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三亞崖州灣新區(qū)絲路之塔EPC工程
發(fā)布時間：2017-11-08 點擊人數：4190
三亞絲路之塔是一座應國家海上絲綢之路重要戰(zhàn)略導向而專門設計建造的鋼結構燈塔，項目在國家地圖上顯示為海南陸地最南端，與“天涯海角”、“南海觀音”等遙相呼應；該項目是崖州灣新區(qū)整體開發(fā)的牽頭項目，也是海南省打造國際旅游島重點項目。
目前，三亞絲路之塔工程已處于最后內裝飾階段，“三亞絲路之塔以一塔多能規(guī)劃，集成船只航行指引、旅游觀光、應急和商業(yè)發(fā)射塔等功能于一體，是三亞市參與打造21世紀海上絲綢之路，加快推進南海資源開發(fā)服務保障基地建設，為海上絲綢之路創(chuàng)造優(yōu)質服務平臺的重點工程，建成后將成為中心漁港地標建筑、崖州新區(qū)會客廳和海南（三亞）21世紀海上絲綢之路名片。
我公司參建的三亞崖州灣新區(qū)絲路之塔工程項目，位于三亞市崖州中心漁港寧遠河入海口處，總占地面積19727.07平方米，總建筑面積8560.98平方米，主體塔高95米，結構形式為鋼框架-中心支撐，總造價約3.12億。我單位主要建設內容包括地基與基礎、部分主體及裝飾裝修工程。
基礎設計
本工程基礎深度約9.6m，三級坑形式，一級坑建筑面積約3000㎡，二級坑建筑面積約400㎡，三級坑建筑面積約100㎡；筏板樁基礎，“秤砣”形式布置。
基礎為整板基礎，底板厚度核心區(qū)440㎡底板厚度為4.5m，其中100㎡底板厚度為6.5m；地下室局部承臺區(qū)域底板厚度達到1.5~2.65m；地下室混凝土總量約4000方，混凝土強度等級為C30P6，為大體積混凝土。
基坑支護方案采用直徑600mm攪拌樁止水帷幕，其中基坑頂攪拌樁的樁間搭接長度不少于200mm，樁間距、排距均為400mm。重力式擋墻和核心筒加固區(qū)攪拌樁的樁間搭接長度不少于150mm，樁間距、排距均為450mm。攪拌樁穿透中砂層、進入淤泥質土深度為2.0m。
施工難點
1、深基坑開挖、降水
本次施工屬于沿海作業(yè)，地下水位高、砂層和淤泥質層較厚，海面絕對標高0.2~1.6m，原地面標高也較為接近，基坑開挖深度超過9m，需要提前做好開挖降水方案及措施。
2、大體積混凝土施工
大體積混凝土施工的主要技術難點是防止混凝土裂縫的產生，造成大體積混凝土開裂主要是干燥收縮和溫差收縮引起的，因此需要從材料上、技術措施等有關環(huán)節(jié)做好充分的準備工作，才能保證基礎底板大體積混凝土的順利施工。
3、工期緊張
本工程屬于三邊工程又是政治性工程，應前期業(yè)主及總包單位中建股份公司要求，我公司必須在年內完成主塔區(qū)地下室結構工程的節(jié)點，在年前為后續(xù)專業(yè)單位創(chuàng)造工作面。我公司施工的基礎工程是項目第一節(jié)點工程，如未能按計劃時間完成，將會影響項目其他專業(yè)作業(yè)的拖延，導致整個項目竣工時間的延后。從2016年12月8日土方開挖正式開始，距離基礎工程交付工期僅剩50天。
該項目地質條件復雜，工期緊張，施工條件惡劣，施工難度極大，對于公司來說是一個有重大意義又充滿挑戰(zhàn)的任務。
施工過程
1、土方開挖
土方開挖第一級基坑后，原本由于基坑支護外圍封閉，勢必基坑內會儲存大量的海水，第一級基坑開挖深度近4m，結合地下水位高度，基坑內儲存水位高度應在2.5m深左右，面積約3000㎡，儲水含量約7500m3，基坑開挖過程中需要不間斷的抽水，在不斷抽水的工程中，我們不斷發(fā)現基坑內水根本無法抽干，當天夜晚施工中基坑開始出現多處突涌現象，機械作業(yè)難以開展，流沙嚴重，無法繼續(xù)開挖，初步判斷外圍攪拌樁出現了滲水情況。根據計算第一級基坑的突涌臨界條件，不會出現突涌現象，白天施工也未發(fā)現突涌點，但在夜晚漲潮期間，基坑角落出現突涌，但只是清水，坑底砂沒有隨之上流。結合攪拌樁施工記錄，突涌點出現在施工縫處，基坑南側傍晚期間也出現潮氣潮落現象，說明南側攪拌樁基本已失效。結合地勘報告和施工記錄，南側攪拌樁由于當時機械原因，在基坑南側由于粗砂中含有較多的卵石，導致攪拌樁機鉆頭多次破損，最后基坑南側大約10m長度范圍攪拌樁未能進入設計要求的淤泥質土，導致基坑內和海水連通，無法止水。
2、井點、深井降水
由于工期緊，止水注漿已不能滿足需求，參考地質不同的滲透系數，決定采用深井降水。深井降水采用波紋管，旋挖機成孔埋設，內置污水泵，共在基坑已開挖面設置6個，不間斷抽水，但基坑降水效果不明顯。出于成本考慮，并結合沿海施工經驗，決定采用井點降水，加大抽排面積和抽水量，共設置了50套，一套安裝6~8根井點管（4m），一套清水泵（0.75KW），每小時抽排10m3/套。對于局部滲水量較大的區(qū)域，增加一排或兩排降水井，直到滿足抽排量大于滲透量方能起到降水效果。
3、集水井及承臺
降水井布置后，基坑表面降水效果明顯，根據深井降水井水位觀測得知，降水深度達到0.5~1m，滿足墊層澆筑和防水施工要求。
本工程深集水井和深承臺較多，深度基本在1.5m~2.5m之間，第一級基坑地質為中砂和淤泥質土層，由于水位一直居高不下，與海水連通，開挖后，出現流沙現象，最深只能開挖500mm，根本沒有辦法繼續(xù)開挖，最后在處于工期和成本的考慮下，采用拉森鋼板樁作為支護（6m），采用460液壓震動錘施工，形成閉合支護形式。
鋼板樁支護形成封閉后，及時進行挖流沙，但由于局部鋼板樁位于基坑坡腳，且鋼板樁懸臂長度超長，側壓力較大，導致局部鋼板樁變形嚴重。
開挖完成后，傍晚時分水位持續(xù)上漲，出現突涌現象，我方采用柴油泵（300m3/小時）連續(xù)抽排，抽除后及時采用袋裝水泥封底，并澆筑封底混凝土，給下道磚胎模砌筑提供工作面。
考慮到磚胎模自身穩(wěn)定性較差，砂漿強度增長較慢，工期緊，故采用600mm厚磚胎模并內配鋼筋+圈梁壓頂形成整體，方可及時周轉鋼板樁，節(jié)約成本。
個別承臺墊層澆筑完成后，承臺周邊回填，仍出現涌水點，采取承臺內設置井點降水，給鋼筋施工提供工作面。
4、二級基坑
在一級坑大面積開挖后，積極和設計進行溝通，支護初步按雙排鋼板樁+W型鋼支撐形式，邊施工邊進行設計（施工指導設計）；考慮到基坑變形和排水要求，鋼板樁沿結構邊外擴800mm。
5、三級基坑
三級基坑開挖深度2m，由于之前已進行旋噴樁被動區(qū)加固，但由于開挖較早，強度未達到開挖條件，特別是在淤泥質土區(qū)域，強度增長最慢，故又臨時采取6m拉森鋼板樁形式方形圍堰，其他方法基本同二級基坑。
6、大體積混凝土施工
塔樓核心區(qū)范圍砼厚度達到6.5m、4.5m，因此采用循環(huán)冷卻水的方法來控制此范圍內大體積混凝土的溫度，降低中心混凝土的溫度，達到控制砼內外溫差在25℃以內的目的。
因整個塔樓區(qū)域底板均為大體積混凝土，提前一個星期就與混凝土公司提交了澆筑計劃，并與其簽訂責任書，同時也要求混凝土生產廠家派調度到施工現場，加強與攪拌站的聯系，確保混凝土供應連續(xù)、穩(wěn)定。
為避免出現施工冷縫，使用3臺天泵同時進行混凝土澆筑。底板砼澆筑時，按照從低到高的原則，先澆筑塔樓核心區(qū)域混凝土，然后分區(qū)澆筑底板砼。大體積混凝土采用分層澆筑的方法，每層厚度約500mm，并任其斜向流動，層層推移，必須保證第一層混凝土初凝前進行第二層混凝土澆筑。
于2017年1月17日晚開始澆筑，歷時2天24小時不停換班制完成4000方大體積混凝土的澆筑。
澆筑開始就安排專人用混凝土測溫儀每2小時輪流測溫一次，澆筑完成后每4小時測一次，直至混凝土澆筑體表面以內40mm~80mm位置的溫度與環(huán)境溫度的差值小于15℃時。
大體積混凝土中，養(yǎng)護和澆筑同養(yǎng)重要，此次混凝土的覆蓋養(yǎng)護材料沒用采用常規(guī)的塑料薄膜，而是采用土工布毛氈，該材料保溫保濕性強，可減少混凝土表面的溫差，防止混凝土表面脫水，加上定時進行表面灑水，極樣程度避免了表面裂縫產生。
最終在全體員工日日夜夜加班加點的共同努力下于2017年1月19日保質保量的完成了基坑底板全部澆筑，1月23日完成地下室頂板、墻板全部澆筑，共歷時47天，在總計劃時間內完成交付。1月24日大家坐上回家的飛機，那天離年三十還有三天。
總 結
對于本工程利用鋼板樁作為支護結構調整后方案，完全避免了齡期的影響，且支護質量能夠得到很大的保障，施工速度快，可隨時調整施工范圍，再結合W型內支撐，避免了占用基坑內的施工空間。
從施工難度、止水效果、環(huán)境保護、施工質量及安全方面來講，鋼板樁基坑支護確實是有較大的優(yōu)勢。在成本方面，若鋼板樁一次性投入，成本相對來說較大，但此部分可以通過設計變更索賠等途徑解決；若鋼板樁重復利用，成本就相對來說較低。
在工期緊、地質復雜的鄰海區(qū)域快速施工深基礎工程，在很大程度上支護已不需要依賴齡期這個關鍵因素，從而能大大縮短工期，而且鋼板樁支護對地下的污染相對于傳統(tǒng)的加固地基類支護來說，影響基本為零。
此次大體積混凝土施工前為了預防裂縫產生，就制定了針對性極強的施工方案和控制措施，分析施工方案，按方案要求做好準備，對班組做好技術交底，嚴格按方案執(zhí)行。
混凝土材料的準備，在配合比設計中要充分考慮超長大體積混凝土的特點，既要減少混凝土的收縮，保證混凝土的強度，又要降低混凝土內部水泥水化反應產生的巨大熱量，做到配合比的最大優(yōu)化。對混凝土供應公司的要求是，混凝土公司要按照澆筑計劃方量要求，安排足夠的混凝土澆筑汽車泵和混凝土運輸罐車，確保連續(xù)澆筑，并安排調度員在現場負責混凝土的連續(xù)供應。
其次采用的冷凝管循環(huán)水降溫措施迅速有效的降低了混凝土內部溫度，控制了混凝土的溫差，防止了混凝土因內外溫差產生裂縫。
混凝土施工中必須嚴格的按照方案施工，采取整體推移式分層澆筑，保證在端部混凝土初凝前進行接縫，接縫處要振搗均勻，并安排施工員進行24小時換班旁站。
澆筑后采用的土工布毛氈材料及定時灑水養(yǎng)護方法，使混凝土的保濕保溫養(yǎng)護到位，對避免混凝土裂縫的產生起到了很大作用。
大體積必須以材料、施工、降溫控溫和養(yǎng)護四個方面為重點，把這四方面做精做細，嚴格把控，就能夠將大體積混凝土施工的質量缺陷控制到最小。
目前，三亞絲路之塔工程已處于最后內裝飾階段，“三亞絲路之塔以一塔多能規(guī)劃，集成船只航行指引、旅游觀光、應急和商業(yè)發(fā)射塔等功能于一體，是三亞市參與打造21世紀海上絲綢之路，加快推進南海資源開發(fā)服務保障基地建設，為海上絲綢之路創(chuàng)造優(yōu)質服務平臺的重點工程，建成后將成為中心漁港地標建筑、崖州新區(qū)會客廳和海南（三亞）21世紀海上絲綢之路名片。
我公司參建的三亞崖州灣新區(qū)絲路之塔工程項目，位于三亞市崖州中心漁港寧遠河入海口處，總占地面積19727.07平方米，總建筑面積8560.98平方米，主體塔高95米，結構形式為鋼框架-中心支撐，總造價約3.12億。我單位主要建設內容包括地基與基礎、部分主體及裝飾裝修工程。
基礎設計
本工程基礎深度約9.6m，三級坑形式，一級坑建筑面積約3000㎡，二級坑建筑面積約400㎡，三級坑建筑面積約100㎡；筏板樁基礎，“秤砣”形式布置。
基礎為整板基礎，底板厚度核心區(qū)440㎡底板厚度為4.5m，其中100㎡底板厚度為6.5m；地下室局部承臺區(qū)域底板厚度達到1.5~2.65m；地下室混凝土總量約4000方，混凝土強度等級為C30P6，為大體積混凝土。
基坑支護方案采用直徑600mm攪拌樁止水帷幕，其中基坑頂攪拌樁的樁間搭接長度不少于200mm，樁間距、排距均為400mm。重力式擋墻和核心筒加固區(qū)攪拌樁的樁間搭接長度不少于150mm，樁間距、排距均為450mm。攪拌樁穿透中砂層、進入淤泥質土深度為2.0m。
施工難點
1、深基坑開挖、降水
本次施工屬于沿海作業(yè)，地下水位高、砂層和淤泥質層較厚，海面絕對標高0.2~1.6m，原地面標高也較為接近，基坑開挖深度超過9m，需要提前做好開挖降水方案及措施。
2、大體積混凝土施工
大體積混凝土施工的主要技術難點是防止混凝土裂縫的產生，造成大體積混凝土開裂主要是干燥收縮和溫差收縮引起的，因此需要從材料上、技術措施等有關環(huán)節(jié)做好充分的準備工作，才能保證基礎底板大體積混凝土的順利施工。
3、工期緊張
本工程屬于三邊工程又是政治性工程，應前期業(yè)主及總包單位中建股份公司要求，我公司必須在年內完成主塔區(qū)地下室結構工程的節(jié)點，在年前為后續(xù)專業(yè)單位創(chuàng)造工作面。我公司施工的基礎工程是項目第一節(jié)點工程，如未能按計劃時間完成，將會影響項目其他專業(yè)作業(yè)的拖延，導致整個項目竣工時間的延后。從2016年12月8日土方開挖正式開始，距離基礎工程交付工期僅剩50天。
該項目地質條件復雜，工期緊張，施工條件惡劣，施工難度極大，對于公司來說是一個有重大意義又充滿挑戰(zhàn)的任務。
施工過程
1、土方開挖
土方開挖第一級基坑后，原本由于基坑支護外圍封閉，勢必基坑內會儲存大量的海水，第一級基坑開挖深度近4m，結合地下水位高度，基坑內儲存水位高度應在2.5m深左右，面積約3000㎡，儲水含量約7500m3，基坑開挖過程中需要不間斷的抽水，在不斷抽水的工程中，我們不斷發(fā)現基坑內水根本無法抽干，當天夜晚施工中基坑開始出現多處突涌現象，機械作業(yè)難以開展，流沙嚴重，無法繼續(xù)開挖，初步判斷外圍攪拌樁出現了滲水情況。根據計算第一級基坑的突涌臨界條件，不會出現突涌現象，白天施工也未發(fā)現突涌點，但在夜晚漲潮期間，基坑角落出現突涌，但只是清水，坑底砂沒有隨之上流。結合攪拌樁施工記錄，突涌點出現在施工縫處，基坑南側傍晚期間也出現潮氣潮落現象，說明南側攪拌樁基本已失效。結合地勘報告和施工記錄，南側攪拌樁由于當時機械原因，在基坑南側由于粗砂中含有較多的卵石，導致攪拌樁機鉆頭多次破損，最后基坑南側大約10m長度范圍攪拌樁未能進入設計要求的淤泥質土，導致基坑內和海水連通，無法止水。
2、井點、深井降水
由于工期緊，止水注漿已不能滿足需求，參考地質不同的滲透系數，決定采用深井降水。深井降水采用波紋管，旋挖機成孔埋設，內置污水泵，共在基坑已開挖面設置6個，不間斷抽水，但基坑降水效果不明顯。出于成本考慮，并結合沿海施工經驗，決定采用井點降水，加大抽排面積和抽水量，共設置了50套，一套安裝6~8根井點管（4m），一套清水泵（0.75KW），每小時抽排10m3/套。對于局部滲水量較大的區(qū)域，增加一排或兩排降水井，直到滿足抽排量大于滲透量方能起到降水效果。
3、集水井及承臺
降水井布置后，基坑表面降水效果明顯，根據深井降水井水位觀測得知，降水深度達到0.5~1m，滿足墊層澆筑和防水施工要求。
本工程深集水井和深承臺較多，深度基本在1.5m~2.5m之間，第一級基坑地質為中砂和淤泥質土層，由于水位一直居高不下，與海水連通，開挖后，出現流沙現象，最深只能開挖500mm，根本沒有辦法繼續(xù)開挖，最后在處于工期和成本的考慮下，采用拉森鋼板樁作為支護（6m），采用460液壓震動錘施工，形成閉合支護形式。
鋼板樁支護形成封閉后，及時進行挖流沙，但由于局部鋼板樁位于基坑坡腳，且鋼板樁懸臂長度超長，側壓力較大，導致局部鋼板樁變形嚴重。
開挖完成后，傍晚時分水位持續(xù)上漲，出現突涌現象，我方采用柴油泵（300m3/小時）連續(xù)抽排，抽除后及時采用袋裝水泥封底，并澆筑封底混凝土，給下道磚胎模砌筑提供工作面。
考慮到磚胎模自身穩(wěn)定性較差，砂漿強度增長較慢，工期緊，故采用600mm厚磚胎模并內配鋼筋+圈梁壓頂形成整體，方可及時周轉鋼板樁，節(jié)約成本。
個別承臺墊層澆筑完成后，承臺周邊回填，仍出現涌水點，采取承臺內設置井點降水，給鋼筋施工提供工作面。
4、二級基坑
在一級坑大面積開挖后，積極和設計進行溝通，支護初步按雙排鋼板樁+W型鋼支撐形式，邊施工邊進行設計（施工指導設計）；考慮到基坑變形和排水要求，鋼板樁沿結構邊外擴800mm。
5、三級基坑
三級基坑開挖深度2m，由于之前已進行旋噴樁被動區(qū)加固，但由于開挖較早，強度未達到開挖條件，特別是在淤泥質土區(qū)域，強度增長最慢，故又臨時采取6m拉森鋼板樁形式方形圍堰，其他方法基本同二級基坑。
6、大體積混凝土施工
塔樓核心區(qū)范圍砼厚度達到6.5m、4.5m，因此采用循環(huán)冷卻水的方法來控制此范圍內大體積混凝土的溫度，降低中心混凝土的溫度，達到控制砼內外溫差在25℃以內的目的。
因整個塔樓區(qū)域底板均為大體積混凝土，提前一個星期就與混凝土公司提交了澆筑計劃，并與其簽訂責任書，同時也要求混凝土生產廠家派調度到施工現場，加強與攪拌站的聯系，確保混凝土供應連續(xù)、穩(wěn)定。
為避免出現施工冷縫，使用3臺天泵同時進行混凝土澆筑。底板砼澆筑時，按照從低到高的原則，先澆筑塔樓核心區(qū)域混凝土，然后分區(qū)澆筑底板砼。大體積混凝土采用分層澆筑的方法，每層厚度約500mm，并任其斜向流動，層層推移，必須保證第一層混凝土初凝前進行第二層混凝土澆筑。
于2017年1月17日晚開始澆筑，歷時2天24小時不停換班制完成4000方大體積混凝土的澆筑。
澆筑開始就安排專人用混凝土測溫儀每2小時輪流測溫一次，澆筑完成后每4小時測一次，直至混凝土澆筑體表面以內40mm~80mm位置的溫度與環(huán)境溫度的差值小于15℃時。
大體積混凝土中，養(yǎng)護和澆筑同養(yǎng)重要，此次混凝土的覆蓋養(yǎng)護材料沒用采用常規(guī)的塑料薄膜，而是采用土工布毛氈，該材料保溫保濕性強，可減少混凝土表面的溫差，防止混凝土表面脫水，加上定時進行表面灑水，極樣程度避免了表面裂縫產生。
最終在全體員工日日夜夜加班加點的共同努力下于2017年1月19日保質保量的完成了基坑底板全部澆筑，1月23日完成地下室頂板、墻板全部澆筑，共歷時47天，在總計劃時間內完成交付。1月24日大家坐上回家的飛機，那天離年三十還有三天。
總 結
對于本工程利用鋼板樁作為支護結構調整后方案，完全避免了齡期的影響，且支護質量能夠得到很大的保障，施工速度快，可隨時調整施工范圍，再結合W型內支撐，避免了占用基坑內的施工空間。
從施工難度、止水效果、環(huán)境保護、施工質量及安全方面來講，鋼板樁基坑支護確實是有較大的優(yōu)勢。在成本方面，若鋼板樁一次性投入，成本相對來說較大，但此部分可以通過設計變更索賠等途徑解決；若鋼板樁重復利用，成本就相對來說較低。
在工期緊、地質復雜的鄰海區(qū)域快速施工深基礎工程，在很大程度上支護已不需要依賴齡期這個關鍵因素，從而能大大縮短工期，而且鋼板樁支護對地下的污染相對于傳統(tǒng)的加固地基類支護來說，影響基本為零。
此次大體積混凝土施工前為了預防裂縫產生，就制定了針對性極強的施工方案和控制措施，分析施工方案，按方案要求做好準備，對班組做好技術交底，嚴格按方案執(zhí)行。
混凝土材料的準備，在配合比設計中要充分考慮超長大體積混凝土的特點，既要減少混凝土的收縮，保證混凝土的強度，又要降低混凝土內部水泥水化反應產生的巨大熱量，做到配合比的最大優(yōu)化。對混凝土供應公司的要求是，混凝土公司要按照澆筑計劃方量要求，安排足夠的混凝土澆筑汽車泵和混凝土運輸罐車，確保連續(xù)澆筑，并安排調度員在現場負責混凝土的連續(xù)供應。
其次采用的冷凝管循環(huán)水降溫措施迅速有效的降低了混凝土內部溫度，控制了混凝土的溫差，防止了混凝土因內外溫差產生裂縫。
混凝土施工中必須嚴格的按照方案施工，采取整體推移式分層澆筑，保證在端部混凝土初凝前進行接縫，接縫處要振搗均勻，并安排施工員進行24小時換班旁站。
澆筑后采用的土工布毛氈材料及定時灑水養(yǎng)護方法，使混凝土的保濕保溫養(yǎng)護到位，對避免混凝土裂縫的產生起到了很大作用。
大體積必須以材料、施工、降溫控溫和養(yǎng)護四個方面為重點，把這四方面做精做細，嚴格把控，就能夠將大體積混凝土施工的質量缺陷控制到最小。
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