逆作法在超深地下車(chē)庫(kù)中的應(yīng)用

王志堅(jiān)

1 工程簡(jiǎn)介

山西梅園工貿(mào)集團(tuán)開(kāi)發(fā)建設(shè)的梅園中心地下車(chē)庫(kù)工程,位于太原市中心城區(qū)長(zhǎng)治路與親賢北街交叉路口東北角繁華地段,地下車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)5層,為框架剪力墻結(jié)構(gòu),外墻輪廓平面大小為57.7 m×55 m,基礎(chǔ)埋深-18.89 m。設(shè)計(jì)方案采用三合一地下連續(xù)墻作為擋土止水圍護(hù)結(jié)構(gòu)兼作外墻承重結(jié)構(gòu),同時(shí)利用灌注樁作為樁柱合二為一的中間支承立柱樁,采用逆作法施工。該工程從2008年5月開(kāi)工,到2009年2月竣工,歷時(shí)270 d。

2 周邊環(huán)境情況

地下車(chē)庫(kù)四周有主要交通道路和重要建筑物,其中西側(cè)為市區(qū)中心交通要道長(zhǎng)治路,南側(cè)為市區(qū)中心交通要道親賢北街,東側(cè)為10層高梅園百盛大樓,其基礎(chǔ)埋深-7.0 m為天然地基,到車(chē)庫(kù)外墻邊線(xiàn)距離只有5.5 m,兩者之間為居民小區(qū)道路,下面埋設(shè)有小區(qū)排水管網(wǎng),北側(cè)為5層高同煤集團(tuán)賓館,其基礎(chǔ)埋深-4.0 m為天然地基,到車(chē)庫(kù)外墻邊線(xiàn)距離只有9.0 m,兩者之間為居民小區(qū)道路,下面埋設(shè)有小區(qū)排水管網(wǎng)。

3 方案選擇

該地下車(chē)庫(kù)位于市區(qū)中心繁華地段,四周有主要交通道路和重要建筑物,基坑開(kāi)挖深度達(dá)到-18.89 m,屬于超深基坑施工,顯然不具備放坡大開(kāi)挖條件,必須進(jìn)行基坑支護(hù)。

該地下車(chē)庫(kù)建設(shè)總體要求概括為:最大限度利用規(guī)劃紅線(xiàn)內(nèi)地下空間,確?；又苓叚h(huán)境安全,做到綠色文明施工,降低工程造價(jià),加快施工進(jìn)度。圍繞建設(shè)總體要求,對(duì)地下車(chē)庫(kù)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了選擇對(duì)比,目前比較常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)有傳統(tǒng)的排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)和新型的地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)。排樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般包括擋土結(jié)構(gòu)和止水帷幕結(jié)構(gòu)兩部分,施工時(shí)需要占用紅線(xiàn)內(nèi)一定空間,不能充分利用地下空間,在基坑開(kāi)挖時(shí)需要設(shè)置大量的臨時(shí)支撐,增加了支撐費(fèi)用,主體結(jié)構(gòu)采取順作施工,造成基坑開(kāi)挖期間無(wú)法穿插進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工,工期相對(duì)較長(zhǎng),并且在開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)施工期間會(huì)產(chǎn)生大量的灰塵和噪聲。地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以兼作擋土止水帷幕和外墻承重結(jié)構(gòu),為三合一墻體,同時(shí)主體結(jié)構(gòu)可以采取從上到下逆作施工,開(kāi)挖時(shí)利用自身樓板結(jié)構(gòu)作為水平支撐,省去了臨時(shí)支撐費(fèi)用,并且基坑開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)同時(shí)穿插進(jìn)行,縮短了工期。通過(guò)對(duì)比,該地下車(chē)庫(kù)基坑支護(hù)選擇了地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式,同時(shí)利用地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn),地下車(chē)庫(kù)主體結(jié)構(gòu)采取逆作施工方案。

4 逆作工藝流程

測(cè)量放線(xiàn)→施工地下連續(xù)墻、立柱樁→開(kāi)挖地下兩層→施工地下車(chē)庫(kù)2層樓板→施工地下車(chē)庫(kù)頂板→開(kāi)挖地下第三層→施工地下車(chē)庫(kù)3層樓板→開(kāi)挖地下第四層→施工地下車(chē)庫(kù)4層樓板→開(kāi)挖最后一層→基礎(chǔ)底板封口。

5 逆作施工技術(shù)要點(diǎn)

5.1 地下連續(xù)墻

1)地下連續(xù)墻在成槽過(guò)程和下放鋼筋籠時(shí),應(yīng)采取嚴(yán)格措施控制其相應(yīng)垂直度,確保成型后的墻體垂直度不大于1/300。墻體表面平整度小于100 mm,墻體預(yù)埋件位置豎向偏差不大于20 mm。2)地下連續(xù)墻要作為地下車(chē)庫(kù)外墻結(jié)構(gòu)使用,為防止在承受荷載后產(chǎn)生附加沉降,應(yīng)控制地下連續(xù)墻墻底沉渣厚度不大于100 mm。3)地下連續(xù)墻墻體上面與地下車(chē)庫(kù)各層框架梁相連接部位需要預(yù)埋鋼板,預(yù)埋位置必須準(zhǔn)確,具體控制措施為:首先根據(jù)圖紙相對(duì)位置要求,將預(yù)埋鋼板焊接固定在鋼筋籠上,在鋼筋籠頂部焊接吊筋來(lái)控制預(yù)埋鋼板實(shí)際下放位置,預(yù)埋鋼板豎向允許偏差不大于20 mm,橫向允許偏差不大于10 mm。4)地下連續(xù)墻是由若干幅單元槽段連續(xù)連接而成,在相鄰槽段連接部位形成墻體接頭,一般墻體接頭部位是最薄弱環(huán)節(jié),是地下連續(xù)墻施工過(guò)程控制的重點(diǎn),墻體接頭方法采用圓形接頭管形式。墻體接頭施工時(shí),應(yīng)保證接頭管位置準(zhǔn)確且垂直,控制接頭兩側(cè)墻體表面平整度小于100 mm,同時(shí)確保接頭部位必須清理干凈,防止接頭部位有夾渣,提高墻體整體防水效果。

5.2 立柱樁

1)立柱樁以后就作為地下車(chē)庫(kù)框架柱使用,施工時(shí)必須采取嚴(yán)格措施控制樁位中心和樁體垂直度,樁位中心允許偏差不大于50 mm,樁體垂直度不大于0.3%。2)立柱樁樁身上面與地下車(chē)庫(kù)各層樓板柱帽結(jié)構(gòu)連接部位需要預(yù)埋插筋,預(yù)埋插筋設(shè)置在柱帽頂部和底部。在鋼筋籠制作時(shí),根據(jù)圖紙相對(duì)位置尺寸準(zhǔn)確將插筋插入鋼筋籠里面,插入時(shí),相鄰層插筋應(yīng)錯(cuò)開(kāi) 45°呈環(huán)形輻射狀。預(yù)埋插筋施工時(shí),要考慮立柱樁混凝土澆灌,必須在預(yù)埋插筋位置預(yù)留孔口,并在孔口位置采取加設(shè)導(dǎo)向筋構(gòu)造措施,使孔口上面和下面呈喇叭口狀,保證澆灌混凝土導(dǎo)管下放順利,見(jiàn)圖1。

5.3 基坑開(kāi)挖

地下車(chē)庫(kù)采用逆作施工,基坑如何開(kāi)挖非常關(guān)鍵,為便于出土,對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,在地下車(chē)庫(kù)逆作施工期間分別在頂板和各層樓板中心位置預(yù)留20 m×20 m洞口作為出土通道。挖土設(shè)備分別采用長(zhǎng)臂挖機(jī)和小型挖機(jī),其中小型挖機(jī)放在下面負(fù)責(zé)開(kāi)挖下面四周土方,并將挖出的土方倒運(yùn)到出土通道位置,長(zhǎng)臂挖機(jī)放在上面已施工完的頂板位置,負(fù)責(zé)將下面堆放的土掏運(yùn)到上面來(lái),具體開(kāi)挖過(guò)程見(jiàn)圖2。

5.4 地下車(chē)庫(kù)各層框架梁與地下連續(xù)墻、立柱樁結(jié)構(gòu)連接做法

先將墻體上面預(yù)埋鋼板和立柱樁上面預(yù)埋插筋鑿出,并將預(yù)埋插筋掰開(kāi)拉直,地下車(chē)庫(kù)各層框架梁與中間立柱樁連接部位設(shè)置柱帽,柱帽鋼筋與插筋焊接連接,然后將梁主筋錨入柱帽里面,地下車(chē)庫(kù)各層框架梁主筋直接與四周地下連續(xù)墻預(yù)埋的鋼板焊接連接。

5.5 地下車(chē)庫(kù)基礎(chǔ)底板與地下連續(xù)墻、立柱樁連接部位防水做法

基礎(chǔ)底板是地下車(chē)庫(kù)最下面一層的封底結(jié)構(gòu),防水性能是施工的關(guān)鍵,尤其是基礎(chǔ)底板與四周地下連續(xù)墻連接部位和中間立柱樁穿透底板連接部位的防水施工更為重要,具體操作要點(diǎn)如下:

1)在地下車(chē)庫(kù)最下面一層增加內(nèi)襯墻防水結(jié)構(gòu),內(nèi)襯墻施工時(shí),連續(xù)墻表面進(jìn)行鑿毛處理,使兩者很好的結(jié)合在一起,并在板底靠上200 mm～300 mm位置在兩者之間增設(shè)遇水膨脹止水條,同時(shí)與基礎(chǔ)底板一起現(xiàn)澆成為整體,使地下車(chē)庫(kù)最下面一層完全形成封閉狀態(tài),從而有效的保證了基礎(chǔ)底板的整體防水性能。2)中間立柱樁穿透基礎(chǔ)底板,該節(jié)點(diǎn)部位的防水要求特別高,具體防水節(jié)點(diǎn)做法為:在底板中間樁身周圈加設(shè)鋼板止水環(huán),在止水環(huán)位置先鑿出一道立柱樁箍筋,箍筋鑿除時(shí)必須人工用釬子棍輕輕剔鑿,保證箍筋露出一半即可,嚴(yán)禁完全鑿出;在箍筋外露部位焊一圈鋼板止水環(huán),焊接必須連續(xù)滿(mǎn)焊,不得有焊透和夾縫現(xiàn)象。

6 應(yīng)用效果

1)地下車(chē)庫(kù)外墻邊線(xiàn)基本與規(guī)劃紅線(xiàn)重合,最大限度的利用了現(xiàn)有施工場(chǎng)地地下空間,增加了車(chē)位數(shù)量,經(jīng)濟(jì)效益顯著。2)采用地下連續(xù)墻作為擋土止水圍護(hù)結(jié)構(gòu),施工期間對(duì)長(zhǎng)治路、親賢北街和梅園百盛大樓、同煤賓館等周?chē)缆贰⒔ㄖ锇踩矫鏇](méi)有產(chǎn)生影響。3)地下車(chē)庫(kù)采取自上而下作業(yè),上面封閉后,下面施工作業(yè)產(chǎn)生的施工灰塵非常少,夜間施工幾乎不存在噪聲、光污染等擾民問(wèn)題,避免了對(duì)周邊自然環(huán)境的影響,基本上做到了綠色文明施工。4)地下車(chē)庫(kù)逆作時(shí)利用自身樓板結(jié)構(gòu)代替了臨時(shí)支撐,省去了支撐費(fèi)用,降低了工程造價(jià),同時(shí),逆作使得基坑開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)能同時(shí)穿插施工,加快了施工進(jìn)度,縮短了工期。

[1] JGJ 120-99,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2] 王衛(wèi)東,王建華.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì)、分析與實(shí)例[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007.

[3] 白碧波,余林森.逆筑法施工技術(shù)在地下工程中的應(yīng)用探析[J].山西建筑,2009,35(5):125-126.