01 工程概况
北京新机场航站 楼剖切图
北京新机场航站楼地下 共2层,地下二层为轨道区及站台,地下一层为轨道连接过厅及预留APM区,开挖面积约16万平方米,其中深槽区开挖面积11万平米,开挖深度18.4m。 根据工程地质条件,需要进行基坑支护和降水。
●人工堆积层:粘质粉土-砂质粉土填土①层;
●新近沉积层:粉砂-砂质粉土②层、有机质-泥炭质粘土-重粉质粘土③层;
●第四纪冲洪积层: 粘质粉土-砂质粉土④层、细砂-粉砂⑤层、粉质粘土-重粉质粘土⑥层、细砂-中砂⑦层、粉质粘土-重粉质粘土⑧层、细砂⑨层、粉质粘土-重粉质粘土⑩层、细砂层、重粉质粘土-粉质粘土层、粉质粘土-重粉质粘土层。
该层土力学性质差,对基坑边坡支护尤其是锚杆施工不利;对地下水的疏排不利,其上部的滞水无法下渗,造成“疏不干”现象,在边坡开挖后极易形成渗水现象。
该层土是本项目基坑支护及降水需要重点考虑的对象。
●上层滞水:含水层主要为粉砂-砂质粉土②层及砂质粉土②3层,透水性一般,水位埋深为7.30-10.20m,容易在基坑侧壁形成渗水现象
●层间潜水:普遍分布,含水层主要为细砂④2层及细砂-粉砂⑤层,透水性较好。水位埋深为14.20-16.70m,在基底以上1-2m,影响基坑开挖
●承压水:含水层主要为细砂-粉砂⑥3层及细砂-中砂⑦层,透水性较好。稳定水位标高为-5.03m,承压水的水头高度10m,位于基底以下,对基坑开挖无影响,但对基础桩施工有一定影响。
本项目基坑开挖面积约16万平米,其中深槽区占地面积11万平米,属于超大面积深基坑,降水施工难度较大。
●深槽轨道区采用桩筏基础,板顶标高-18.25m,板厚2.5m;
●非轨道区 (浅区)采用桩基独立承台+抗水板基础;
●基础桩共计8273根,其中: 深槽轨道区5981根,桩长40m和21m两种规格, 两侧浅区2292根,桩长 32-39m。
●基础桩采用旋挖钻孔灌注施工工艺,并在桩侧和桩端进行后注浆。
两侧浅区单桩承载力特征值5500KN,试验荷载为11000KN。
航站楼核心 区基坑三维模拟图
施工组织安排
●以深槽轨道区施工为主线
●将基坑工程施工分解为5个施工阶段
●支护、地下水控制、桩基施工同时展开,充分占满空间
●对降水方案进行优化,减小工序间相互干扰
浅区根据施工部署,成桩作业面开挖至-4.0m、-6.0m标高,浅区施工仅存在层间滞水,且水头高度低于成桩作业面,不需要考虑地下水影响。
●深槽轨道区成桩作业面根据现场水位观察井及实际考察的水位高度选择在-18.0m标高,一方面控制成桩作业的空钻长度,一方面考虑工程降水的实际效果及土层影响。
●桩基检测后桩间土开挖阶段的滞水,通过开挖明沟、设置集水坑的方式进行排水。
●土方第一步先开挖深浅区交界部位,为护坡桩施工作业提供作业面。
●浅区一步开挖至桩基施工作业面(-4m、-6m),深区第一步土开挖至-6m。
第一步土方开挖
●深区第二步土方开挖至-11m,为护坡桩预应力锚杆预留约25m宽作业面,中间区域将土方1:1放坡后盆式开挖。
●第三步土 至-14m。
●第四步土至-18m成桩作业面。
第二、 三、四步土方开挖
土方开挖前地貌
A类桩有效桩长 40m
B类抗拔桩有效桩长 21m
C类桩有效桩长 32m
D类桩有效桩长 34m-39m
●为实现工程施工进度、顺利衔接工序、保证工程质量,通过调整加劲箍间距,工程基础桩钢筋笼全部为一次成型,整体起吊,整体下放,省掉了钢筋笼在孔口的二次连接工序。
(来源: 2016海峡两岸岩土工程/地工技术交流研讨会主题报告,汇报人: 北京城建集团 张晋勋总工)