郑柯仔,杨诗琦,张潇 (中建四局第六建设有限公司,安徽 合肥 230011)
随着城市化的快速发展,城市核心区域建筑工程的施工环境也复杂多样,尤其是后期开发建设的工程项目,其施工条件受周边已有建筑物、构筑物的掣肘较多,全逆作法施工技术是应对周边复杂施工环境的有效方案,在建筑工程项目中的应用日趋增多。
全逆作法建筑工程项目具有地下结构与土方开挖相互穿插施工的特点,作为全逆作法地下结构施工的关键工作,合理规划安排地下结构与土方开挖的施工流程与施工节奏是实现地下结构快速施工和控制施工成本的重要方法。
建筑工程地下室的中间楼层常采用无梁楼盖结构,具有板底大面平整、形状规整等特点,采用地胎模施工技术能较好控制无梁楼盖结构的混凝土成型质量。
广州寺右万科中心位于广州市天河区珠江新城临江大道1号,总建筑面积约13万m,建筑高度162.6m,地上34层,地下3层,开挖深度约15m,采用全逆作法施工技术。塔楼上部采用钢管混凝土框架—核心筒结构,负一层及负二层楼板为无梁楼盖结构。
以广州寺右万科中心项目为例,地下连续墙、中间支承桩和柱施工完成后,采用常规木模支撑体系施工的地下结构,其与土方开挖的穿插施工顺序如图1所示。
图1 全逆作法地下结构木模支撑施工技术流程图
在常规木模支撑体系下,全逆作法地下结构施工共包含1次明挖、2次暗挖、3次垫层浇筑及3次支模架搭设,工序繁多。
在深基坑限定高度的前提下,土方暗挖次数越多,可供土方暗挖作业的空间就越小。支模架搭设次数越多,施工效率及成本控制难度就越大。
基于首层水平结构形式为梁板结构、地下室中间楼层水平结构形式为无梁楼盖的设计前提,采用地胎模技术完成中间楼层水平结构的施工是优化全逆作法地下结构施工流程及实现快速施工的重要方法。全逆作法地下结构地胎模施工技术流程如图2所示。
图2 全逆作法地下结构地胎模施工技术流程图
优化全逆作法地下结构与土方开挖穿插施工的顺序,第一次土方明挖至负一层板底标高后,即采用地胎模施工技术完成负一层水平结构施工,增大第一次土方明挖量实现快速出土。在负一层楼板上搭设支模架施工首层梁板结构,减少1次支模架基础垫层浇筑。土方开挖流程由1次明挖+2次暗挖优化为1次明挖+1次暗挖,减少暗挖次数的同时,增大第二次土方跃层暗挖的高度,拓展基坑内部作业空间,改善深基坑土方暗挖的施工作业环境,提升土方暗挖效率,实现深基坑暗挖的快速出土和全逆作法地下结构快速施工。
在全逆作法地下结构施工过程中,地胎模随着下层土方暗挖施工同步拆除,地胎模隔离层的选材,除了需考虑保证地下水平结构的混凝土成型质量外,还需考虑地胎模脱模的便利性。
为解决地胎模施工技术条件下,无梁楼盖结构的底面平整度较差和脱模困难等问题,广州寺右万科中心项目反复试验研究塑料薄膜、耐水腻子、EVA聚乙烯薄膜等材料的应用效果,最终确定选用EVA聚乙烯薄膜作为地胎模隔离层。
目前常用于地胎模隔离层的塑料薄膜具有材料成本低、施工简单等优点,但其强度低、容易出现褶皱平整度差、与混凝土粘结性较强以致脱模困难等缺陷也十分明显,不利于控制混凝土结构外观质量。局部粘结紧密甚至嵌入混凝土结构内部的塑料薄膜需单独打磨处理,后期修整工序较为繁杂,不利于控制施工成本。
耐水腻子作为地胎模隔离层具有强度适中、施工简单、硬化快、表面光滑、硬化后与混凝土结构粘结性低等特点,能很好地控制混凝土结构外观质量和脱模效果,但在施工过程中也容易出现厚度偏差、表面损伤、受环境温湿度影响大及成本较高等缺点,不适宜在施工条件复杂的全逆作法地下结构中大范围使用。
EVA聚乙烯薄膜具有柔软及坚韧、表面平整度高、与混凝土结构粘结性低、铺设便捷等特点。具有一定的强度不易被钢筋刺穿,保证了隔离层的整体性。表面平整度高及铺设后不易变形,利于控制混凝土构件的成型质量。与混凝土结构粘结性低实现快速高效脱模,随着下层土方的暗挖即可在重力作用下自行脱落,优化取消人工拆模工序,加快全逆作法地下结构整体施工进度。EVA聚乙烯薄膜隔离层的铺设及自动脱模效果如图3、图4、图5所示。
图3 EVA聚乙烯薄膜隔离层铺设图(一)
图4 EVA聚乙烯薄膜隔离层铺设图(二)
图5 EVA聚乙烯薄膜隔离层脱模效果图
综上所述,应用地胎模施工技术优化全逆作法地下结构与土方开挖的施工流程,合理的界面划分与穿插施工,利于控制整体施工进度和施工成本。通过增大土方明挖量、拓展暗挖作业空间、减少支模架基础垫层浇筑量及减少支模材料投入等技术措施,实现全逆作法地下结构的快速施工。同时,采用强度、平整度及脱模性能更好的EVA聚乙烯薄膜隔离层,可有效保证混凝土结构的成型质量和施工效率,值得在类似全逆作法工程建设项目中推广应用。