集中供熱管網工程井室逆作法施工方案設計

周 彬

(太原市熱力公司，山西太原 030012)

1 工程概況及施工方案設計

熱力井室北側墻緊靠某街擋墻、南側為沙河、東側有現狀電力排管，西側無構筑物。

根據現場情況，井室挖深11 m。現狀擋墻與沙河搶險路面高差2.8 m，此街道車流量較大，施工中加強對擋墻的沉降觀測，且井室北側側墻緊靠某街擋墻現場無法放坡。為防止井室基坑開挖對某街路面及擋墻的影響，過此街時采用頂管施工方案，在頂管末端進行恢復混凝土砌塊加固。受施工現場制約，確保現有建筑物安全，井室采用逆作工藝施工。

2 逆作沉井施工方法

2.1 施工順序

根據設計圖紙以及以往的施工經驗，本工程逆作法沉井采用如下施工順序進行施工:冠梁→第一段井體→第二段井體→第N段井體→封底→最后一段井體。原則上每段井體高度設置為1.0 m。實際施工中可依據現場土質情況適當調整每段井體澆筑高度。

2.2 土方開挖

1)冠梁開挖深度設置為1.5 m左右，采用機械配合人工挖土;其他各井段采用人工坑底挖土，出土方式采用25 t吊車將土方運輸至地面。基坑開挖嚴格分層進行，均勻對稱開挖，嚴禁超挖，基坑開挖周邊嚴禁堆載。每層土方的開挖必須待上道工序中混凝土強度達到設計強度的70%以上方可進行。

2)由于沙河兩岸無堆放場地，故基坑土方需裝載機裝、自卸汽車倒運至側邊輔路便道上，運距500 m。待井室成型后集中外運土方。運距7.0 km。

2.3 冠梁施工

基坑開挖至標高1.5 m處，按照井室尺寸東西兩側多挖2.5 m寬土方并平整打夯。在多挖的地方澆筑400 mm厚C30商品混凝土。冠梁底模直接利用已經澆筑好的平臺，在冠梁井室內與第一井段接縫處沿圍護內周開挖一條深80 cm，寬80 cm的溝槽，在此溝槽中回填細砂并振實，上鋪枕木支墊底模。為保證下部混凝土密實度不因底模向下預留鋼筋可能存在縫隙而受影響，底模向下移動10 cm，拆除模板后再將該部分混凝土鑿除，側模采用木模板。

2.4 分段混凝土澆筑

1)冠梁澆筑完成后，待混凝土強度達到75%后方可拆除模板。人工開始向下掏土，高度1.0 m。砂槽內預留鋼筋隨著土方挖除自然裸露出來。第一段井體鋼筋要與冠梁預留鋼筋進行焊接施工。同樣在第一段井體土方開挖完成后，在井四周開挖一條深80 cm、寬為80 cm的溝槽填細砂夯實。

2)冠梁澆筑完成后，與第一段混凝土連接位置，在模板外側模上口設一杯形投料口，高出上下段接縫30 cm，寬出井內壁25 cm，混凝土澆筑從投料口入料。為使連接處有良好的密實度，在施工中采取二次振搗，即第一次振搗后稍停30 min～60 min，在混凝土初凝前再進行二次振搗。振搗由專人負責避免漏振。混凝土澆筑完成后，及時澆水養護，并覆蓋濕草袋。并按照規范要求制作混凝土抗壓、抗滲試塊。

2.5 封底與最后一次井體施工

按照以上施工方法連續施工井室墻體，當井室挖土至最后一次井體時，不再施工井室井體，而是按照圖紙要求制作井室底板。澆筑完混凝土以后，最后一次井體鋼筋要與前一次井體預留鋼筋及底板上翻鋼筋進行焊接施工模板，混凝土澆筑施工工藝同上。

2.6 鋼筋工程

1)第一段井壁鋼筋制作時，預留第二段井壁鋼筋，其長度滿足施工技術規程的要求，受拉主筋的連接均采用焊接，同一斷面焊接的數量不大于50%，兩個焊接斷面間距大于30 cm，預留出的鋼筋均插入黃砂中，并保持垂直。

2)內外鋼筋之間要加設φ14鋼筋鐵，每1.5 m不少于一個。

3)用水泥砂漿墊寬控制保護層。

4)在底板鋼筋制作時預留井壁鋼筋。

2.7 混凝土工程

1)混凝土拌和運輸。為了保證沉井的澆筑質量，沉井混凝土采用商品混凝土，利用專用混凝土運輸車運輸進場，并采用混凝土泵送車進行沉井澆筑。混凝土強度等級滿足設計要求。如工期緊，可以適當提高標號，滿足工期要求。

2)由于采用逆作法施工，結構墻體分多次澆筑。施工連接縫的處理采用斜縫連接。混凝土澆筑及間歇的全部時間不得超過混凝土的初凝時間，同一井段的混凝土連續澆筑，并在底層混凝土初凝之前將上一層混凝土澆筑完畢。在下次混凝土澆筑前，先對已澆筑的混凝土表面進行鑿毛、沖洗干凈、保持濕潤，澆筑下部墻體時，在施工縫處先鋪一層厚度為15 mm～30 mm的，與混凝土配比相同的水泥砂漿、澆筑細致搗實，使新舊混凝土緊密結合。沉井制作完成后，斷面的偏差不得大于10 cm和對角線的1%，井壁厚度偏差須小于15 mm。為加快拆模下沉，可在混凝土中摻加早強劑。

3)混凝土養護。混凝土采用自然養護法，現場制作三組試塊。根據以往的施工經驗，混凝土7 d抗壓強度能達到設計強度的70%左右，為加快施工速度，在第7天進行一組試塊試壓，看其能否達到實際強度的70%，如達到則馬上進行挖土下沉，如強度不夠，則對混凝土用太陽燈照射加溫養護，使它盡快達到下沉開挖的設計要求強度。

3 工期要求

本井室施工作業時間安排:基坑開挖1 d，每段墻體挖土1 d，綁扎鋼筋、支模型1 d。考慮到混凝土養護期，總工期按60 d。

4 相關說明

1)受施工現場條件制約，施工所有材料均需運輸至沙河橋兩岸，運距暫定500 m。實際工程量計入方案驗收單內。

2)依據施工現場實際情況，沙河北岸搶險通道可以駛入機械，故施工機械、材料只能通過這條通道。但在此通道內只可通行機械車輛不可堆放任何施工材料、土方等，確保通道暢通無阻。

3)長臂挖掘機1臺、50裝載機3臺、自卸汽車6輛等施工機械均已到達施工現場。

5 工程若干說明

1)因沙河兩側井室距離沙河很近，地下水豐富，如開挖過程中遇有水出現，即刻采用污水泵進行明排水。

2)如果遇有地下水時，為確保井室施工完成后不滲水，保證施工質量，必須采用井水封底。其條件是保證有足夠封底空間。所以必須按照井底設計標高繼續往下挖1.2 m左右。下層干插80 cm厚片石，中間澆筑40 cm厚C30 P6素混凝土。最后一次封底按照圖紙綁扎鋼筋，并與最后一次井體鋼筋焊接。使井室形成一個整體。另外，在井下封底時，必須滿足井底水位不再上漲，無水頭。依據施工現場情況，配備足夠污水泵及發電機設備。確保封底工作順利進行。

3)如井室施工遇有地下水出現時，做到距離地面6 m～7 m左右，用一個護壁按原有設計圖紙寬度再向外擴寬40 cm～50 cm，高度40 cm～50 cm。每隔1.5 m再斜置入2 m長鋼筋，采用護坡原理，灌入混凝土，形成第二個冠梁，將下面護壁懸掛在第二個冠梁上，杜絕井室整體下沉。

4)井室逆作，搭接縫比較多，避水功能沒有沉井強。護壁達到設計標準后，在封底前預留墻體鋼筋，按照圖紙鋼筋標準及間距綁扎一層鋼筋網片。在井室四周澆筑30 cm鋼筋混凝土。一是鞏固護壁外對內的承壓力，二是防水，三是形成一個平面與沉井護壁一樣。

5)在做井室過程中，遇有地下水的情況時。過沙河不可采用大開挖方式施工，建議采用頂管非明挖工藝施工，確保安全順利通過沙河。

6 結語

應用逆作法進行井室施工是一項全新的施工工藝，其能節約施工場地，能夠提高地下工程的安全性，大大節約工程造價，縮短施工工期，防止周圍地基出現下沉，并且該技術對基坑以外的周邊環境影響比較小，逆作法的運用帶來了廣泛的社會效益。隨著科學技術的進步特別是計算機技術的普及和發展，新的機械設備和儀器廣泛應用于工程項目上，在熱力施工中復雜的施工條件比較多，我們可以充分利用這種作業方式來大大提高施工能力和精度及施工組織協調能力，保證了井室逆作法施工技術日益走向成熟并得以大力推廣，為集中供熱事業的發展貢獻一份力量。

［1］GB 50007-2011，建筑地基基礎設計規范［S］.

［2］GB 50202-2002，建筑地基基礎工程質量驗收規范［S］.

［3］JGJ 165-2010，地下建筑工程逆作法技術規程［S］.

［4］王允恭.逆作法設計施工與實例［M］.北京:中國建筑工業出版社，2010.