阳外光,孙怿飏
(1中建五局隧道公司 重庆 401147 2重庆市南岸区城乡建设委员会 重庆 400060)
在城市发展及建设过程中,随着地铁、轨道工程以及地下结构工程的高速发展,涌现出了大量地下多层结构工程。而在城市密集地区,由于施工场地狭窄、道路拥挤、管网密集和软土地基等多种原因,使地下结构工程无法按照常规的明挖顺作法施工。为保证周边环境如管网、道路交通在施工期间不受影响,且为节约明挖工程的软土地基边坡支护费用,特在城市密集地区采用“城市密集地区地下结构工程施工技术”。该技术能有效地保护周边环境,且具有支护费用省,结构安全、稳定等优点。
“逆作法”是利用柱下桩及基坑周边地下连续墙围护等作为逆作法施工期间承重边坡、地上、地下结构的荷载及其施工荷载,利用地下室楼板,作为基坑施工的支撑。其中柱桩的深度、柱径与地下墙的深度、厚度需经过计算确定。
地下多层逆作法挖土采用地下室首层楼板完成后,由专用取土设备与人力相结合在楼板底下挖土,挖至下一层楼板标高后,浇筑该层楼板结构,然后再用相同方法挖土,浇筑楼板,如此直至地下室大底板完成。
“逆作法”施工土方,采用人力开挖与基坑水平运土,然后由设置在基坑两端的取土口专用取土设备,将挖出的土方提升装车外运。
地下室楼板模采用土模承重,当挖土至标高后做出混凝土垫层,并在模板搁支点上用砂浆找平,直接将模板搁置在砂浆找平层上,挖土 、混凝土垫层、砂浆找平,必须按要求严格控制标高误差。
逆作施工期间的钢筋连接作为逆作施工作业的重点进行考虑,因为柱下桩与楼板、梁、桩间边墙等钢筋连接节点,根据钢筋受力的特点,受力钢筋和主要承重钢筋采用预留预埋,即在施工柱下桩的过程中将主要受力钢筋预留预埋,构造筋和其他非受力筋主要利用植筋进行连接。
逆作法施工最需引起关注的就是地下结构的防水处理,通常可采用地下帷幕注浆、设置泄水孔等处理措施以保证排水畅通。
逆作法施工适用于城市密集区地下多层结构工程因无法按照传统的明挖顺作法施工,或因采用明挖而无法保证边坡安全、周边管网、交通组织等地下结构施工。
多层地下室的传统施工方法是“明挖顺作”,先进行土石方开挖和边坡支护,待基坑形成后由最底层基础、墙柱、梁板柱等顺序一层一层向“高”层施工。而“逆作法”是一种“封闭式”施工方法。其工艺原理是:先沿建筑物柱网轴线施工柱下支承桩,或施工地下连续剪力墙,然后进行首层施工。完成后再施工地下结构,对于地下结构还存在地面高层时,可同时施工地上结构。待地下室大底板完成后,再进行复合柱、复合墙的施工。
图纸熟悉、技术交底→完成逆作施工区域的围挡和其他准备工作→测量放线→表层土体清除和探测区域内地下管线→沿地下结构边线的挖孔桩柱施工→桩柱施工过程中做好桩内钢筋预留预埋→完成支撑桩柱的钢筋绑扎和混凝土浇筑→施工首层地下结构梁作中间支撑并预留板筋→开挖下层土石方(开挖一层完成一层边坡支护或边侧墙)→开挖至负二层梁底后完成负二层梁作中间支撑并预留板筋)→逐层施工至地下室底板→顺作完成复合墙体和复合板结构。
(1)逆作法土石方开挖及出渣是重点。因逆作法施工已完成地下结构工程的桩柱施工,且施工场地狭窄,无法进行大面积土石方开挖和外运,且为避免爆破伤及已完成的地下结构,逆作区土石方施工只能采用机械配合人工进行开挖,因此逆作法施工的土石方施工组织及其重要性决定了施工工期。土石方出渣通道可向基坑平行段开辟一条逆作专用出渣通道,还可采取垂直出土的方式。
(2)钢筋工程施工是难点。在逆作法施工过程中,钢筋制作安装均需按照现场实际开挖和支护情况编制钢筋配料表,且根据结构受力要求,逆作主要受力钢筋均需进行预留钢筋接头,构造钢筋全部采用植筋。因此钢筋接头多,施工难度极大,施工过程中极易出现未预留钢筋或钢筋接头长度不够等质量问题。且逆作施工区内的钢筋因场地限制,钢筋的二次转运频繁,施工组织难度大。
(3)逆作结构桩柱的打凿休整:根据结构要求,逆作桩在施工完成后均会出现表面不平整,垂直度等,影响桩柱的美观,因此在土方开挖完成后,均需将逆作结构桩进行人工打凿和休整处理,以满足结构美观要求。
(4)模板控制是重点。逆作支模形式主要有:
梁模板:当土方开挖至梁底标高后,采用土模板进行支模处理。
墙柱模板:因逆作特点,无法进行双面支模,全部只能采用单面支模,因此单面支模施工技术在逆作法施工中应用极多。
逆作法施工难度大,施工工期长,工艺流程复杂,结构美观,问题难以保证,且地下防水难以处理,是一种不得已而为之的施工方法。如有条件,应尽量采用明挖顺作法施工;如果施工条件不容许,应尽量缩小逆作施工区域。