深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)逆作法施工

第第頁深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)逆作法施工18.3.3逆作結(jié)構(gòu)施工1．逆作水平結(jié)構(gòu)施工技術(shù)由于逆作法施工，其地下室的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式與常規(guī)施工法就有著較大的區(qū)別。根據(jù)逆作法的施工特點(diǎn)，地下室結(jié)構(gòu)不論是哪種結(jié)構(gòu)型式都是由上往下分層澆筑的。地下室結(jié)構(gòu)的澆筑方法有三種：（1）利用土模澆筑梁板對(duì)于首層結(jié)構(gòu)梁板及地下各層梁板，開挖至其設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將土面整平夯實(shí)，澆筑一層厚約50mm的素混凝土（如果土質(zhì)好則抹一層砂漿亦可），然后刷一層隔離層，即成樓板的模板。對(duì)于梁模板，如土質(zhì)好可用土胎模，按梁斷面挖出溝槽即可；如土質(zhì)較差，可用模板搭設(shè)梁模板。圖18-22為逆作施工時(shí)土模的示意圖。至于柱頭模板，施工時(shí)先把柱頭處的土挖出至梁底以下500mm處，設(shè)置柱子的施工縫模板，為使下部柱子易于澆筑，該模板宜呈斜面安裝，柱子鋼筋通穿模板向下伸出接頭長(zhǎng)度，在施工縫模板上面組立柱頭模板與梁板連接。如土質(zhì)好柱頭可用土胎模，否則就用模板搭設(shè)。柱頭下部的柱子在挖出后再搭設(shè)模板進(jìn)行澆筑，如圖18-23所示。柱子施工縫處的澆筑方法，常用的方法有三種，即直接法、充填法和注漿法，如圖18-24所示。直接法即在施工縫下部繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r，仍然澆筑相同的混凝土，有時(shí)添加一些鋁粉以減少收縮。為澆筑密實(shí)可做出一個(gè)假牛腿，混凝土硬化后可鑿去。充填法即在施工縫處留出充填接縫，待混凝土面處理后，再于接縫處充填膨脹混凝土或無浮漿混凝土。注漿法即在施工縫處留出縫隙，待后澆混凝土硬化后用壓力壓入水泥漿充填。在上述三種方法中，直接法施工最簡(jiǎn)單，成本亦最低。施工時(shí)可對(duì)接縫處混凝土進(jìn)行二次振搗，以進(jìn)一步排除混凝土中的氣泡，確?；炷撩軐?shí)和減少收縮。（2）利用支模方式澆筑梁板用此法施工時(shí)，先挖去地下結(jié)構(gòu)一層高的土層，然后按常規(guī)方法搭設(shè)梁板模板，澆筑梁板混凝土，再向下延伸豎向結(jié)構(gòu)（柱或墻板）。為此，需解決兩個(gè)問題，一個(gè)是設(shè)法減少梁板支承的沉降和結(jié)構(gòu)的變形；另一個(gè)是解決豎向構(gòu)件的上、下連接和混凝土澆筑。為了減少樓板支承的沉降和結(jié)構(gòu)變形，施工時(shí)需對(duì)土層采取措施進(jìn)行臨時(shí)加固。加固的方法有兩種：一種方法是澆筑一層素混凝土，以提高土層的承載能力和減少沉降，待墻、梁澆筑完畢，開挖下層土方時(shí)隨土一同挖除，這就要額外耗費(fèi)一些混凝土；另一種方法是鋪設(shè)砂墊層，上鋪枕木以擴(kuò)大支承面積，這樣上層柱子或墻板的鋼筋可插入砂墊層，以便與下層后澆筑結(jié)構(gòu)的鋼筋連接。有時(shí)還可用吊模板的措施來解決模板的支承問題。在這種方法中，梁、平臺(tái)板采用木模，排架采用Φ48鋼管。柱、剪力墻、樓梯模板亦可采用木模。由于采用盆式開挖，因此使得模板排架可以周轉(zhuǎn)循環(huán)使用。在盆式開挖區(qū)域，各層水平樓板施工時(shí)，排架立桿在挖土盆頂和盆底均采用一根通長(zhǎng)鋼管。挖土邊坡為臺(tái)階式，即排架立桿搭設(shè)在臺(tái)階上，臺(tái)階寬度大于1000mm，上下級(jí)臺(tái)階高差300mm左右。臺(tái)階上的立桿為兩根鋼管搭接，搭接長(zhǎng)度不小于1000mm。排架沿每1500mm高度設(shè)置一道水平牽杠，離地200mm設(shè)置掃地桿（挖土盆頂部位只考慮水平牽杠，高度根據(jù)盆頂與結(jié)構(gòu)底標(biāo)高的凈空距離而定）。排架每隔四排立桿設(shè)置一道縱向剪刀撐，由底至頂連續(xù)設(shè)置。排架模板支承如圖18-25所示。水平構(gòu)件施工時(shí)，豎向構(gòu)件采用在板面和板底預(yù)留插筋，在豎向構(gòu)件施工時(shí)進(jìn)行連接。至于逆作法施工時(shí)混凝土的澆筑方法，由于混凝土是從頂部的側(cè)面入倉，為便于澆筑和保證連接處的密實(shí)性，除對(duì)豎向鋼筋間距適當(dāng)調(diào)整外，構(gòu)件頂部的模板需做成喇叭形。由于上、下層構(gòu)件的結(jié)合面在上層構(gòu)件的底部，再加上地面上沉降和剛澆筑混凝土的收縮，在結(jié)合面處易出現(xiàn)縫隙。為此，宜在結(jié)合面處的模板上預(yù)留若干注漿孔，以便用壓力灌漿消除縫隙，保證構(gòu)件連接處的密實(shí)性。（3）無排吊模施工方法采用無排吊模施工工藝時(shí)，挖土深度基本同土模施工。對(duì)于地面梁板或地下各層梁板，挖至其設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將土面整平夯實(shí)，澆筑一層厚約50mm的素混凝土（若土質(zhì)好抹一層砂漿亦可），然后在墊層上鋪設(shè)模板，模板預(yù)留吊筋，在下一層土方開挖時(shí)用于固定模板。圖18-26和圖18-27分別為無排吊模施工示意圖和實(shí)景圖。2）逆作豎向結(jié)構(gòu)施工（1）中間支承柱及剪力墻施工結(jié)構(gòu)柱和板墻的主筋與水平構(gòu)件中預(yù)留插筋進(jìn)行連接，板面鋼筋接頭采用電渣壓力焊連接，板底鋼筋采用電焊連接?！耙恢粯丁备駱?gòu)柱混凝土逆作施工時(shí)，分兩次支模，第一次支模高度為柱高減去預(yù)留柱帽的高度，主要為方便格構(gòu)柱振搗混凝土，第二次支模到頂，頂部形成柱帽的形式。應(yīng)根據(jù)圖紙要求彈出模板的控制線，施工人員嚴(yán)格按照控制線來進(jìn)行格構(gòu)柱模板的安裝。模板使用前，涂刷脫模劑，以提高模板的使用壽命，同時(shí)也易保證拆模時(shí)不損壞混凝土表面。圖18-28為逆作立柱模板支撐示意圖，圖18-29為逆作立柱模板支撐實(shí)景圖。當(dāng)剪力墻也采用逆作法施工時(shí)，施工方法與格構(gòu)柱相似，頂部也形成開口形的類似柱帽的形式。圖18-30為剪力墻逆作施工完成后的實(shí)景圖。（2）內(nèi)襯墻施工逆作內(nèi)襯墻的施工流程為：襯墻面分格彈線→鑿出地下連續(xù)墻立筋→襯墻螺桿焊接→放線→搭設(shè)腳手排架→襯墻與地下連續(xù)墻的堵漏→襯墻外排鋼筋綁扎→襯墻內(nèi)側(cè)鋼筋綁扎→拉桿焊接→襯墻鋼筋隱蔽驗(yàn)收→支襯墻模板→支板底模→綁扎板鋼筋→板鋼筋驗(yàn)收→板、襯墻和梁混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)。施工內(nèi)襯墻結(jié)構(gòu)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工時(shí)采用腳手管搭排架，模板采用九夾板，內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工時(shí)要嚴(yán)格控制內(nèi)襯墻的軸線，保證內(nèi)襯墻的厚度，并要對(duì)地下連續(xù)墻墻面進(jìn)行清洗鑿毛處理，地下連續(xù)墻接縫有滲漏必須進(jìn)行修補(bǔ)，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工。在襯墻混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)縱橫向施工縫進(jìn)行鑿毛和接口防水處理。18.3.4逆作土方開挖技術(shù)支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合在采用逆作法施工時(shí)，土體開挖首先要滿足“兩墻合一”地下連續(xù)墻以及結(jié)構(gòu)樓板的變形及受力要求，其次，在確保已完成結(jié)構(gòu)滿足受力要求的情況下盡可能地提高挖土效率。1.取土口的設(shè)置在主體工程與支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的逆作法施工工藝中，除頂板施工階段采用明挖法以外，其余地下結(jié)構(gòu)的土方均采用暗挖法施工。逆作法施工中，為了滿足結(jié)構(gòu)受力以及有效傳遞水平力的要求，常規(guī)取土口大小一般在150m2左右，布置時(shí)需滿足以下幾個(gè)原則：（1）大小滿足結(jié)構(gòu)受力要求，特別是在土壓力作用下必須能夠有效傳遞水平力。（2）水平間距一是要滿足挖土機(jī)最多二次翻土的要求，避免多次翻土引起土體過分?jǐn)_動(dòng)；二是在暗挖階段，盡量滿足自然通風(fēng)的要求。（3）取土口數(shù)量應(yīng)滿足在底板抽條開挖時(shí)的出土要求；（4）地下各層樓板與頂板洞口位置應(yīng)相對(duì)應(yīng)。地下自然通風(fēng)有效距離一般在15m左右，挖土機(jī)有效半徑在7m～8m左右，土方需要駁運(yùn)時(shí)，一般最多翻駁二次為宜。綜合考慮通風(fēng)和土方翻駁要求，并經(jīng)過多個(gè)工程實(shí)踐，對(duì)于取土口凈距的設(shè)置可以量化如下指標(biāo)：一是取土口的之間的凈距離，可考慮在30～35m；二是取土口的大小，在滿足結(jié)構(gòu)受力情況下，盡可能采用大開口，目前比較成熟的大取土口的面積通?？蛇_(dá)到600m2左右。取土口布置時(shí)在考慮上述原則時(shí)，可充份利用結(jié)構(gòu)原有洞口，或主樓筒體等部位。2.土方開挖形式對(duì)于土方及混凝土結(jié)構(gòu)量大的情況，無論是基坑開挖還是結(jié)構(gòu)施工形成支撐體系，相應(yīng)工期均較長(zhǎng)，無形中增大了基坑風(fēng)險(xiǎn)。為了有效控制基坑變形，基坑土方開挖和結(jié)構(gòu)施工時(shí)可通過劃分施工塊并采取分塊開挖與施工的方法。施工塊劃分的原則是：（1）按照“時(shí)空效應(yīng)”原理，采取“分層、分塊、平衡對(duì)稱、限時(shí)支撐”的施工方法；（2）綜合考慮基坑立體施工交叉流水的要求；（3）合理設(shè)置結(jié)構(gòu)施工縫。結(jié)合上述原則，在土方開挖時(shí)，可采取以下有效措施：（1）合理劃分各層分塊的大小由于一般情況下頂板為明挖法施工，挖土速度比較快，相對(duì)應(yīng)的基坑暴露時(shí)間短，故第一層土的開挖可相應(yīng)劃分得大一些；地下各層的挖土是在頂板完成的情況下進(jìn)行的，屬于逆作暗挖，速度比較慢，為減小每塊開挖的基坑暴露時(shí)間，頂板以下各層土方開挖和結(jié)構(gòu)施工的分塊面積可相對(duì)小些，這樣可以縮短每塊的挖土和結(jié)構(gòu)施工時(shí)間，從而使圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形減小，地下結(jié)構(gòu)分塊時(shí)需考慮每個(gè)分塊挖土?xí)r能夠有較為方便的出土口。（2）采用盆式開挖方式通常情況下，逆作區(qū)頂板施工前，先大面積開挖土方至板底下約150mm處，然后利用土模進(jìn)行頂板結(jié)構(gòu)施工。采用土模施工明挖土方量很少，大量的土方將在后期進(jìn)行逆作暗挖，挖土效率將大大降低；同時(shí)由于頂板下的模板體系無法在挖土前進(jìn)行拆除，大量的模板將會(huì)因?yàn)闊o法實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)而造成浪費(fèi)。針對(duì)大面積深基坑的首層土開挖，為兼顧基坑變形及土方開挖的效率，可采用盆式開挖的方式，周邊留土，明挖中間大部分土方，一方面控制基坑變形，另一方面增加明挖工作量從而增加了出土效率。對(duì)于頂板以下各層土方的開挖，也可采用盆式開挖的方式，起到控制基坑變形的作用。（3）采用抽條開挖方式逆作底板土方開挖時(shí)，一般來說底板厚度較大，支撐到挖土面的凈空較大，這對(duì)控制基坑的變形不利。此時(shí)可采取中心島施工的方式，即基坑中部底板達(dá)到一定強(qiáng)度后，按一定間距抽條開挖周邊土方，并分塊澆搗基礎(chǔ)底板，每塊底板土方開挖至混凝土澆搗完畢，必須控制在72小時(shí)以內(nèi)。（4）樓板結(jié)構(gòu)局部加強(qiáng)代替挖土棧橋支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的基坑，由于頂板先于大量土方開挖施工，因此可以將棧橋的設(shè)計(jì)和水平梁板的永久結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合起來，并充分利用永久結(jié)構(gòu)的工程樁，對(duì)樓板局部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加強(qiáng)，作為逆作挖土的施工棧橋，滿足工程挖土施工的需要。3.土方開挖設(shè)備采用逆作法施工工藝時(shí)，需在結(jié)構(gòu)樓板下進(jìn)行大量土方的暗挖作業(yè)，開挖時(shí)通風(fēng)照明條件較差，施工作業(yè)環(huán)境較差，因此選擇有效的施工作業(yè)機(jī)械對(duì)于提高挖土工效具有重要意義。目前逆作挖土施工一般在坑內(nèi)采用小挖機(jī)進(jìn)行作業(yè)（如圖18-31所示），地面采用長(zhǎng)臂挖機(jī)（如圖18-32所示）、滑臂挖機(jī)、吊機(jī)、取土架（如圖18-33所示）等設(shè)備進(jìn)行作業(yè)。根據(jù)各種挖機(jī)設(shè)備的施工性能，其挖土作業(yè)深度亦有所不同，一般長(zhǎng)臂挖機(jī)作業(yè)深度為7m~14m，滑臂挖機(jī)一般7m～19m，吊機(jī)及取土架作業(yè)深度則可達(dá)30余米。18.3.5逆作通風(fēng)照明通風(fēng)、照明和用電安全是逆作法施工措施中的重要組成部分。這些方面稍有不慎，就有可能釀成事故?？梢圆扇☆A(yù)留通風(fēng)口、專用防水動(dòng)力照明電路等手段并輔以安全措施確保安全。在澆筑地下室各層樓板時(shí)，按挖土行進(jìn)路線應(yīng)預(yù)先留設(shè)通風(fēng)口。隨著地下挖土工作面的推進(jìn)，當(dāng)露出通風(fēng)口后即應(yīng)及時(shí)安裝大功率渦流風(fēng)機(jī)，并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)向地下施工操作面送風(fēng)，清新空氣由各風(fēng)口流入，經(jīng)地下施工操作面再從取土孔中流出，形成空氣流通循環(huán)，以保證施工作業(yè)面的安全。在風(fēng)機(jī)的選擇時(shí)，應(yīng)綜合考慮如下因素：（1）風(fēng)機(jī)的安裝空間和傳動(dòng)裝置；（2）輸送介質(zhì)、環(huán)境要求、風(fēng)機(jī)串并聯(lián)；3）首次成本和運(yùn)行成本；4）風(fēng)機(jī)類型和噪聲；5）風(fēng)機(jī)運(yùn)行的調(diào)節(jié)；6）傳動(dòng)裝置的可靠性；7）風(fēng)機(jī)使用年限。圖18-35為某工程的通風(fēng)設(shè)備實(shí)景。地下施工動(dòng)力、照明線路需設(shè)置專用的防水線路，并埋設(shè)在樓板、梁、柱等結(jié)構(gòu)中，專用的防水電箱應(yīng)設(shè)置在柱上，不得隨意挪動(dòng)。隨著地下工作面的推進(jìn)，自電箱至各電器設(shè)備的線路均需采用雙層絕緣電線，并架空鋪設(shè)在樓板底。施工完畢應(yīng)及時(shí)收攏架空線，并切斷電箱電源。在整個(gè)土方開挖施工過程中，各施工操作面上均需專職安全巡視員監(jiān)護(hù)各類安全措施和檢查落實(shí)。通常情況