基于軟土地質(zhì)條件下的內(nèi)襯砌逆作法施工研究

曹國安

【摘 要】論文以上海市污水處理廠白龍港二期工程內(nèi)襯砌逆作法施工為研究對象，對上海市軟土地質(zhì)條件下的內(nèi)襯砌逆作法施工流程進(jìn)行了分析，從測量施工、土方施工、襯砌逆作法施工、模板施工、鋼筋施工、腳手架工程、底板澆筑施工和降水、排水施工8個方面講述了施工流程，為提高該地質(zhì)條件下內(nèi)襯砌逆作法施工工藝提供參考。

【Abstract】Taking the inside lining top-down method construction of Bailonggang second-phase project of Shanghai municipal sewage treatment plant as the research object， the paper analyzes the construction process of inside lining top-down method under the geological condition of soft soil in Shanghai. The construction process is expounded from eight aspects of surveying construction， earthwork construction， lining reverse construction， formwork construction， steel bar construction， scaffolding engineering， floor pouring construction and dewatering， drainage construction， which can provide reference for the construction technology of the inside lining top-down method under this kind of geological condition.

【關(guān)鍵詞】內(nèi)襯砌逆作法施工；底板澆筑施工

【Keywords】inside lining top-down method construction；floor pouring construction

【中圖分類號】P642.2 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）11-0133-03

1 工程概況

上海市白龍港地區(qū)土質(zhì)松軟，以輕亞粘土—亞粘土居多，屬于軟土地質(zhì)條件，不利于工程建筑，而上海市污水處理廠白龍港二期工程位于該軟土層區(qū)域[1]。基于此，本文以上海市軟土地質(zhì)條件下進(jìn)水泵房內(nèi)襯砌逆作法施工為研究對象，通過內(nèi)襯砌逆作法施工研究，講述了其施工工藝。進(jìn)水泵房總體施工順序：基地高壓旋噴樁→外側(cè)地連墻（圍護(hù)結(jié)構(gòu)）→降水井→內(nèi)襯及底板→中隔墻等。內(nèi)襯逆作封底后再從下往上順做內(nèi)部的隔墻等，在逆作內(nèi)襯時內(nèi)部沒有任何支撐，完全靠外側(cè)地連墻和逆作的內(nèi)襯作為支護(hù)，為了安全設(shè)計(jì)在內(nèi)襯頂部設(shè)有一根3.75m×2.5m（寬×高）環(huán)形鎖口梁（圖1）。

2 進(jìn)水泵房內(nèi)襯逆作施工方法

2.1 進(jìn)水泵房區(qū)域地層結(jié)構(gòu)概況

進(jìn)水泵房所在區(qū)域地層結(jié)構(gòu)從上到下依次出露的土層為：

（1）第①1層填土，填料不均，以素填土為主，含碎石、磚塊等建筑垃圾，填土厚度一般為1.0～1.5m；

（2）第①3層沖填土，場地普遍分布，以淤泥質(zhì)土和粉土為主，土質(zhì)較差，結(jié)構(gòu)松散，欠固結(jié)，標(biāo)高-4.47～0.98m；

（3）第②3層灰色砂質(zhì)粉土，埋藏深度和厚度略有變化，該層土質(zhì)較好，呈稍密狀，中壓縮性，厚度2.5～7.5m；②3層砂質(zhì)粉土在具一定水頭的動水壓力作用下易于產(chǎn)生流砂現(xiàn)象，標(biāo)高-7.61～-5.37m；

（4）第③、④層淤泥質(zhì)粘性土，場地范圍分布穩(wěn)定，組合厚度在12.0～16.0m，土質(zhì)較差，呈流塑狀，高壓縮性，高靈敏度，③標(biāo)高-10.91～-7.40m，④標(biāo)高-19.33～-16.97m；

（5）第⑤1層灰色粘土，土質(zhì)一般，呈軟塑—流塑狀，分布穩(wěn)定，高壓縮性，場地范圍分布穩(wěn)定，厚度8.1～10.3m，標(biāo)高-27.83～-26.37m；

（6）第⑤31層灰色粉質(zhì)粘土，土質(zhì)一般，呈軟—流塑狀，中—高壓縮性，場地范圍分布穩(wěn)定，厚度2.0～9.0m，標(biāo)高-36.27～-29.39m。

2.2 測量施工

測量施工是本工程的基礎(chǔ)，包括軸線的測量及定位、標(biāo)高測量、模板垂直度測量等內(nèi)容。在進(jìn)行測量施工時，先將基準(zhǔn)點(diǎn)引至施工場地周圍無影響的區(qū)域，在基坑開挖素砼墊層澆搗后，通過基準(zhǔn)點(diǎn)將各軸線引測至側(cè)墻、底板等部位，并做好標(biāo)記；標(biāo)高測量時需確保引測的基準(zhǔn)點(diǎn)無變化，將測點(diǎn)引測至基坑圈梁上，并分類標(biāo)記其底板標(biāo)高、各層框架標(biāo)高、支撐和澆砼的控制標(biāo)高等；模板垂直度測量，一般使用線錘掛線法測量垂直度，若不合格，則需及時整改。

2.3 土方施工

在完成前期測量的基礎(chǔ)上開展土方施工，即基坑的開挖工作?；娱_挖以機(jī)械作業(yè)為主，人工修挖為輔，當(dāng)基坑開挖至距坑底約0.3m時需人工開挖修整。第一次逆作土方采用反鏟挖掘機(jī)放坡下基坑內(nèi)挖土，直接裝車外運(yùn)；第二次到第四次隨著基坑開挖深度的增加，采用小挖機(jī)在坑內(nèi)長臂挖機(jī)站在基坑邊上挖的方式，第五次因超過長臂挖機(jī)開挖深度改用小挖機(jī)在坑內(nèi)沖抓式抓斗機(jī)在坑邊挖的方式。

此外，在土方開挖過程中，為了提高了施工質(zhì)量，基坑開挖需嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)進(jìn)行，其挖土順序一般為：

①基坑圍護(hù)、坑底加固施工完成，降水設(shè)施施工完成，強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求；

②第一次挖土標(biāo)高從4.4m至-0.3m，挖土4.7m，澆筑圈梁、襯砌、懸臂梁等，襯砌底標(biāo)高-0.30m；

③第二次挖土標(biāo)高從-0.3m至-3.8m，挖土3.5m，澆筑襯砌高3.5m；

④第三次挖土標(biāo)高從-3.8m至-8.3m，挖土4.5m，澆筑襯砌高4.5m；

⑤第四次挖土標(biāo)高從-8.3m至-12.3m，挖土4.0m，澆筑襯砌高4.0m；

⑥第五次挖土標(biāo)高從-12.3m至-15.7m，挖土3.4m，鋪設(shè)中粗砂墊層，澆筑底板、襯砌等。

2.4 襯砌逆作法施工

襯砌逆作法施工是該工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其施工質(zhì)量影響著整個工程的施工質(zhì)量。在進(jìn)行襯砌施工前，需要詳細(xì)的排查地下連續(xù)墻的接縫處是否存在滲漏等問題，若存在，則需及時整理，此外，將地下連續(xù)墻中預(yù)留的插筋扳出接長（圖2），并將底板中的預(yù)留插筋與底板上下層的鋼筋焊接在一起，一般采用單面焊接的方式進(jìn)行，預(yù)留長度應(yīng)大于10d[2]。在完成上述操作流程的基礎(chǔ)上，將地下連續(xù)墻表面鑿毛，并清理干凈，進(jìn)而進(jìn)行襯砌混凝土澆筑施工，從鎖口梁至底板部位分5次澆筑，混凝土施工采用由上而下的逆作澆筑，當(dāng)澆筑至最后一層時與底板一起澆筑。在施工過程中，采用環(huán)向留施工縫，并使用遇水膨脹的止水條進(jìn)行施工縫的縫接。

2.4.1 側(cè)模施工和底模施工

側(cè)模施工中的底模一般采用砂模，為了使得在下層襯砌時接縫處因振搗產(chǎn)生氣泡等問題，可將底模做成外低內(nèi)高的斜面型，可以有效地解決上述問題。位于內(nèi)襯內(nèi)側(cè)的側(cè)模，可采用高強(qiáng)度的竹膠模板（1220×2440）mm與ф14鋼筋對拉螺栓組合，其間距600mm×600mm。在模板施工過程中，模板拼縫可用50×50方木楞聯(lián)接，其接縫一般為平縫，因此可以使用密封膠帶紙粘貼的方法進(jìn)行模板之間的漏漿等問題。

底模采用砂胎模，基坑內(nèi)取土至設(shè)計(jì)內(nèi)襯砼底標(biāo)高以下0.8m；砂墊層選用中粗砂，在模內(nèi)填砂夯實(shí)至砼澆注底標(biāo)高，頂面鋪設(shè)出一個15°的斜面，作為下次澆注砼時的施工縫。將內(nèi)襯砌內(nèi)外側(cè)豎向鋼筋插入砂模50cm，用于下次豎向鋼筋的連接與安裝，在砂墊層頂面抹一層3cm厚的砂漿并涂上脫模劑作為底層模板，模板上固定一30×30的木條作為下次澆筑砼時填充遇水膨脹止水條的凹槽。

2.4.2 鋼筋施工

工程中所使用的鋼筋型號是不一致的，因此其焊接方式也有所差異如小于Ф25的鋼筋連接一般采用搭接焊的方式，而大于Ф25的鋼筋連接多使用機(jī)械連接。此外，對于焊接的接頭應(yīng)做抽樣檢查，一般以300個相同級別的焊接頭為一批樣本，不足300個時，仍作為一批。此外，在鋼筋綁扎施工過程中，多采用由下而上的施工順序進(jìn)行。為提高鋼筋的效用，在使用鋼筋、綁扎位置等過程中要嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行。

2.4.3 腳手架工程

鋼管采用ф48×3.5焊接鋼管，不得使用銹蝕嚴(yán)重、彎曲、開裂的鋼管。扣件采用可鍛鑄鐵制造的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)件。為使得腳手架中立柱接頭牢固，可采用對接扣件的方式進(jìn)行對接，并采用交錯布置的方式，可以有效的增加其牢固程度，相鄰立柱接頭的錯開距離（垂直方向）一般大于50cm?？v向水平桿以直角扣件的方式緊固于橫向水平桿上，且縱向水平桿的間距一般小于40cm[2-3]。雙排架的橫向水平桿也采用直角扣件的固定方式固定于立柱上，并在靠近墻體一側(cè)向外延伸40cm。剪刀撐斜桿的連接方式以搭接為主，其方式與前文搭接方式一致，并采用旋轉(zhuǎn)扣件的固定方法將其固定于橫向水平桿的伸出端或立柱上，并且要滿足旋轉(zhuǎn)扣件的中心線與主節(jié)點(diǎn)之間的距離應(yīng)小于15cm。

2.4.4 底板澆筑施工

在完成上述操作的基礎(chǔ)上，需對底板進(jìn)行澆筑施工。在底板澆筑施工過程中，當(dāng)墻身澆筑至距底板500mm位置時，要設(shè)置鋼板止水片，并在底板與維護(hù)墻體的結(jié)合部位做好防水處理。若在澆筑過程中其井體無法達(dá)到抗浮的要求時，需設(shè)置泄水孔，此外，在施工過程中沒有進(jìn)行降水等措施，可以在井體澆筑后封閉泄水孔。

2.5 降水、排水施工

降水施工的目的主要在于疏干開挖基坑內(nèi)部的積水等，以便于人工及機(jī)械開展基坑內(nèi)部施工作業(yè)[3-4]。此外，降水施工還可以有效降低基坑內(nèi)靠近坑底一側(cè)的微承壓水。由于泵房襯砌逆作過程中開挖的基坑相對其他基坑較深，一般在基坑內(nèi)部布設(shè)排水系統(tǒng)達(dá)到目標(biāo)，即對基坑內(nèi)取土層進(jìn)行疏干，方便機(jī)械抓斗取土，在外側(cè)鋪設(shè)管井，將地下水水位標(biāo)高降低至-13.1m，通過降低基坑內(nèi)外水頭差而防治漏水涌沙事故。

本次基坑降水共設(shè)置疏干井8口，疏干井深度為20m，設(shè)計(jì)降壓井8口，降壓井深40m。此外，在基坑中心部位設(shè)置一口井深為40m的水位變化觀測井，制成直徑φ273mm的鋼制管井?；油练介_挖必須在降水井內(nèi)水降至開挖面以下1m，開挖面一般不得有積水浸泡。在開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，為防止雨水或地表水浸泡基坑，需在基坑內(nèi)設(shè)置明排水溝，在基坑中心設(shè)置一個φ1000mm×2000mm集水坑，在坑內(nèi)東南西北四個方向各設(shè)置一條500mm×500mm排水溝將坑內(nèi)積水排向集水坑，直接抽水至地面排水渠道。

3 結(jié)語

本文以上海市軟土地質(zhì)條件下的內(nèi)襯砌逆作法施工為研究對象，分析了在該特殊地質(zhì)條件下內(nèi)襯砌逆作法施工工藝。本文從工程概況著手，簡要講述了工程的目的，從測量施工、土方施工、襯砌逆作法施工、模板施工、鋼筋施工、腳手架工程、底板澆筑施工和降水、排水施工8個方面講述了內(nèi)襯砌逆作法施工流程，為提高該地質(zhì)條件下內(nèi)襯砌逆作法施工工藝提供參考。

【參考文獻(xiàn)】

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