沉井逆作法施工技術(shù)

王 愛(ài) 蓮

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

·施工技術(shù)·

沉井逆作法施工技術(shù)

王 愛(ài) 蓮

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

以太原市集中供熱聯(lián)網(wǎng)工程?hào)|中環(huán)主干線北沙河處的熱力小室為例，根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)不同施工方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，經(jīng)比選，采用井室逆作工藝進(jìn)行施工，并著重論述了沉井逆作法的施工技術(shù)要點(diǎn)，為今后同類(lèi)工程施工提供了參考依據(jù)。

沉井逆作法，基坑，施工技術(shù)

1 概述

隨著城市的不斷發(fā)展，一些舊城市地下管線越來(lái)越陳舊，很多管線已不能滿足城市使用要求，而一些現(xiàn)代構(gòu)(建)筑物日益不斷聳立，使在城市道路中施工各地下管線增加了難度，特別是近年來(lái)，太原市處于集中供熱大改造期，在一些舊居民區(qū)內(nèi)和現(xiàn)有道路旁施工供熱管線小室受到了限制，特別是供熱小室，采取基坑大開(kāi)挖方式，會(huì)引起周邊構(gòu)(建)筑下沉，存在質(zhì)量安全隱患，沉井逆作法適合此環(huán)境的施工。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

太原市集中供熱聯(lián)網(wǎng)工程?hào)|中環(huán)主干線(北中環(huán)街至五龍口街)2號(hào)小室，樁號(hào)BG0+042.844，2號(hào)小室北側(cè)墻緊靠迎春街擋墻，擋墻頂高程為843.594，小室頂設(shè)計(jì)高程843.21，北沙河搶險(xiǎn)路路面高程840.834，小室南側(cè)為北沙河。小室東側(cè)有現(xiàn)狀電力排管，西側(cè)無(wú)建(構(gòu))筑物。1號(hào)小室位于北沙河南岸樹(shù)林內(nèi)，1號(hào)小室北側(cè)緊貼北沙河片石擋墻，南側(cè)有小區(qū)房屋及圍墻。

2.2 施工方案設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，2號(hào)小室挖深11.239 m。且小室北側(cè)為迎春街擋墻，現(xiàn)狀擋墻與北沙河搶險(xiǎn)路面高差為2.76 m，迎春街現(xiàn)狀車(chē)流量較大，施工中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)擋墻的沉降觀測(cè)，且小室北側(cè)側(cè)墻緊靠迎春街擋墻，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)放坡場(chǎng)地。為防止小室基坑開(kāi)挖對(duì)迎春街路面及擋墻的影響，因過(guò)迎春街已經(jīng)進(jìn)行頂管施工，在頂管末端(迎春街南邊坡)進(jìn)行恢復(fù)混凝土砌塊加固。

方案一：大開(kāi)挖施工。基坑開(kāi)挖前對(duì)迎春街道路進(jìn)行加固，支護(hù)采用鋼板樁支護(hù)，為防止鋼板樁打拔對(duì)迎春街路面及擋墻造成影響，小室北側(cè)的鋼板樁打入后不再拔出。因開(kāi)挖深度較深，第一層開(kāi)挖2 m后再插入12 m鋼板樁，內(nèi)設(shè)有橫撐和三角支撐，挖掘機(jī)分層開(kāi)挖，現(xiàn)狀情況只有小室西側(cè)為施工場(chǎng)地，當(dāng)挖掘機(jī)無(wú)工作平臺(tái)時(shí)，可在小室西側(cè)設(shè)坡道，或者采用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)，土方隨挖隨棄，運(yùn)距暫以7 km計(jì)，小室周?chē)鷩?yán)禁堆放土方。

優(yōu)點(diǎn)：施工方法簡(jiǎn)單，易于操作，成本低。缺點(diǎn)：挖土方量大，鋼板樁打拔對(duì)周?chē)馏w擾動(dòng)大，安全系數(shù)低。

方案二：逆作法沉井施工。

沉井分階段制作、施工，由上至下施工，即先施工上層鋼筋混凝土和冠梁，挖下層沉井土方，下層沉井鋼筋綁扎，下層沉井模板，下層沉井混凝土，養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再開(kāi)挖下一層沉井土方，下一層沉井鋼筋、模板、混凝土，直至達(dá)設(shè)計(jì)要求深度封底。如果按照逆作法，受現(xiàn)場(chǎng)條件制約，冠梁制作只能設(shè)置在沉井東、西側(cè)，且冠梁需要承受很大重力，兩側(cè)冠梁能否承受小室全部重量，考慮人工在井下挖土，存在安全隱患。

優(yōu)點(diǎn)：對(duì)周邊構(gòu)(建)筑物影響較小，土方量小。

缺點(diǎn)：分節(jié)井體間施工縫如處理不好，井體整體滲水性能不好。

通過(guò)以上比選，為確?，F(xiàn)有建筑物安全，采用井室逆作工藝施工。

2.3 逆作沉井施工方法

1)施工順序。沉井分階段制作、施工，由上至下施工，即先施工上層鋼筋混凝土和冠梁，挖下層沉井土方，下層沉井鋼筋綁扎，下層沉井模板，下層沉井混凝土，養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再開(kāi)挖下一層沉井土方，下一層沉井鋼筋、模板、混凝土，直至達(dá)設(shè)計(jì)要求深度封底。

為保證周邊土體安全，井體高度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況確定，本工程為濕陷性黃土，地下水位高，土體本身自立性較好，冠梁計(jì)劃為2 m，其他每節(jié)井井體為1.0 m。

2)土方開(kāi)挖。開(kāi)挖前必須探明周邊地下水位情況、地質(zhì)情況，本工程地下水位較高，為濕陷性黃土，可以直接開(kāi)挖。

冠梁土方開(kāi)挖采取挖掘機(jī)開(kāi)挖，人工配合，以下井體開(kāi)挖采取在基坑內(nèi)設(shè)一臺(tái)小型挖掘機(jī)開(kāi)挖，人工配合，出土方式采用25 t吊車(chē)吊運(yùn)土方運(yùn)輸至地面?；娱_(kāi)挖嚴(yán)格分層進(jìn)行，均勻?qū)ΨQ(chēng)開(kāi)挖，嚴(yán)禁超挖，周邊1 m～3 m內(nèi)嚴(yán)禁堆載任何雜物。下節(jié)井體開(kāi)挖必須待上節(jié)井體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上，方可進(jìn)行。

3)冠梁施工。冠梁為沉井逆作施工的首道工序，冠梁需承受整個(gè)小室全部重量，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)范施工。

基坑開(kāi)挖至冠梁設(shè)計(jì)高程后，本工程因小室南北向無(wú)施工場(chǎng)地，故在小室東西兩側(cè)多挖2.5 m，將2.5 m寬度的土方平整并夯實(shí)，在其上澆筑40 cm厚C30商品混凝土。底模直接利用已經(jīng)澆筑好的C30混凝土平臺(tái)上，在冠梁井內(nèi)與第一井段接縫處沿圍護(hù)內(nèi)周開(kāi)挖一條深80 cm、寬為80 cm的溝槽，在該溝槽中回填細(xì)砂，并振實(shí)，上鋪枕木支墊底模。為保證下部混凝土密實(shí)度不因底模向下預(yù)留鋼筋可能存在縫隙而受影響，底模向下移10 cm，拆除模板后再將該部分混凝土鑿除；側(cè)模采用木模。

4)鋼筋工程。鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙下料加工，鋼筋安裝時(shí)應(yīng)預(yù)留下節(jié)段井體鋼筋，上下節(jié)井體鋼筋主筋為焊接，為保證同一斷面焊接接縫數(shù)量不大于50%，采取間隔焊接，上節(jié)井體鋼筋預(yù)留鋼筋為一長(zhǎng)一短，以利于間隔焊接，保證接縫數(shù)量。

5)模板。模板采用定型鋼模板，為保證鋼筋的保護(hù)層，用與混凝土同標(biāo)號(hào)的水泥砂漿墊塊控制保護(hù)層，內(nèi)外鋼筋之間加設(shè)φ14鋼筋支撐，間距1.5 m。

為保證下節(jié)井體澆筑混凝土，在與上段混凝土井體連接位置，模板外側(cè)模上口設(shè)一杯形投料口，高出上下段接縫30 cm，寬出井內(nèi)壁25 cm，混凝土澆筑從投料口入料。

6)混凝土澆筑。混凝土為商品混凝土，混凝土專(zhuān)用運(yùn)輸車(chē)運(yùn)輸，混凝土泵送車(chē)泵送混凝土。

本工程逆作法施工，沉井井體分節(jié)制作，分節(jié)澆筑，上下節(jié)施工縫處理尤為重要。施工縫為斜接縫，混凝土澆筑時(shí)間不得超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間，同一井段的混凝土連續(xù)澆筑，并在底層混凝土初凝之前澆筑完上一層混凝土。下節(jié)井體混凝土澆筑前，將已澆混凝土表面鑿毛、沖洗干凈、保持濕潤(rùn)，澆筑下節(jié)井體混凝土?xí)r，在施工縫處先鋪一層厚度為15 mm～30 mm的與混凝土同強(qiáng)度的水泥砂漿，使新舊混凝土緊密結(jié)合。

7)封底。當(dāng)施工至最后一節(jié)井體時(shí)，先施工井室底板，再施工最后一節(jié)井體。

澆筑完底板混凝土后，最后一節(jié)井體鋼筋要與上節(jié)井體預(yù)留鋼筋及底板上翻鋼筋進(jìn)行焊接。

8)工程實(shí)例圖見(jiàn)圖1。

2.4 質(zhì)量控制要點(diǎn)

1)沉井逆作法比較適用于基坑坑邊緊鄰構(gòu)(建)筑物，沉井分節(jié)制作分節(jié)開(kāi)挖，對(duì)土體的擾動(dòng)小，構(gòu)(建)筑物沉降量小，有利于保護(hù)周邊構(gòu)(建)筑物。

2)在施工過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行沉降觀測(cè)，若下節(jié)沉井開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)塌方、上節(jié)沉井突然下沉等突發(fā)情況時(shí)，應(yīng)立即停止施工，坑內(nèi)人員撤離施工現(xiàn)場(chǎng)，待采取措施滿足安全要求時(shí)方可繼續(xù)施工。

3)分節(jié)沉井施工縫的處理至關(guān)重要，施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，保證井體的滲水性能。

4)施工前應(yīng)認(rèn)真調(diào)查周邊地質(zhì)情況和地下水情況，如遇有地下水，必須采取有效的人工降水措施，保證地下水位位于坑底高程以下50 cm方可開(kāi)挖。

5)井體混凝土必須保證連續(xù)澆筑，施工現(xiàn)場(chǎng)必須準(zhǔn)備一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)，以供突發(fā)停電時(shí)臨時(shí)供電使用。

6)沉井逆作法最后一節(jié)井體的施工為先施工底板再施工最后一節(jié)井體，施工時(shí)應(yīng)注意施工順序。

3 結(jié)語(yǔ)

本文所述工程實(shí)例小室采取沉井逆作法施工，解決了迎春街擋墻下沉問(wèn)題，增加了基坑開(kāi)挖的安全系數(shù)，現(xiàn)已施工完工，效果良好，可適用于基坑邊有現(xiàn)狀構(gòu)(建)筑物的施工。

[1] 劉國(guó)彬，王衛(wèi)東.基坑工程手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

The construction technology of open caisson inverse construction method

WANG Ai-lian

(Taiyuan Municipal Engineering Corporation, Taiyuan 030002, China)

Taking the North Shahe heat chamber of East Central main line of Taiyuan centralized heating network project as an example, according to the actual situation, analyzed the advantages and disadvantages of different construction schemes, through the comparison and selection, using well chamber inverse construction process to construction, and emphatically discussed the construction technology main points of open caisson inverse construction method, provided reference basis for future similar construction projects.

open caisson inverse construction method, foundation pit, construction technology

1009-6825(2014)31-0115-02

2014-08-26

王愛(ài)蓮(1970- )，女，高級(jí)工程師

TU745

A