闹市区穿越道路地下工程盖挖逆作技术分析

闹市区穿越道路地下工程盖挖逆作技术分析

【Summary】：针对位于繁华城区、需要穿越公路的地下工程，对周围环境造成的影响，提出了盖挖逆作法施工关键技术，解决了盖挖逆作施工中各节点部位连接施工以及地下防水控制难题，保证施工期间道路正常通行，取得了良好的经济与社会效益。【Keys】：施工、翻修、公路、节点、基础、地下工程前言由于城市建设的不断发展，土地资源的紧缺，地下建筑已成为一种必然。为保证城市道路的正常运营和其它交叉施工，地下工程的逆向施工日益增多。逆作法由上而下，由建筑物自身为支承结构，与基坑开挖同时进行，保证了施工的安全。该方法在地铁建设中得到了广泛应用，尤其是在大型综合轨道交通枢纽建设中。目前，大部分的反向工程围护结构都是采用成槽机进行施工，其造价较高，施工难度较大。反作法还可用于穿越城市的地下工程建设；但由于施工过程中需要正常通行，而市区又不具备大开挖的条件，因此采取了反挖施工方法。作为围护结构的钻孔咬合桩在施工中的应用较少。结合工程实例，阐述了在顶挖反开挖中采用的钻孔咬合桩支护结构。1项目概要该项目共分为A,B,C,D4，其中2个项目，地面2个，地面2个，地基深度-11.3m。这条公路是市区的主干道，周围有商场，停车场，办公楼，居民楼等。场区由上至下分为5个地质层：①杂填土；②圆砾；③粉质粘土；④圆砾；⑤砾岩。地下水为第四纪潜水，其地下含水层为带微承压的圆形砂岩，埋藏深度为9.60~10.0m，水位326.49~327.03m。2建设计划本工程地处城市中心区，南边毗邻住宅区，北边是干河，场地狭长，体量大，基本上没有工作面；基坑开挖到红线的位置较短，施工难度较大。在深基坑围护结构中，以咬合桩为主，跨段采用半幅顶挖反作法。通过段先进行分段引导，然后分段开挖，在基坑支护的咬合桩和顶板上进行分段开挖，使路面能够正常通行。由于顶板承载了静力和车辆的动载，在这种情况下，对支承系统的安全性、可靠性有很高的要求，所以支承系统的选取与设计就成了关键问题。采用灌注桩作为支护结构，具有安全、施工简单、与支护系统同步进行的优点。但是，需要大直径的桩身来支撑顶板和整体荷载，与基体之间的协调能力不强，在施工过程中，在施工过程中会出现与灌注桩之间的衔接问题[1]。采用钢格架作为支承结构，在主体成型后，可以方便地进行格构柱的施工，同时，楼面和网架之间的衔接也相对简单；但是，在网架基础上，对网架进行加固，对网架的施工质量进行了严格的控制。分析了两种不同的支护结构的优点和不足，指出了格构柱不会对整个工程产生影响，并且施工简单，因此，在跨段施工中，采用格构柱作为支承体系，采用混凝土灌注桩作为格构柱基础，采用格构柱与灌注桩相结合。3施工要领1)采用格构柱和灌注桩的联接工艺。该网架的规格为500毫米*500毫米，由4个200毫米的角钢组成，角钢由钢板焊接而成。采用8个直径18毫米的钢筋与钢构柱进行焊接，焊接长度为10d(d)，深度为1.95m。2)在穿越段施工时，采用倒置式施工工艺进行中柱-顶板的施工。由于钢筋混凝土梁剪力太大，会对钢筋造成损伤，所以在柱子上铺设1000mm*1000mm*12mm厚的钢板，以增加梁与立柱的接触面积[2]。由于格构柱施工中的标高很难控制，所以需要在完成格构柱和开挖土方后进行钢板的安装。3)在穿越段开挖施工中，采用侧柱-顶板联接工艺。边柱与支撑桩之间的间距太小，而边柱最外侧为地下室外缘，采用柱头加钢板将造成柱的偏心，因此必须采用其它方式进行联接。梁的钢筋通过格构柱的部位，在其上开孔，使得整个梁主筋完全通过，并在梁与框架柱的交界处添加角钢，从而提高了梁的支承能力。4)跨段施工顶棚开挖倒置部位立柱与地面的联接工艺。由于格构柱宽度500毫米，柱间间隙60毫米，梁的钢筋不能完全穿过，而楼面位于立柱中部，在立柱上开孔会使其承载力下降，因此禁止在柱内开孔。为了达到结构设计的目的，采用了增加传力钢板的方法，在梁的两端分别设置了一个弯曲的横梁，将传力板焊在框架上，将中间的主筋与承力板焊接在一起，从而达到了设计的目的。5)墙、柱、板的施工工艺.盖挖逆作法是在顶板基础、地下楼板、基础、墙柱等基础上进行施工，从而使墙体柱承台施工难度较大，且施工质量难以保证。顶盖施工时，柱壁向下；在建筑楼面的时候，上下两层都要留出回墙，柱子下回高度为1000毫米，上回墙柱的高度500毫米，这样可以减少墙体的净高，对墙柱的施工非常有利。回墙上、下两道均为错茬状，便于混凝土浇筑，确保了墙体的施工质量[3]。采用单边内模板，墙厚350mm，侧压大，采用单边模板进行加固。一方面，利用上、下回墙减少了墙体净高；另外，在模板的加固中，还采用了以下几种方法：将16毫米直径的螺栓预先埋设在150mm左右的柱子上（与支模的柱子之间的间距），将模板的外露部分用来固定，并在每一层板的上方1.5米处预先埋设一根钢筋锚杆，以保证模板的倾斜。在浇注过程中，不会发生冲模。4顶挖反作防水措施通过段全部位于地下水层内；而且这一段是翻修的，外墙是最后一层，外墙上有很多裂缝，是最脆弱的地方。支撑桩与外墙无施工表面，外墙为单边模板，外模为砖块，外墙防水与普通施工工艺完全不同，因此防水也很重要。抗拔锚杆是为了抵御地下水的浮力而设计的，而抗拔锚杆间的间隔很短，且布设数量众多，这对地基的防渗工作造成了很大的难度。4.1外墙工程接缝的防水处理在外墙工程中，上下两层都已经完成了。在浇注混凝土之前，将膨胀止水条置于楼面上下预留的回墙阴角。在外墙工程完成后，在混凝土强度达到一定程度后，对施工缝处进行高压灌浆，并对因浇筑混凝土时施工缝不密而进行封堵，以提高混凝土的防水性能。4.2建筑外墙防水工艺施工过程中，顶板、底板、地基、外墙等各环节的施工，造成外墙防水不能一次完成；只有在顶板的侧面进行防水处理，然后在楼板的侧面、顶板和楼板之间进行防水，然后进行地基与地基、楼板的外墙防水。在没有进行防水之前，墙体不能成型，只能在砖块的模具上粘贴防水材料。普通建筑的外墙防水是贴在外墙混凝土表面即先浇注外墙混凝土再进行防水，防水材料按先铺地板再铺墙，然后按上下两层依次进行施工；而反向施工，则是在铺设防水材料后浇注混凝土，防水层必须先在墙体上施工，再在地基上施工，再在底层进行施工。外墙与支护间无工作面，采用砖块做外墙模板，将防水层与支护、支护结合在一起，在浇注外墙混凝土时，由于混凝土的侧向力，使外墙、防水层、支护体之间的相互结合，从而使外墙、防水层、支护结构融为一体，从而达到一个整体的防水效果。5结论1)采用半幅顶棚倒置法，既减少了施工的影响，又节约了施工的时间。2)在逆向施工中，对钢结构柱的安装质量进行了控制，并对外墙施工缝进行了处理，使得施工安全系数大为提高，同时还解决了顶挖逆作内外墙质量控制的问题。Reference[1]张泽毅，张双艳.地铁车站盖挖