目录
第一部分综合报告
1.1预期研究目标 1.1.2成果表达形式1.3考核指标 1
二、研究工作总结 1
2.1主要研究内容 12.2主要创新点 2
三、研究成果 2
第二部分技术报告
4
一、研究背景 4
2.1工程概况 42.2重难点分析 62.3研究目标 7
三、主要研究内容 7
3.1中风化极软土层逆作法围护体系优化 83.2中风化极软土层逆作法桩基优化 113.3既有院区内桩基围护低扰动快速施工技术研究 12四、研究结论及相关创新点 174.1主要研究结论 174.2创新点 18
五、研究成果 18
第三部分社会经济效益 19
第一部分综合报告
一、研究目标
1.1预期研究目标
随着新时代的发展,城市不断的进行着功能提升,建设用地资源也随之逐渐紧张,城市更新成为热点问题,全国各地都在提高建设用地利用率,降低土地浪费程度上做出努力,越来越多的工程面临周边环境复杂的工况,逆作法在此类工程中广泛推广.
本课题以安徽省儿童医院医技综合楼建设项目为背景,重点研究中风化极软土层深基坑围护及桩基适应性施工技术,通过对现有场地、地质情况、施工工况充分分析,结合EPC项目管理模式,对桩基围护工程进行研究,形成具有当地地质特性的深基坑围护设计施工思路以及适应性的施工工艺选型方案.
1.2成果表达形式
形成项目总结报告,获得用户满意的用户报告.
1.3考核指标
1、完成《安徽复杂地质条件下基坑围护及桩基工程关键技术研究与应用》课题报告;
2、培养一批成熟管理团队.
二、研究工作总结
2.1主要研究内容
2.1.1科研范围
本课题研发范围为安徽省儿童医院医技综合楼建设工程分期施工中的一期工程范围内的桩基,锚杆,围护施工以及一期二期的分界围护施工.
2.2.2主要研究内容
(1)中风化极软土层逆作法围护体系优化
桩墙合一施工技术:结合场地内的水文地质条件对围护体系进行优化,以提高桩墙自防水能力,同时减小围护的外扩范围,解决现场场地狭小,周边管线复杂的问题;
围標防水优化:拟在桩间土部位设置止水槽,加长渗流路径,在槽内桩侧部
位设置遇水膨胀止水条,优化配合比后采用自密实混凝土.
预制钢筋笼:围標区域钢筋笼拟采用预制方法,梁柱节点钢筋预安装,运用一级套筒连接.
外墙单侧支模施工技术:通过单侧支模的方法进行适应性优化,并完成外墙混凝土浇筑,取消穿墙对拉螺栓对外墙防水及结构的影响,提高外墙自防水能力.
(2)中风化极软土层逆作法桩基优化
统一桩基形式,解决差异沉降,取消沉降后浇带;完成一柱一桩的永久使用,提高桩基方案对逆作法的适应性.
(3)既有院区内桩基围护低扰动快速施工技术研究
双层护筒试装施工技术:采用双护筒,消除桩侧阻力影响,实现在土方开挖前完成试桩静载试验;
不同持力层成桩工艺选择研究:拟将项目一期作为研究对象,将围护桩和工程桩作为对照组,采用不同成桩工艺,对成桩效率、成桩质量等进行综合对比,形成复杂地质条件下不同持力层配套成桩施工技术总结.
多承台基础形式下锚杆快速施工:根据地质情况,结合工程桩受力分配,减少锚杆密度;对机械设备进行改装,增加钢架提供锚杆机械站位;将泥浆简易配比后作为承台的护壁结合层,自行消化于基坑内.
2.2主要创新点
(1)围护综合优化方案提升了复杂施工环境下的场地利用率;(2)桩基综合优化方案提升了中风化极软土层桩基与逆作法的适应性;(3)既有院区内桩基围护低扰动快速施工技术实现了院区不停业运营情况下的高效施工.
三、研究成果
(1)发表论文1篇
《既有医院不停诊逆作法增设地下空间技术研究》;
(2)在安徽省儿童医院医技综合楼建设工程中实际应用了《中风化极软土层深基坑围护及桩基适应性施工技术》.
成果技术在安徽省儿童医院医技综合楼建设工程得到推广应用.
主楼原设计方案为基于CFG桩的天然复合地基基础,竖向支撑为临时一柱一桩体系,后期不参与结构受力,届时需破除与底板连接以免影响天然复合地基受力,工序复杂且产生较大浪费,同时CFG桩的天然复合地基基础在工期较长的逆作工况下难以检测,因此将基础形式调整为桩基础,工程桩兼作逆作法的一柱一桩,此项调整费用较原方案增加42.9万元,基本持平,但调整后的方案基础形式与逆作法施工的适配性更好,工序复杂程度也有所降低.
裙楼设计方案有全部由一柱一桩参与抗浮受力,以及由一柱一桩和经济性较好的锚杆桩共同承担浮力的基础设计方案,从而减少了数量客观的一柱一桩,此项优化调整较原方案节省约568万元.
运用桩墙合一施工技术,取消外墙一圈格构柱和45公分砌体墙,除了可最大化利用建筑红线内面积,提升土地利用率,还增加了结构墙体的刚度和整体性,使其能承受更大的土体侧压力,同时成本节省约270万元.
对不同桩长所对应的土层状况深入分析,采用改善的不同成桩工艺,相较采用同种成桩工艺,施工成本节省约403万元.
综上所述,主楼桩基选择钻孔灌注桩以及工程桩兼作逆作一柱一桩,裙楼桩基选择一柱一桩搭配抗浮锚杆桩锚杆桩的桩基选型方案,围护采用桩墙合一方案,从结构受力、施工难易度以及经济性等考虑均为最优选择.
以安徽省儿童医院新建医技综合楼基坑工程作为研究案例,针对既有医院新建大楼项目常遇到的周边环境保护要求高、安全文明施工要求高、施工场地狭小和工期紧张等工程难点,以及当地特有的风化泥岩地质条件以及惯用设计中CFG桩地基处理加混凝土板基础形式,提出了运用逆作法施工技术的解决方案.研究结果表明逆作法施工技术不仅在解决上述工程难点中具有先天的技术优势,还具备一定的结构可调整性和灵活性,可作为周边较为复杂环境条件下深基坑施工的优选方法.