鬧市區(qū)穿越道路地下工程蓋挖逆作技術(shù)分析

鬧市區(qū)穿越道路地下工程蓋挖逆作技術(shù)分析

【Summary】：針對位于繁華城區(qū)、需要穿越公路的地下工程，對周圍環(huán)境造成的影響，提出了蓋挖逆作法施工關(guān)鍵技術(shù)，解決了蓋挖逆作施工中各節(jié)點(diǎn)部位連接施工以及地下防水控制難題，保證施工期間道路正常通行，取得了良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益?！綤eys】：施工、翻修、公路、節(jié)點(diǎn)、基礎(chǔ)、地下工程前言由于城市建設(shè)的不斷發(fā)展，土地資源的緊缺，地下建筑已成為一種必然。為保證城市道路的正常運(yùn)營和其它交叉施工，地下工程的逆向施工日益增多。逆作法由上而下，由建筑物自身為支承結(jié)構(gòu)，與基坑開挖同時(shí)進(jìn)行，保證了施工的安全。該方法在地鐵建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在大型綜合軌道交通樞紐建設(shè)中。目前，大部分的反向工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)都是采用成槽機(jī)進(jìn)行施工，其造價(jià)較高，施工難度較大。反作法還可用于穿越城市的地下工程建設(shè)；但由于施工過程中需要正常通行，而市區(qū)又不具備大開挖的條件，因此采取了反挖施工方法。作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的鉆孔咬合樁在施工中的應(yīng)用較少。結(jié)合工程實(shí)例，闡述了在頂挖反開挖中采用的鉆孔咬合樁支護(hù)結(jié)構(gòu)。1項(xiàng)目概要該項(xiàng)目共分為A,B,C,D4，其中2個(gè)項(xiàng)目，地面2個(gè)，地面2個(gè)，地基深度-11.3m。這條公路是市區(qū)的主干道，周圍有商場，停車場，辦公樓，居民樓等。場區(qū)由上至下分為5個(gè)地質(zhì)層：①雜填土；②圓礫；③粉質(zhì)粘土；④圓礫；⑤礫巖。地下水為第四紀(jì)潛水，其地下含水層為帶微承壓的圓形砂巖，埋藏深度為9.60~10.0m，水位326.49~327.03m。2建設(shè)計(jì)劃本工程地處城市中心區(qū)，南邊毗鄰住宅區(qū)，北邊是干河，場地狹長，體量大，基本上沒有工作面；基坑開挖到紅線的位置較短，施工難度較大。在深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，以咬合樁為主，跨段采用半幅頂挖反作法。通過段先進(jìn)行分段引導(dǎo)，然后分段開挖，在基坑支護(hù)的咬合樁和頂板上進(jìn)行分段開挖，使路面能夠正常通行。由于頂板承載了靜力和車輛的動(dòng)載，在這種情況下，對支承系統(tǒng)的安全性、可靠性有很高的要求，所以支承系統(tǒng)的選取與設(shè)計(jì)就成了關(guān)鍵問題。采用灌注樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，具有安全、施工簡單、與支護(hù)系統(tǒng)同步進(jìn)行的優(yōu)點(diǎn)。但是，需要大直徑的樁身來支撐頂板和整體荷載，與基體之間的協(xié)調(diào)能力不強(qiáng)，在施工過程中，在施工過程中會(huì)出現(xiàn)與灌注樁之間的銜接問題[1]。采用鋼格架作為支承結(jié)構(gòu)，在主體成型后，可以方便地進(jìn)行格構(gòu)柱的施工，同時(shí)，樓面和網(wǎng)架之間的銜接也相對簡單；但是，在網(wǎng)架基礎(chǔ)上，對網(wǎng)架進(jìn)行加固，對網(wǎng)架的施工質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)格的控制。分析了兩種不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和不足，指出了格構(gòu)柱不會(huì)對整個(gè)工程產(chǎn)生影響，并且施工簡單，因此，在跨段施工中，采用格構(gòu)柱作為支承體系，采用混凝土灌注樁作為格構(gòu)柱基礎(chǔ)，采用格構(gòu)柱與灌注樁相結(jié)合。3施工要領(lǐng)1)采用格構(gòu)柱和灌注樁的聯(lián)接工藝。該網(wǎng)架的規(guī)格為500毫米*500毫米，由4個(gè)200毫米的角鋼組成，角鋼由鋼板焊接而成。采用8個(gè)直徑18毫米的鋼筋與鋼構(gòu)柱進(jìn)行焊接，焊接長度為10d(d)，深度為1.95m。2)在穿越段施工時(shí)，采用倒置式施工工藝進(jìn)行中柱-頂板的施工。由于鋼筋混凝土梁剪力太大，會(huì)對鋼筋造成損傷，所以在柱子上鋪設(shè)1000mm*1000mm*12mm厚的鋼板，以增加梁與立柱的接觸面積[2]。由于格構(gòu)柱施工中的標(biāo)高很難控制，所以需要在完成格構(gòu)柱和開挖土方后進(jìn)行鋼板的安裝。3)在穿越段開挖施工中，采用側(cè)柱-頂板聯(lián)接工藝。邊柱與支撐樁之間的間距太小，而邊柱最外側(cè)為地下室外緣，采用柱頭加鋼板將造成柱的偏心，因此必須采用其它方式進(jìn)行聯(lián)接。梁的鋼筋通過格構(gòu)柱的部位，在其上開孔，使得整個(gè)梁主筋完全通過，并在梁與框架柱的交界處添加角鋼，從而提高了梁的支承能力。4)跨段施工頂棚開挖倒置部位立柱與地面的聯(lián)接工藝。由于格構(gòu)柱寬度500毫米，柱間間隙60毫米，梁的鋼筋不能完全穿過，而樓面位于立柱中部，在立柱上開孔會(huì)使其承載力下降，因此禁止在柱內(nèi)開孔。為了達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的，采用了增加傳力鋼板的方法，在梁的兩端分別設(shè)置了一個(gè)彎曲的橫梁，將傳力板焊在框架上，將中間的主筋與承力板焊接在一起，從而達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的。5)墻、柱、板的施工工藝.蓋挖逆作法是在頂板基礎(chǔ)、地下樓板、基礎(chǔ)、墻柱等基礎(chǔ)上進(jìn)行施工，從而使墻體柱承臺(tái)施工難度較大，且施工質(zhì)量難以保證。頂蓋施工時(shí)，柱壁向下；在建筑樓面的時(shí)候，上下兩層都要留出回墻，柱子下回高度為1000毫米，上回墻柱的高度500毫米，這樣可以減少墻體的凈高，對墻柱的施工非常有利?；貕ι?、下兩道均為錯(cuò)茬狀，便于混凝土澆筑，確保了墻體的施工質(zhì)量[3]。采用單邊內(nèi)模板，墻厚350mm，側(cè)壓大，采用單邊模板進(jìn)行加固。一方面，利用上、下回墻減少了墻體凈高；另外，在模板的加固中，還采用了以下幾種方法：將16毫米直徑的螺栓預(yù)先埋設(shè)在150mm左右的柱子上（與支模的柱子之間的間距），將模板的外露部分用來固定，并在每一層板的上方1.5米處預(yù)先埋設(shè)一根鋼筋錨桿，以保證模板的傾斜。在澆注過程中，不會(huì)發(fā)生沖模。4頂挖反作防水措施通過段全部位于地下水層內(nèi)；而且這一段是翻修的，外墻是最后一層，外墻上有很多裂縫，是最脆弱的地方。支撐樁與外墻無施工表面，外墻為單邊模板，外模為磚塊，外墻防水與普通施工工藝完全不同，因此防水也很重要。抗拔錨桿是為了抵御地下水的浮力而設(shè)計(jì)的，而抗拔錨桿間的間隔很短，且布設(shè)數(shù)量眾多，這對地基的防滲工作造成了很大的難度。4.1外墻工程接縫的防水處理在外墻工程中，上下兩層都已經(jīng)完成了。在澆注混凝土之前，將膨脹止水條置于樓面上下預(yù)留的回墻陰角。在外墻工程完成后，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定程度后，對施工縫處進(jìn)行高壓灌漿，并對因澆筑混凝土?xí)r施工縫不密而進(jìn)行封堵，以提高混凝土的防水性能。4.2建筑外墻防水工藝施工過程中，頂板、底板、地基、外墻等各環(huán)節(jié)的施工，造成外墻防水不能一次完成；只有在頂板的側(cè)面進(jìn)行防水處理，然后在樓板的側(cè)面、頂板和樓板之間進(jìn)行防水，然后進(jìn)行地基與地基、樓板的外墻防水。在沒有進(jìn)行防水之前，墻體不能成型，只能在磚塊的模具上粘貼防水材料。普通建筑的外墻防水是貼在外墻混凝土表面即先澆注外墻混凝土再進(jìn)行防水，防水材料按先鋪地板再鋪墻，然后按上下兩層依次進(jìn)行施工；而反向施工，則是在鋪設(shè)防水材料后澆注混凝土，防水層必須先在墻體上施工，再在地基上施工，再在底層進(jìn)行施工。外墻與支護(hù)間無工作面，采用磚塊做外墻模板，將防水層與支護(hù)、支護(hù)結(jié)合在一起，在澆注外墻混凝土?xí)r，由于混凝土的側(cè)向力，使外墻、防水層、支護(hù)體之間的相互結(jié)合，從而使外墻、防水層、支護(hù)結(jié)構(gòu)融為一體，從而達(dá)到一個(gè)整體的防水效果。5結(jié)論1)采用半幅頂棚倒置法，既減少了施工的影響，又節(jié)約了施工的時(shí)間。2)在逆向施工中，對鋼結(jié)構(gòu)柱的安裝質(zhì)量進(jìn)行了控制，并對外墻施工縫進(jìn)行了處理，使得施工安全系數(shù)大為提高，同時(shí)還解決了頂挖逆作內(nèi)外墻質(zhì)量控制的問題。Reference[1]張澤毅，張雙艷.地鐵車站蓋挖