大型綜合體場內“永臨結合”道路加固施工技術

趙長江 任志平 侯春明 劉旭冉 馬靖華 吳開毅 毋 敏 陳春輝

中建三局集團有限公司成都分公司 四川 成都 610041

1 工程概況

重慶來福士項目位于重慶兩江交匯的朝天門，項目總占地面積90 000 m2，總建筑面積約1 100 000 m2，由3層地下室、6層裙樓、8棟超高層塔樓及連接4棟塔樓的3層空中連廊構成，是集商場、酒店、寫字樓、高端住宅為一體的城市綜合體項目，建成后將成為重慶市地標性建筑之一。

本工程裙房占地面積大，所有塔樓均被裙房圍繞。紅線內的土地均設計為建筑物，其中LG層包含長濱路市政道路、裙樓內公交車道及卸貨區(qū)、落客區(qū)等多條永久道路。

現(xiàn)場施工過程中，塔樓、裙樓、地下室等區(qū)域分區(qū)進行，根據(jù)不同階段施工部署，施工通道多次轉換且需滿足兩方面要求：一是保證車道區(qū)域結構承載力滿足使用需求，二是保證通道寬度、轉彎半徑等滿足要求。

根據(jù)上述目標對施工通道區(qū)域結構進行加固處理，針對加固措施進行技術創(chuàng)新、優(yōu)化改進，通過結構自身加強、組裝式可周轉回頂支撐等施工技術的研究和應用，使其具備施工車輛行駛條件，滿足施工通道使用需求。道路使用完畢后，拆除臨時加固措施即可快速進行后續(xù)裝修工作，有效減少了臨時道路的施工，保證了施工期間材料運輸?shù)母咝в行騕1]。

2 場內道路部署

隨著地下室結構的逐步完成，項目施工馬道等臨時道路需要拆除。為保證原施工通道拆除后項目場內施工材料運輸通道暢通，需對新的施工通道進行合理部署。項目內LG層包含較多永久道路，分別為落客區(qū)、市政公交車道、商場卸貨區(qū)及卸貨車位等（圖1）。

根據(jù)施工進度情況，在外側長濱路尚不具備通車條件的情況下，結合項目永久性道路、各區(qū)垂直運輸設備布置、材料堆場、加工廠等，對場內運輸?shù)缆愤M行綜合布置，按照縮短各區(qū)域運輸路徑、盡量利用永久性道路、避讓永久性構筑物、減少通道上的洞口、盡量少通過后澆帶等原則進行道路部署。將公交車道、卸貨區(qū)與落客區(qū)串聯(lián)起來作為臨時施工通道，既能滿足各區(qū)施工材料的轉運需求，又能夠盡量多地利用永久車道（圖2）。

圖1 項目內永久車道示意

圖2 施工通道部署

規(guī)劃的施工運輸?shù)缆吩O計為雙車道，單車道凈寬為4 m，凈高為4 m，最小轉彎半徑為12 m，滿足施工運輸車輛通行需求，通道全長約280 m。

施工通道通過正式公交車道出入口進出場地，依次通過公交車道、卸貨區(qū)及卸貨車位、辦公樓大堂（非永久車道區(qū)域）、落客區(qū)等區(qū)域。道路通行車輛主要為鋼結構運輸車輛、混凝土車輛、鋼筋運輸車輛。

3 道路水平通行方案

施工期間材料運輸車輛跨過多個施工區(qū)域，存在較多的結構后澆帶、高低跨等，影響通行區(qū)域，需對其進行處理。根據(jù)不同區(qū)域結構特征，分別采取回頂及補充結構等方式進行處理。

3.1 結構斷開位置處理

施工通道使用期間，項目主體結構仍在繼續(xù)施工，車道區(qū)域還存在大量的永久洞口、后澆帶、伸縮縫等結構斷開區(qū)域。同時車道區(qū)域下方結構梁跨度不一、梁柱截面不一，無法完全依靠結構自身加強來滿足運輸荷載。故需要在后澆帶、梁跨度過大等區(qū)域設置回頂支撐措施，以減小通道使用期間的結構梁跨度，保證車道區(qū)域結構安全。

回頂支撐設計位置在車道范圍內的后澆帶等結構斷開處，每一根結構梁懸挑端均設置回頂支撐。

由于結構分區(qū)域進行施工，故存在較多的后澆帶，且后澆帶未封閉，相應位置結構為懸挑結構，未形成完整的結構受力體系。為保證車道暢通，在結構梁斷開位置設置回頂支撐，在結構板上鋪設厚20 mm的鋼板，保證車道結構水平連通（圖3）。

3.2 永久洞口臨時封閉方案

圖3 后澆帶回頂示意

臨時車道范圍內的永久洞口主要為小型機電預留洞 口。此部分洞口在結構施工時，一同澆筑樓板鋼筋混凝土，并按照道路加固范圍結構梁板配筋做法進行施工。

3.3 高低跨位置處理方案

對于施工通道范圍內存在高差的部位，在標高變化位置采用輕質混凝土回填成為斜坡，然后表面澆筑厚100 mm鋼筋混凝土板作為臨時坡道。

4 道路區(qū)域結構加固方案

由于施工期間材料運輸車輛荷載較大，超過結構設計承載力，故需要對結構進行加固處理，保證車道區(qū)域結構承載力滿足要求，保證結構及施工安全。

4.1 施工通道荷載確定

規(guī)劃后的施工通道作為項目內唯一的車行道運輸路線，運輸通道結構承載力需滿足鋼結構、鋼筋、混凝土等材料運輸車輛的荷載要求。鋼結構運輸車輛最大質量65 t，鋼筋運輸車輛最大質量52 t，混凝土車輛最大質量45 t。

4.2 回頂支撐位置確定

根據(jù)上節(jié)所述車道區(qū)域通行要求，結構斷開位置需要進行回頂支撐。另外在原結構設計不是永久車道的部分也需要進行回頂支撐，支撐原則是在結構梁中間及主次梁交接位置分別設置1道，以減小該區(qū)域的結構梁板跨度，保證結構安全。

根據(jù)結構設計情況，地下室作為車庫，僅能通行小型車輛，無法承受施工運輸車輛的荷載，回頂鋼柱下方的荷載需要依次向下傳遞到筏板基礎上。為保證回頂支撐對結構的影響最小，使荷載垂直傳遞，地下室每一層的回頂位置需上下對齊，且支撐的頂部與底部均必須與結構梁對齊，參見圖3。

4.3 通道范圍結構加強

回頂支撐位置確定以后，車道區(qū)域范圍內的梁板跨度即確定下來。根據(jù)施工運輸車輛荷載及支撐后的結構梁板跨度，復核結構梁板的承載力，對結構梁板承載力不足的區(qū)域進行加強處理。

結合項目施工進度、材料準備情況，與業(yè)主、設計、監(jiān)理溝通后，為避免對精裝修及機電安裝的影響，結構梁、柱的截面在允許范圍內不再調整，結構樓板厚度保持不變，加強區(qū)域采用增強配筋的方式進行加固，以保證車輛通行需求及結構安全。

結構自身加強施工在主體結構施工階段同步進行，加固區(qū)域的結構梁板柱按照加固設計圖紙進行配筋施工。

4.4 組裝式鋼支撐桿件設計

4.4.1 支撐位置統(tǒng)計

根據(jù)現(xiàn)場情況進行鋼支撐布置，對施工圖紙上每一個設計支撐的位置進行編號，統(tǒng)計其從結構梁底回頂?shù)降装宓闹沃叨取?/p>

根據(jù)鋼支撐布置位置，結合施工荷載及結構梁柱布置，核算各個支撐位置的豎向承載力。

4.4.2 支撐桿件設計

結合支撐布置位置及承載力核算，荷載最大位置柱底反力為6 500 kN。若采用常規(guī)滿堂腳手架支撐，則會嚴重影響回頂區(qū)域的后續(xù)施工，故設計采用鋼支撐進行回頂。

地下室不同樓層層高不一致，為便于定制、安裝，設計出一種組裝式可周轉鋼支撐，其可以現(xiàn)場組裝及拆卸并能調整高度，安裝及拆卸方便。組裝式可周轉鋼支撐由標準節(jié)、底部固定段、可調高度的活絡節(jié)、支撐座等組成，上下為對稱結構，標準節(jié)與底部支撐架之間、標準節(jié)與標準節(jié)之間采用螺栓在連接法蘭上固定。組裝式鋼支撐采用厚度12 mm的鋼板制作成直徑630 mm的圓鋼管，鋼材型號為Q235B，其上下均與結構梁頂緊，只承受軸向壓力（圖4）。

圖4 鋼支撐結構設計

經(jīng)核算，設計的組裝式可周轉鋼支撐承載力滿足使用需求。

4.5 組裝式鋼支撐回頂施工

組裝式鋼支撐布置于車道下方，全部位于地下室內，地下室組裝式鋼支撐需按照平面布置圖嚴格定位，保證B3、B2、B1層同一編號鋼支撐位于同一位置，保證豎向荷載的垂直傳遞。放線時復核鋼支撐安裝位置的地面平整度，當安裝鋼支撐基地位置不平時，需澆筑C35混凝土填平并加鋪鋼板。

當鋼支撐下一層為車道剪力墻體或者人防墻體時，底部墊設同墻寬、長度為600 mm的厚20 mm鋼板。

鋼支撐自下而上依次安裝，鋼支撐材料根據(jù)設計結果向專業(yè)廠家定制，進場前進行質量檢查。

放線定位后現(xiàn)場實測加固位置結構凈空尺寸，以復核鋼支撐高度是否滿足要求。鋼支撐高度與實測結構凈空尺寸偏差不得大于10 cm。

鋼支撐在地面組裝完成后，采用電動葫蘆一次性吊裝到位。各節(jié)鋼支撐鋼管之間采用法蘭螺栓連接，連接螺栓需擰緊。首次安裝時活絡端中間先不塞墊塊。

采用電動葫蘆吊裝鋼支撐，電動葫蘆固定在結構梁兩側，吊裝前需拉設警戒線，防止無關人員進入作業(yè)區(qū)域。增設吊耳作為鋼支撐吊點時不得少于2處，當利用法蘭螺栓孔作為吊點時不得少于3處。采用電動葫蘆將拼裝好的鋼支撐吊運到指定位置及高度，然后進行水平方向就位固定（圖5）。

確保鋼支撐基座平整度且底部無雜物后，采用千斤頂頂緊鋼支撐固定端，同時調節(jié)活絡端長度，確保鋼柱頂部頂緊結構后，在活絡端中塞入墊塊，并電焊焊接牢固，回頂頂緊過程中需用葫蘆臨時拉結鋼支撐，以防鋼支撐失穩(wěn)。安裝完成鋼支撐的垂直度誤差不大于2%（圖6）。

圖5 鋼支撐調節(jié)頂緊

圖6 鋼支撐完成實景

5 施工通道監(jiān)測及后期結構恢復

5.1 施工通道使用及監(jiān)測

施工道路布置及加固完成后，先進行試車。試車分為2步，首先采用大型空車測試能否滿足轉彎、坡道、凈高、錯車等要求。然后進行承載力測試，按照設計荷載由小到大依次進行試驗，對采用車輛裝載一半材料、滿載等情況進行試驗。試車時，監(jiān)控主體結構的變形及鋼支撐的變形，確認加固后的通道投入使用不會影響結構安全性。

施工道路正式投入使用以后對其定期進行結構監(jiān)測，監(jiān)測內容主要包括結構變形、支撐變形、是否產生有害裂縫。重點監(jiān)控懸挑構件的撓度、回頂區(qū)域的梁板是否破壞、回頂支撐柱是否產生變形及移位，觀察車道部分及下方回頂范圍是否有裂縫產生。

項目施工車道在使用完成后進行檢測時，未發(fā)現(xiàn)結構變形及危害結構安全的裂縫。施工通道范圍內結構質量情況滿足原設計要求，拆除臨時措施后即可立即移交后續(xù)二次結構及機電安裝工作。

5.2 施工通道結構復原

施工通道轉換以后，臨時道路部分即需要恢復成為原設計結構，主要需要拆除各種臨時措施。結構自身加強的部位保留。

1）結構永久洞口恢復。車道范圍內的永久洞口，在車道使用期間是隨主體一起進行澆筑的鋼筋混凝土樓板，洞口周圍的封邊梁等均已經(jīng)設置到位，故將洞口開設出來即可。采用水鉆進行切割，然后對洞口邊緣不整齊的位置進行剔鑿及修補。

2）臨時回填坡道恢復。對于原結構有高差的位置，進行臨時回填坡道處理，車道不使用后，將對應位置的回填及面層結構板拆除即可。為避免對原結構產生過大擾動，采用水鉆切割表面鋼筋混凝土板，回填輕質混凝土則采用空壓機及電鎬破除。

3）后澆帶封閉。通道使用結束后，對通道范圍內具備封閉條件的后澆帶進行封閉施工，后澆帶封閉前不得拆除下方臨時支撐。

4）鋼支撐拆除。鋼支撐拆除前先采用電動葫蘆臨時拉結鋼支撐，采用千斤頂頂住固定段，卸載活絡端受到的壓力后，再去掉活絡端的墊塊，再逐步降低千斤頂?shù)男谐?。卸載過程中需使用電動葫蘆臨時拉結鋼支撐，以防鋼支撐側向失穩(wěn)。采用固定于結構上的電動葫蘆逐步將鋼支撐放于地面上，并歸堆于指定場地。

6 結語

重慶來福士項目結合永久道路進行施工通道部署，采用組裝式鋼支撐作為回頂支撐措施對永久結構進行加固及支撐，使其能夠滿足施工通道的使用需求，保證大型運輸車輛的行駛，同時保證結構安全。該措施有效減少了臨時道路的施工、硬化及改造，縮短材料進場水平轉運路線，減少轉運次數(shù)，提高轉運效率。另外，組裝式鋼支撐可以周轉使用，有助于控制成本，減少投入。在臨時加固措施拆除后，結構安全性不受影響，后續(xù)工作及時插入，有效縮短了施工工期。