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大型地下污水处理厂施工工期紧张

【摘要】:1.4.1.4大规模快速施工本工程的施工工期较为紧张,要求大规模的地下结构能够快速完成施工。

1.4.1.1 地质条件复杂

经勘察查明,本工程场地内的地基土主要由填土、砂性土、粉性土、淤泥质土和黏性土组成。其中,涉及的不良地质条件主要有填土、砂性土、软弱土和障碍物等。场地浅部有②3-2层灰色砂质粉土,砂性土层厚达4.1m,且呈饱和状态,平均含水量达30%以上。三轴搅拌桩及劲性复合桩工程桩施工时,上述砂性土的沉积易造成搅拌桩埋钻、浆液离析、漏水等问题,导致围护结构施工效率低下,质量难以保证。

此外,地下污水处理厂构筑物跨度较大、埋深较深,且存在水池放空检修的情况。工程需要采用较为密集的桩基,解决结构不均匀沉降、抗浮和土层承载力不足等问题。然而,密集的群桩施工容易产生挤土效应:先打入的桩受到水平推挤而造成偏移和变位或被垂直挤拔造成浮桩,而后打入的桩难以达到设计标高和入土深度,造成土体隆起和挤压,以及截桩过大。

同时,本工程周围的建筑物和环境对地基变形均较为敏感:

(1)东侧50m 外为现有白龙港污水处理厂;

(2)北侧45m 外为张家浜河道;

(3)西侧50m 外为军事管理区。

上述环境特点使得群桩施工时必须考虑挤土效应对周边环境的影响。因此,如何在满足工程桩基需求的前提下保证桩基施工质量,并控制挤土效应对本工程及周边环境的影响,是选择桩基形式和施工方法的关键

1.4.1.2 基坑规模大

地下污水处理厂的污水处理设施占地面积较大,使得地下工程规模较大。本工程基坑尺寸为263m×289m,基坑面积约7.5万m2。地下污水处理厂包含两层构筑物,基坑开挖深度在10m 以上,局部开挖深度达到14.5m。根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》,本工程深基坑属于超过一定规模的危险性较大的分项工程。

地下污水处理厂因其结构的特殊性,楼板间距较大,坑内结构施工阶段难以利用楼板换撑。并且,污水处理厂内部设施隔墙较多,隔墙施工时需要为内部支撑留出洞口,施工难度较大。大面积基坑的内支撑施工周期较长,不适用于本工程较为紧张的项目工期。此外,上海白龙港污水处理厂位于上海郊区,建筑密度较低,周围管线、隧道较少,周围环境相对简单,对基坑施工较为有利。

因此,如何在软土地基条件下开挖大规模深基坑,同时充分利用场地优势、节省内支撑的工程造价,是基坑工程施工的关键问题。

1.4.1.3 防水要求高(www.chuimin.cn)

本工程地下结构规模较大,现场浇筑的大体积混凝土结构包括箱体结构的底板、侧壁、楼板、圆柱和Y 形内隔墙等部位。其中,大底板尺寸达到254 m×287m,最大厚度达到1 200mm。污水处理池的池壁最大长度达到254m,最大厚度达到1.1m。大体积现浇混凝土硬化期间水泥水化热产生温度变化和混凝土收缩产生温度应力和收缩应力容易导致裂缝的产生。

对于地下污水处理厂而言,混凝土结构抗渗等级一般为P8,防渗要求较高。既要防止场地内的地下水透过底板或围护结构渗入,又要防止厂内污水处理池渗漏而造成的地下水系统污染。因此,必须严格控制超长混凝土水池浇筑时产生的温度应力和收缩应力,防止裂缝的产生。同时,超大超长结构底板的平整度及池壁的坡度对后续施工关系密切,必须严格控制。

1.4.1.4 大规模快速施工

本工程的施工工期较为紧张,要求大规模的地下结构能够快速完成施工。然而,地下污水处理厂的地下空间有限,排架搭设和模板支撑难度较大,对施工质量和进度不利。因此,本工程采用大规模地下预制装配式结构。

然而,地下预制装配式结构的建造也存在一些问题:

(1)预制构件体积较大,导致运输及堆放难度大、构件吊装难度大;

(2)装配式结构施工定位精度要求高;

(3)地下污水处理厂的结构防渗性能要求高,装配式结构接缝处理难度大。

因此,如何在地下污水处理厂构筑物施工中达到速度快、精度高、质量好的目标,是地下装配式结构施工的技术要点。

1.4.1.5 信息化技术要求高

本工程不论是结构设计、施工方案还是工程管理,都存在较多难点。例如,群桩施工如何合理部署施工流程以达到低挤土的效果;大规模深基坑如何合理安排开挖顺序以控制基坑变形;如何优化超大超长混凝土结构的施工流程以减少并控制裂缝的产生;如何优化装配式结构体系、关键节点和构件的设计以保证大规模地下装配式结构的高质量、高效率施工;如何在地下污水处理厂的有限空间内优化管线排布;如何组织场地内外交通等。

因此,本工程在设计、施工和管理方面都需要信息化技术的支持,以便结合施工计划同步软件管理,及时分析问题、优化工序,并对各部门的工作统一协调管理。