颜诗彬,高磊
关于南坪枢纽工程商社段结构逆作的应用
颜诗彬,高磊
(南坪中心交通枢纽工程二标段重庆400060)
在目前建筑结构施工中,通常采用由下往上的施工方法。但在特殊的环境中,为了更安全更高效地优化施工方法,在南坪中心交通枢纽工程二标段,施工过程中针对商社前滑坡抢险应用段结构逆作法的施工,取得了较好的效果。
南坪枢纽工程;逆作法;建筑结构
重庆南坪中心交通枢纽工程二标段位于南坪商业繁华闹市区,交通十分繁重,是一条纵向贯穿南坪南北路的交通要道。将主要交通直行结合轨道的下穿空间层建设的商业建筑,并对原有的人行系统、车行系统进行相应的改造和渠化。全长365.68m,道路起止桩号(K0+878.361~K1+244.041)由重庆市江南城市建设资产经营管理公司组织建设。工程主要内容有:地面、地下道路及配套设施(即道路、结构、排水、建筑、建筑电气、暖通、消防等);地下空间配套设施(结构、设备安装);边坡支护工程,C25锚喷支护、C30混凝土板肋式锚杆挡墙、预应力锚拉桩支护型式等。
南坪中心交通枢纽工程建设区域沿周边建筑密集,性质复杂,地貌属构造剥蚀丘陵地貌。地势总体趋势北高南低,无不良地质现象,斜坡现状稳定。下伏基岩完整性较好,无断层。岩层倾角平缓,裂隙不发育。
本工程地下车行道为混凝土箱涵结构,以上为混凝土框架结构,混凝土构件均为超大、超长结构。道路中心线与现状道路中心线重合,与轨道中心线重合。纵断面设计分为地上环道、匝道及地下主线部分。道路最大纵坡6.0%(主线、左转匝道),最小纵坡0.3%(主线),最小凸形竖曲线半径为910m,最小凹形竖曲线半径2000m。
建筑形式为地下商业大空间结构,结构安全等级为二级,地基基础安全等级为甲级,设计合理使用年限为100年,抗震设防烈度等级为6度。本工程本着贯彻“百年大计,质量第一”的方针,考虑到本工程所在地对主城交通路网的重要性,在施工期间采取各种有效措施合理组织交通,保证交通畅通,方便市民出行。在施工过程中采取措施架设人行天桥K1+220一座,管线保护桥二座,车型栈桥一座。
深基坑开挖深度约26m,基坑开挖深度大,基坑坑壁直立,基坑边坡极易坍塌;控制爆破及爆破飞石伤人(物);高空作业;触电;基坑积水;机械事故;交通事故;支架事故等。设计要求按1∶0.2放坡切坡。基坑边坡采用锚喷支护,钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙、预应力锚索桩支护型式等。经过重庆江南城市建设资产经营管理有限公司对原设计优化,除调整各段边坡支护结构布置,还将全部边坡改成直立切坡,随着基坑深度的增加采用逆作法施工基坑支护结构。
2009年2月19日,K1+000~K1+040段右側反压堆载土石方开挖后,原已稳定的坡顶地面及墙壁上的裂缝又继续发展,边坡内侧土体出现水平位移的迹象,坡脚基槽基底岩石断裂,切割后岩壁裂缝上下有错台,随后业主于2009年3月2日召开了岩体变形应急处理会议,并于会后形成了会议纪要,按会议精神对K1+000~K1+100右侧边坡进行了反压稳定边坡。根据地勘单位关于《南坪中心交通枢纽工程宏声广场下道路开挖边坡岩体变形应急勘察报告》,K1+020~K1+100右侧边坡实际开挖地质情况与原地勘报告有较大差异,据此,设计对该段边坡支护采取锚索加强支护措施,该段主体结构采取逆作施工,确保该侧边坡的稳定。
根据现场勘察,该侧边坡下部岩体属于强风化粉质砂岩,岩层强度较差,开挖暴露岩石呈片状脱落,加之边坡外侧有明显呈压力状水流出,边坡继续向下开挖后,可能还会出现沉降、位移变形加剧,对边坡支护工程施工及结构工程施工造成极大困难和不利影响。
逆作整体思路:先施工2-23~2-38轴交A、1/B轴KZ2、KZ3人工挖孔桩至-2层梁底,搭设满堂脚手架,施工-2层框架梁板,依次施工-1层及顶板。待该段主体结构施工完成后,利用上部-2、-1层主体框架结构抵挡边坡的变形,确保边坡的稳定及管网的安全。最后开挖反压堆载土石方,施工-2层梁板以下部分框架结构。同时2-23~2-38轴交1/B、1/D、G轴主体结构应先施工完成。
商社结构逆作法工艺:
(1)由于该段反压土体不能向下继续开挖,2-23~2-38轴交A、1/B轴283.00高程以下的主体结构只能采取逆作法施工。原设计中KZ3、KZ2改为人工挖孔桩施工成型,人工挖孔桩按设计大样图施工(见图1、图2)。
图2 KZ3护壁大样
(2)在第一排锚索钻孔施工过程中,可以先插入1/B轴KZ2柱人工挖孔桩施工。A轴KZ3柱人工挖孔桩需待两排锚索张拉锁定后方可实施。为防止人工挖孔时扰动反压土体,影响边坡稳定,人工挖孔桩采取跳孔开挖的施工方法。
(3)A轴KZ3挖孔桩人工挖孔成型后,在KZ3桩钢筋未绑扎前,按设计要求做好桩壁侧墙防水,防水施工完成,开始绑扎桩体钢筋,并作好桩间侧墙预留预埋钢筋。防水层作法:5mm疏水网+1.5mm高分子防水卷材(两层),排水作法同原设计。KZ3挖孔桩混凝土分两次浇筑,第一次浇筑至KZL2梁底,将KZL2梁体预留钢筋预埋完成后,绑扎KZ3桩体钢筋浇筑至-2层KL1(2)梁底。靠轨体侧墙无防水要求,KZ2挖孔桩浇筑至KZL2梁底(图3、图4)。
图3 A轴侧墙预留筋及防水
(4)由于KZL2梁为上翻梁,该梁体置于反压土体以下,反压土体现无法开挖外运,造成该梁体不能施工。1/A轴KZ6、KL7置于KZL2梁上,致使上部框架无法实施,为保证上部-2、-1层框架实施,KZ6、KZ7下部需增设支撑桩,支撑桩底端置于下穿道路面高程下0.9m,在施工第一排锚索时可以插入KZ6、KZ7下部支撑桩人工挖孔(图5、图6)。
(5)KZ6、KZ7支撑桩采用人工挖孔,桩底端置于下穿道路面标高以下0.9m,顶端混凝土浇筑距KZL2梁底0.2m。绑扎KZ6、KZ7柱筋,同时做好KZL2梁的预留筋及柱底部15d锚固预留筋。支模完善,将混凝土浇筑至挖孔桩孔顶上0.3~0.5m。待以后浇筑KZL2时,嵌入梁内柱身表面应整体凿毛,确保与梁混凝土充分结合(图7、图8)。
图7 KZ6、KZ7支撑桩大样图
图8 KZ6、KZ7支撑桩护壁大样
(6)在施工-2层主体框架结构时,需在反压土体上搭设满堂碗扣式脚手架,由于反压土石方比较松散,不能满足承载力要求,应对场地分台阶进行开挖、平整、夯实,用C20混凝土浇筑封底25cm厚,脚手架立杆底端加设16#槽钢支垫(沿立杆方向通长)。
(7)待该段上部主体结构施工完成后,利用上部-2、-1层主体框架结构抵挡边坡的变形,确保边坡的稳定及管网的安全。
最后逆作分阶开挖反压堆载土石方,每开挖一阶对边坡进行支护喷射封闭,施工层面自上而下,边开挖边喷锚。对反压回填以下整体岩石,不能采用爆破作业,只能采用炮机凿打作业,坡面开挖应采用人工结合机械进行。对桩间侧墙条形基槽开挖,采用水钻切割套边,基槽中心的石方用人工凿打开挖成型。
(8)施工时,将堆载部位土石方开挖分散堆放在两侧下穿车道内,该部分土石方开挖出渣需待一标下穿车道形成,利用一标的下穿车行道作为出渣通道方可实施。
(9)土石方开挖完成后,再施工-2层梁板以下部分框架结构,即条形基础、侧墙、轨道梁下板施工。A、1/B轴KZ3、KZ2柱为人工挖孔原槽浇筑,开挖暴露后,外露部分护壁及原槽浇筑多余部分混凝土须用人工凿打修整至设计尺寸,最后用1∶1水泥砂浆抹面。
(10)-3层下穿道轨道梁下板、侧墙等全部完成后,达到强度要求后拆除-3层满堂脚手架,最后用人工凿打拆除KZL2梁底KZ6、KZ7下部支撑桩,拆除后混凝土渣采取人工上车。
(11)在施工主体结构时,在避开梁柱的位置,每层同一位置均应留设两处材料进出通道口,确保各层施工时材料进出,进出通道口按后浇处理,每层内的材料水平运输采取人工转运。
本工程商社段施工中采用结构逆作法的优势:
(1)重庆气候夏季炎热多雨,冬季白天工作时间短,对施工作业造成影响。采用结构施工逆作法,节约了时间,缩短了工期。
(2)在对边坡支护施工作业中更安全。结构逆作法施工的运用,对-2层、-1层的施工更安全更有效,对支护有支撑,明显施工法更好更安全。
(3)解决上下均可施工的技术难题,加快了施工的进度,交叉施工互不受影响,实现立体作业,提高了工作效率。
(4)对稳定边坡,防止滑坡起到了更好的作用。
(5)此方法更安全更高效,为本工程早日实现南北地面通车赢得了时间,提供了保障。
南坪中心交通枢纽工程商社段结构逆作法的科学合理运用,使本工程于2010年4月27日顺利实现地面南北纵向道路通车,此方法科学、实用、安全,在特殊的环境下发挥了独特的作用。本工程科学严谨建设,理念先进,大量采用新技术、新工艺、新材料,工程精细,景观特色鲜明,生态效果环保良好,建设方法特异,体现了以人为本、可持续发展的理念,实现了安全、节约资源、保护环境的建设目标。
责任编辑:余咏梅
On Application of Inverse Structure Method in the Construction of Commercial Building Section in the Traffic Hub Program in Nanping District
Bottom-up construction method is commonly applied in the present building structure construction.However,in order to optimize the construction method more safely and efficiently in a special condition,the inverse structure method is applied during the construction of the second tender section of the Traffic Hub Program in Nanping's central district for the sack of landslide rescue before the commercial building.Furthermore,it functions well.
transport hub project in Nanping district;inverse structure method;building structure
TU3
A
1671-9107(2010)09-0051-03
10.3969/j.issn.1671-9107.2010.9.051
2010-7-16
颜诗兵(1972-),大专,工程师,项目副经理,分管枢纽工程二标段工程技术和工程造价。