某文化廣場復(fù)雜結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)探討_工程管理

1、某文化廣場復(fù)雜結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)探討本文結(jié)合在某文化廣場施工中遇到的實際問題，介紹了采納綜合降水體系、長短護(hù)坡樁和預(yù)應(yīng)力土釘結(jié)合的護(hù)坡體系、設(shè)置超長混凝土后澆帶、外墻單側(cè)支模、優(yōu)化混凝土澆筑方案等施工技術(shù)，做到了結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量優(yōu)良，經(jīng)濟效益顯著。1 工程概況某文化廣場位于城市中心區(qū)西北角，是該市重點工程之一，是為改善城市環(huán)境、豐富城市景觀，集文化、休閑、消遣、購物、交通集散于一體的公共建筑。總建筑面積39190m2，占地15259m2，地上1層，建筑面積2960m2，地勢由中心向北、向東起坡，坡度為30°，北側(cè)平臺相對標(biāo)高為5.900m，與華南大廈平臺相通，東側(cè)平臺標(biāo)高為5.600m。自

2、±0.000向下依次為下沉廣場層(建筑面積6955 m2層高2.700m)地下一層(建筑面積9970m2，層高4.500m)地下夾層(建筑面積6379m2，層高3.600m)地下二層(建筑面積11128 m2，層高3.600m)，地下二層底部有一條預(yù)留地鐵連通道，建筑面積1798m2。本工程地處繁華商業(yè)區(qū)，施工場地狹窄，材料、設(shè)備運輸因困難，施工干擾多，結(jié)構(gòu)工程施工大部分處在雨季，結(jié)構(gòu)簡單無標(biāo)準(zhǔn)層，施工難度大，工期緊。工程開工日期為1998年3月2日，主體結(jié)構(gòu)竣工日期為同年11月25日。2 施工主要特點2.1 土方工程 該文化廣場需挖運土石約21萬m3地下舊有建筑基礎(chǔ)多，各種管線縱橫

3、交叉，常常有不明水源涌入基坑。特殊是過去遺留的人防隧道，規(guī)模大曾開過旅店且積滿泥水，走向不定，多處與基槽開挖線平行或斜交，造成此部分的護(hù)坡樁和錨桿無法施工。由于地處鬧市土方運輸困難，只能夜間使用特種通行證運輸。與基槽東側(cè)相鄰公路下的市政管線多，其中一條84孔重要電信管溝埋深34m距紅線最近處僅1.6m需實行特別防護(hù)措施，不能有絲毫影響。本工程地質(zhì)狀況也很簡單，建筑場地位于水永定河沖積扇中部地段，自上而下分別為人工積累房渣土層(層厚4.5005.300m)粘(砂)質(zhì)粉土層(層厚3.3005.600m)粘質(zhì)粘土層(層厚0.6001.900m)粉細(xì)砂層(層厚1.5003.200m)粘質(zhì)粉土層(層厚0

4、.500m)砂礫層(層厚1.9005.200m)粉質(zhì)粘土層(層厚1.300m)中細(xì)砂層(層厚3.5004.500m)。地下水位狀況為：上層滯水，水位埋深6.250m(肯定標(biāo)高41.250m);潛水層，水位埋深16.400m(肯定標(biāo)高31.100m)，含水量厚度0.700m左右(大部分基底標(biāo)高為31.000m);承壓水，靜止水位18.800m(肯定標(biāo)高28.700m)。地下水量豐富，游泳池和地鐵連接通道部分就坐落在承壓水層中(基底標(biāo)高為28.450m)。2.2 結(jié)構(gòu)工程 本工程占地面積大，結(jié)構(gòu)幾何(軸線)尺寸為110m×112m，施工場地狹小(東側(cè)和北側(cè)結(jié)構(gòu)已貼近建筑紅線)，材料水平運

5、輸困難，結(jié)構(gòu)簡單，體形曲折，開間、層高變化較多。梁柱節(jié)點鋼筋密集(局部有6根梁連接在同一柱層節(jié)點上，鋼筋呈束狀)。有34根大型鋼筋混凝土梁=魚腹式斜梁和魚腹式預(yù)應(yīng)力梁(梁體結(jié)構(gòu)最大斷面尺寸為1000mm×2500mm)，結(jié)構(gòu)凈空最高在m。一般結(jié)構(gòu)工程難點在地下，地下的難點在雨季，而本程95%為地下結(jié)構(gòu)，且85%的結(jié)構(gòu)施工量處在雨季，施工難度很大。3 主要施工技術(shù)難點3.1 由于結(jié)構(gòu)深度變化較多(分別為2.5m、7.5m、16.5m、18.85m、19.05m)，基槽須實行不同護(hù)坡形式。為保證基槽邊坡的穩(wěn)定和四周市政管線的平安，護(hù)坡最在位移量不宜超過10mm，降水需實行綜合措施。3.2

6、 由于結(jié)構(gòu)底板深度在16.5019.05m，占地近12000m2，采納長筏板式基礎(chǔ)，厚10001500mm，且體最大。按原設(shè)計方案及規(guī)范要求，需將底板用后澆帶形式分為9塊施工，這對深基槽的雨季施工非常不利，故需實行特別措施，以減小后澆帶施工量。3.3 受用地限制，結(jié)構(gòu)墻外側(cè)無法留置工作面，故外墻采納外防內(nèi)巾卷材防水，單側(cè)支模。因地下二層結(jié)構(gòu)的東西兩側(cè)外墻層高最大達(dá)8m，外墻厚0.50m，混凝土澆筑時側(cè)壓力大，模板支立實行無拉接(穿墻螺栓)單側(cè)支模方案，技術(shù)難度和施工風(fēng)險很大。3.4 軸以東的下沉廣場層至地下一層共20根魚腹斜梁，最大斷面尺寸1000mm×2300，兩端高差2.900m

7、 ，澆筑混凝土?xí)r分層較難掌握，模板及支撐的水平推力較大。3.5 由于需滿意多種功能、消遣、休閑、商業(yè)、餐飲業(yè)、交通、文化、景觀)要求和設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性，本工程結(jié)構(gòu)施工技術(shù)簡單。如溜冰場從基礎(chǔ)墊層到冰面，就有11道不同施工序。一些由國外引進(jìn)的技術(shù)及設(shè)備，對結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)要求更高。4 關(guān)鍵施工技術(shù)的討論及應(yīng)用效果4.1 滲、降立體降水體系 依據(jù)地質(zhì)勘察及設(shè)計部門對干槽施工、護(hù)坡及抗浮提出的建議和要求，筏基底板位于穩(wěn)定地下水位以下，施工中及施工完成后，均需掌握地下水位標(biāo)高。在下沉廣場結(jié)構(gòu)施工完成前，地鐵通道及游泳池部分地下水位標(biāo)高不得高于肯定標(biāo)高30.500m;其余部分地下水位標(biāo)高不得高于肯定標(biāo)高33.0

8、00mm;在完成全部主體結(jié)構(gòu)頂板覆土工程前，地鐵及游泳池部分的地下水位標(biāo)高不得高于32.500m。所以基坑的關(guān)鍵工序是對地下水的降水處理?；蹆?nèi)的上層滯水量雖不大，但分布不均且有穩(wěn)定的補給源，穩(wěn)定水位肯定標(biāo)高位于41.850m?；鄣臐撍畬游挥诳隙?biāo)高31.60030.300m，其下為粘土層，距承壓水層頂較近(2.53.5m)滲透系數(shù)小。施工中每隔816m梅花形布置)打一口砂井，滯水和潛水滲入承壓水層中。在地鐵連接通道和游泳池部位，承壓水水位標(biāo)高高于該部位基底，故在基槽外側(cè)打8口管井。在基槽內(nèi)打設(shè)23口管井(留置在結(jié)構(gòu)底板上)，作為減壓水井，以掌握承壓地下水水位，這樣就形成了一個立體降水系統(tǒng)。

9、即在上方開挖成槽期間，管井起降水作用(降承壓水的同時，亦起到降滯水和潛水的作用);在結(jié)構(gòu)施工期間，起減壓抗浮的作用。隨結(jié)構(gòu)施工的進(jìn)展，按不同階段的抗浮要求，漸漸撤除水管井，對結(jié)構(gòu)底板上管井的留置和搞撤除降水管井，對結(jié)構(gòu)底板上管井的置和撤除，實行了結(jié)構(gòu)特別防水措施和封井措施。降水效果證明，基坑成槽后基底干燥，降水非常勝利。隨施工進(jìn)展?jié)u漸撤除管井，也滿意了設(shè)計要求。4.2 長短護(hù)坡樁和預(yù)應(yīng)力土釘結(jié)合的護(hù)坡體系 依據(jù)結(jié)構(gòu)各部分標(biāo)高的變化狀況，實行了不同的護(hù)坡設(shè)計形式，首先在電信管外側(cè)做深4.5m的400800mm混凝土防護(hù)樁，然后在距結(jié)構(gòu)外皮400mm處從地面對下做8001600mm灌注樁，樁長20

10、.9m(錨固深度4.5m)，設(shè)2層錨桿拉錨。其他部分護(hù)坡樁施工時，先將土方挖至3.200-4.300m，基槽以土釘墻護(hù)坡，然后向下做灌注樁。在游泳池外側(cè)及地鐵連接通道部分的護(hù)坡樁，采納8001400mm灌注樁，樁長21.4m。其余部位樁選取6001200mm，樁長17.117.6m，錨固深度4.5m，均設(shè)2層錨桿接錨?；郾眰?cè)(P軸)，由于受槽外原有人防隧道影響，錨桿不能施工，故采納預(yù)應(yīng)力土釘方案。從基坑成槽至結(jié)構(gòu)施工到地上(±0.000)，邊坡觀測最在位移量僅5mm，滿意了施工要求。4.3 采納UEA-M混凝土削減后澆帶原設(shè)計底板按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求將整個底板分成大小不一的9塊，這樣對整

11、個結(jié)構(gòu)工期、質(zhì)量的防水效果都很不利。經(jīng)向中國建筑材料科學(xué)討論院水泥與新型建材討論所等單位詢問和討論，制定了UEA-M抗裂防水超長混凝土施工方案，并取得設(shè)計、業(yè)主及監(jiān)理單位的認(rèn)可。該方案基礎(chǔ)筏板后澆帶設(shè)置近似于十字形，將筏板由原設(shè)計的9塊減成4塊，其中最大塊為67m×51m，最小塊為52m×43m?；炷林袚饺險EA-M復(fù)合微膨脹劑。這樣做可使各分塊的結(jié)構(gòu)外形更加規(guī)整，便于施工組織和流水段的劃分。通過摻加不同外加劑的協(xié)作比設(shè)計、混凝土加強后期養(yǎng)護(hù)，實現(xiàn)了確保工程質(zhì)量和加快施工進(jìn)度的目的。 4.4 外墻單側(cè)支模及保持模板穩(wěn)定的作法 外側(cè)墻體層高分別為8.00m、4.55m、4.

12、50m、4.40m、3.60m、3.05m、2.90m、2.70m。最高的8.00m墻體分布在建筑物東側(cè)設(shè)備機房(地下二層、夾層)部位(墻段長60m)和西側(cè)的保具齡球館部位(墻段長50m)。由于混凝土墻體較高，且在高5.50m處有一層護(hù)坡樁錨桿的錨頭及腰梁已侵入到墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)，需在墻體混凝土澆筑前拆除。為保證墻體混凝土澆筑時單側(cè)支模體系的穩(wěn)定和拆除錨桿后的護(hù)坡樁平安，打算混凝土分兩次澆筑，第一次澆筑高度為3.60m，其次次澆筑至墻頂標(biāo)高。其余小于8.00m和不受錨桿、腰梁影響的墻體均一次支模并將混凝土澆筑到頂。采納外墻單側(cè)模設(shè)計方案，既解決了施工中的關(guān)鍵性技術(shù)難題，結(jié)構(gòu)質(zhì)量優(yōu)良，又節(jié)約了50%的

13、外墻模板和30%的模板支撐，收到了良好的經(jīng)濟效益。4.5 大跨度魚腹式斜梁施工時，實行在梁兩端設(shè)泵(水平布料桿)的方案，挨次為由中間分為兩段，由于向上 分層澆筑，最終一層找平。對商品混凝土的出機(至灌筑)時間、初凝時間、坍落度、供應(yīng)速度等均依據(jù)運輸線路、氣候環(huán)境、現(xiàn)場條件進(jìn)行詳細(xì)分析和設(shè)計?？紤]到梁內(nèi)鋼筋密集，局部的梁柱節(jié)點改用細(xì)石混凝土澆潢。施工中實行了機械振搗相結(jié)俁等多種措施，避開了跑模、漏漿和漏振，取得了預(yù)期效果。5 施工體會本工程建筑功能多，結(jié)構(gòu)變化特別，在施工場地狹窄、四周干擾多、地質(zhì)條件簡單、施工正值雨季、工期緊又為“三邊”工程等諸多不利的條件下，針對施工難點和施工技術(shù)難點，進(jìn)行專

14、項討論，取得了良好效果。5.1 在土方工程施工中，由于對地下三層含水層進(jìn)行了科學(xué)分析，采納了降、滲、排相結(jié)合的降水施工方法，形成了完整的滲、降立體降水體系，既滿意了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工要求，又滿意了結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗浮要求。在結(jié)構(gòu)(底板)上的封井技術(shù)，解瘊了管井井管破壞結(jié)構(gòu)防水層的問題和后期封井問題，避開了對結(jié)構(gòu)卷材防水整體性的影響，并保證了井管內(nèi)地下水的封團(tuán)效果。5.2 基槽的邊坡支護(hù)中，對槽外84孔重要通訊設(shè)施的防護(hù)(主要是防止護(hù)坡樁施工時對通訊的擾動)，采納長4500mm的400mm護(hù)坡樁防護(hù)，保證了通訊管道萬無一失。由于受原人防隧道限制，P軸以北的護(hù)坡樁錨桿無法施工，實行了相對密集的預(yù)應(yīng)力土釘，較好地解愉了護(hù)坡樁拉錨的問題。5.3 臨基槽邊的21(塔吊基礎(chǔ)樁，由于人工挖孔樁挖到-15m左右消失地下水、潛水層)和流砂現(xiàn)象而無法施工(此時基樁淺于基槽最深處近4m)。為此重新設(shè)計了承臺并采納拉樁技術(shù)，既縮短了原基礎(chǔ)樁的施工工期，又確保了塔吊基礎(chǔ)的穩(wěn)定和平安，為臨