯，防止坠落。9、环保措施9、环保措施9.0.1、施工现场主要道路进行硬化处理。9.0.2、垃圾及时清理，垃圾站全封闭或严密覆盖。9.0.3、土方产、运、卸等环节设专人洒水降尘。9.0.4、土方工程施工时推土机、挖掘机、装载机等昼间噪声限值控制在 75dB，夜间控制在 55dB。9.0.5、施工安排在 6：00-22：00 间进行，若工艺原因需连续施工，必须经过建设管理部门批准。9.0.6、办公区及生活区，因地制宜适当种植花木，美化环境。9.0.7、施工区域和非施工区域分隔开。9.0.16、8、建筑材料按现场平面布置图堆放整齐，标识规范。9.0.9 施工期间的施工排水系统的建立与日常维护，雨季和汛期的强排水措施须经过沉淀后方可排入就近市政雨水窨井内，并制定措施方案（包括设置沉淀池），确保排水通畅。9.0.10 设专人负责，保证施工区排水沟的畅通，施工区域无积水，保证施工区道路畅通。10、效益分析10、效益分析10.0.1、筒模采用现场已有的模板、方木制作简单，施工方便，造价低。拆除的模板可重复利用。可加快施工进度，减少人工清土的工作量，保证施工安全。10.0.2、利用筒模节约围护施工砼工程量 30%，钢筋工程量 70%。填充部位砼虽有增加，但可抵消砖模和砂土回填量，通过测算砼用量17、也就增加 8%。10.0.3、此工法可缩短工期，原计划挖土、砌砖模、堵漏到开始钢筋绑扎需15 天，本工法从挖土到开始钢筋绑扎只需 5 天，其中筒模砼施工完只需 10 小时就可完成。10.0.4、此工法对周边环境影响小，具有很好的经济和社会效应。11、应用实例11、应用实例11.0.1、上海雅戈尔长风 8 号东地块二标工程该项目位于普陀区金沙江路泸定路，8#楼、9#楼电梯井开挖深度由地库底板再开挖下去 6.17 米，属于坑中坑工程。开挖过程中因出现流砂和土体坍塌，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。本工程设计采用垂直井壁，工程桩与围护桩套打支护结构较薄18、弱，施工难度很大，地下三层结构坑中坑开挖深度 6.17 米，地理位置位于上海金沙江路、泸定路靠近苏州河旁。坑底正好位于砂质粉土和淤泥质粘土层，在地下二层施工时已发生局部管涌和淤泥情况，第一个坑中坑施工中因围护桩及止水搅拌桩未起到止水作用发生局部流砂。由于设计要求垂直坑壁，挖土后再砌砖胎模，施工工序多，坑壁暴露时间长，坑外采用双液注浆成本高，经项目部讨论设计采用筒模法，缩短了坑内施工的时间，并将坑中坑施工效率提高了 50%。现场施工在安全、进度和效益方面都取得了良好的成绩。11.0.2、海南中环国际广场项目该项目建筑总面积 93000 平方米，框架剪力墙结构，地下三层，地上 39层。基础施工过程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个基础的施工速度，施工简便，施工工期短，成效显著。11.0.3、海口滨海国际金融中心场项目海南滨海国际金融中心工程位于海口市世贸社区。本工程总建筑面积65172，其中地下室建筑面积 17028。地下室 2 层，主要为停车场和设备用房，地下室层高：-2 层为 3.3m，-1 层为 4m。B 塔楼为地上 24 层，A 塔楼为地上33 层，主体功能为商务楼。；B 塔楼高度为 89.900m，A 塔楼高度为 125.10m，A、B 塔楼核心筒东西两侧各有二部电梯，共八部电梯。工程施工中采用了坑中坑筒模快速施工方法。和传统的施工技术相比具有较为明显的优越性，施工方便、快捷安全、节省投资，具有较广阔的推广前景，通过该工艺的使用，各项施工指标均达到设计要求，保证了工程质量，节约投资、缩短工期、节能环保，产生了较大的经济效益和社会效益。