基于軟土地質條件下的內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襯砌逆作法施工為研究對象，對上海市軟土地質條件下的內襯砌逆作法施工流程進行了分析，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，為提高該地質條件下內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.

【關鍵詞】內襯砌逆作法施工；底板澆筑施工

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

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

1 工程概況

上海市白龍港地區土質松軟，以輕亞粘土—亞粘土居多，屬于軟土地質條件，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域[1]。基于此，本文以上海市軟土地質條件下進水泵房內襯砌逆作法施工為研究對象，通過內襯砌逆作法施工研究，講述了其施工工藝。進水泵房總體施工順序：基地高壓旋噴樁→外側地連墻（圍護結構）→降水井→內襯及底板→中隔墻等。內襯逆作封底后再從下往上順做內部的隔墻等，在逆作內襯時內部沒有任何支撐，完全靠外側地連墻和逆作的內襯作為支護，為了安全設計在內襯頂部設有一根3.75m×2.5m（寬×高）環形鎖口梁（圖1）。

2 進水泵房內襯逆作施工方法

2.1 進水泵房區域地層結構概況

進水泵房所在區域地層結構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，以淤泥質土和粉土為主，土質較差，結構松散，欠固結，標高-4.47～0.98m；

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

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

（5）第⑤1層灰色粘土，土質一般，呈軟塑—流塑狀，分布穩定，高壓縮性，場地范圍分布穩定，厚度8.1～10.3m，標高-27.83～-26.37m；

（6）第⑤31層灰色粉質粘土，土質一般，呈軟—流塑狀，中—高壓縮性，場地范圍分布穩定，厚度2.0～9.0m，標高-36.27～-29.39m。

2.2 測量施工

測量施工是本工程的基礎，包括軸線的測量及定位、標高測量、模板垂直度測量等內容。在進行測量施工時，先將基準點引至施工場地周圍無影響的區域，在基坑開挖素砼墊層澆搗后，通過基準點將各軸線引測至側墻、底板等部位，并做好標記；標高測量時需確保引測的基準點無變化，將測點引測至基坑圈梁上，并分類標記其底板標高、各層框架標高、支撐和澆砼的控制標高等；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上開展土方施工，即基坑的開挖工作。基坑開挖以機械作業為主，人工修挖為輔，當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放坡下基坑內挖土，直接裝車外運；第二次到第四次隨著基坑開挖深度的增加，采用小挖機在坑內長臂挖機站在基坑邊上挖的方式，第五次因超過長臂挖機開挖深度改用小挖機在坑內沖抓式抓斗機在坑邊挖的方式。

此外，在土方開挖過程中，為了提高了施工質量，基坑開挖需嚴格按照相關設計進行，其挖土順序一般為：

①基坑圍護、坑底加固施工完成，降水設施施工完成，強度滿足設計要求；

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

③第二次挖土標高從-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第五次挖土標高從-12.3m至-15.7m，挖土3.4m，鋪設中粗砂墊層，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和難點，其施工質量影響著整個工程的施工質量。在進行襯砌施工前，需要詳細的排查地下連續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，將地下連續墻中預留的插筋扳出接長（圖2），并將底板中的預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行，預留長度應大于10d[2]。在完成上述操作流程的基礎上，將地下連續墻表面鑿毛，并清理干凈，進而進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，當澆筑至最后一層時與底板一起澆筑。在施工過程中，采用環向留施工縫，并使用遇水膨脹的止水條進行施工縫的縫接。

2.4.1 側模施工和底模施工

側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生氣泡等問題，可將底模做成外低內高的斜面型，可以有效地解決上述問題。位于內襯內側的側模，可采用高強度的竹膠模板（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行模板之間的漏漿等問題。

底模采用砂胎模，基坑內取土至設計內襯砼底標高以下0.8m；砂墊層選用中粗砂，在模內填砂夯實至砼澆注底標高，頂面鋪設出一個15°的斜面，作為下次澆注砼時的施工縫。將內襯砌內外側豎向鋼筋插入砂模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械連接。此外，對于焊接的接頭應做抽樣檢查，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行。為提高鋼筋的效用，在使用鋼筋、綁扎位置等過程中要嚴格按照施工要求進行。

2.4.3 腳手架工程

鋼管采用ф48×3.5焊接鋼管，不得使用銹蝕嚴重、彎曲、開裂的鋼管。扣件采用可鍛鑄鐵制造的標準機件。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。縱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，并且要滿足旋轉扣件的中心線與主節點之間的距離應小于15cm。

2.4.4 底板澆筑施工

在完成上述操作的基礎上，需對底板進行澆筑施工。在底板澆筑施工過程中，當墻身澆筑至距底板500mm位置時，要設置鋼板止水片，并在底板與維護墻體的結合部位做好防水處理。若在澆筑過程中其井體無法達到抗浮的要求時，需設置泄水孔，此外，在施工過程中沒有進行降水等措施，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部的積水等，以便于人工及機械開展基坑內部施工作業[3-4]。此外，降水施工還可以有效降低基坑內靠近坑底一側的微承壓水。由于泵房襯砌逆作過程中開挖的基坑相對其他基坑較深，一般在基坑內部布設排水系統達到目標，即對基坑內取土層進行疏干，方便機械抓斗取土，在外側鋪設管井，將地下水水位標高降低至-13.1m，通過降低基坑內外水頭差而防治漏水涌沙事故。

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

3 結語

本文以上海市軟土地質條件下的內襯砌逆作法施工為研究對象，分析了在該特殊地質條件下內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個方面講述了內襯砌逆作法施工流程，為提高該地質條件下內襯砌逆作法施工工藝提供參考。

【參考文獻】

【1】曾超.軟土地區大型沉井、長距離曲線頂管巖土工程勘察案例研究——以上海為例[J].工程技術研究，2018（04）：25-26.

【2】孫勍.上海龍華地區綜合改造項目基坑施工保護技術[J].中國市政工程，2013（03）： 78-80+87+119.

【3】楊勇. 軟土地基中超深圓形基坑的設計方法與施工工藝探討[D].西安：西安建筑科技大學，2008.

【4】陳長月.淺析球冠形爐頂內襯砌筑模架法施工技術應用[J].城市建設理論研究（電子版），2017（09）：176-177.