高水位沿海地區(qū)下沉式U型槽施工質(zhì)量控制措施

薛銀山 （中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361000）

1 引言

在各大沿海城市打造特色旅游景觀大道的熱潮下，“環(huán)島路”亦成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，在確保行車速度的同時(shí)還可以保證不改變?cè)械孛病？焖侪h(huán)島路采用下沉式U 型槽的設(shè)計(jì)，使周邊的規(guī)劃、布局都可以和原始地貌融為一體，快速路在U型槽里面行走，周邊海灘及城市道路的交通通過走輔道實(shí)現(xiàn)，這樣既可以實(shí)現(xiàn)快速交通的分離，也可以最大限度保持原有地形地貌。

2 工程概況

泉州臺(tái)商投資區(qū)海灣大道雙山段道路及景觀工程道路等級(jí)為城市主干路兼一級(jí)公路功能，主路為雙向六車道地下道路，兩側(cè)輔路為地面道路。主路采用下沉式U 型槽及框架橋結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)凈寬29m，結(jié)構(gòu)內(nèi)底埋深位于兩側(cè)輔路路面以下。U形槽結(jié)構(gòu)按照墻頂?shù)浇Y(jié)構(gòu)底板頂?shù)母叨炔煌卜譃? 類，其中高度小于4.5m 的為U1 型，高度小于7.6m 的為U2 型，高度小于9.2m 的為U3型，高度小于10.4m的為U4型。同時(shí)綜合考慮抗浮及結(jié)構(gòu)受力的需要，U1 型底板厚度分為600mm、900mm 及1200mm 三種，U2 型底板厚度分為1200mm 和1500m 兩種，U3 型和U4 型底板厚度均為1500mm。結(jié)構(gòu)側(cè)墻頂寬510mm，面坡豎直，背坡坡度1:0.12。

3 工程水文地質(zhì)條件概述

本項(xiàng)目沿線地貌為沖海積平原與沿海灘涂地貌，部分地段已被人工回填改造。勘察期間測得各勘探孔實(shí)測地面高程為-1.34m～8.15m，相對(duì)高差9.49m，沿線地形地勢(shì)較低，地形呈微波狀起伏，地勢(shì)較為平坦、開闊。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及鉆探揭示，擬建場地上覆地層為素填土，局部有片塊石（素填土厚約6.9m）、中砂（厚約11.6m）、粉質(zhì)黏土（厚約4.3m）、全風(fēng)化花崗巖。

根據(jù)泉州市水文站關(guān)于泉州灣資料，參照崇武站潮位資料，其最高潮位為3.74m，最低潮位為-3.37m，歷史最高水位標(biāo)高為6.0m。

4 施工流程

施工前準(zhǔn)備→測量放樣→場地平整、施作地表排水明溝→Ⅳ型拉森鋼板圍護(hù)樁、錨索、鋼圍檁等基坑支護(hù)→土方開挖→振沖碎石樁、抗浮樁施工→U型槽底板施工→U型槽側(cè)墻土方施工至坑底標(biāo)高（同時(shí)進(jìn)行基坑排水及基底排水盲溝、降水措施）。

5 下沉式U型槽施工方法

5.1 基坑開挖及支護(hù)

開挖深度不大于4m 的部位，采用拉森Ⅳ型懸臂鋼板樁支護(hù)，15m長鋼板樁。

開挖深度大于4m、不大于6m 的部位，采用拉森Ⅳ型鋼板樁+1 道錨索支護(hù)，15m 長鋼板樁。錨索采用強(qiáng)度等級(jí)為1860MPa 的鋼絞線。錨索總長21m，自由段7m，錨固段14m，水平間距2.4m，與水平方向傾角為15°，豎向位于樁頂以下1m，錨索施工應(yīng)采用套管護(hù)壁成孔工藝，并采用二次壓力注漿，終止注漿的壓力不應(yīng)小于1.5MPa，必要時(shí)可采用二次壓力分段劈裂注漿工藝[1]。

開挖深度大于6m、不大于7m 的部位，采用拉森Ⅳ型鋼板樁+2道鋼支撐支護(hù)，15m長鋼板樁。鋼支撐采用Φ609mm、壁厚16mm 的圓管支撐。支撐平面間距5m，第一道支撐位于樁頂以下0.9m，第二道支撐與第一道支撐豎向間距2.5m。基坑內(nèi)凈寬36.2m，需設(shè)臨時(shí)立柱及連系梁，以減小鋼支撐的受壓長度。立柱采用外輪廓460mm×460mm 的角鋼格構(gòu)柱，每個(gè)橫斷面設(shè)兩根，縱向間距10m，柱間采用槽鋼連系梁拉結(jié)，將鋼支撐固定于連系梁上。立柱樁基礎(chǔ)采用Φ800mm 的混凝土灌注樁，對(duì)于主體結(jié)構(gòu)有抗拔樁的部位，采用抗拔樁兼做臨時(shí)立柱的基礎(chǔ)，對(duì)于主體結(jié)構(gòu)無抗拔樁的部位，需施做Φ800mm的樁基礎(chǔ)。

開挖深度大于7m 的部位，先從地面進(jìn)行放坡開挖，坡角45°，開挖至坡腳高程至基底的高差不大于7m時(shí)，采用鋼板樁+2道鋼支撐支護(hù)，同上段。

5.2 U型槽施工

施工流程：底板細(xì)石混凝土墊層施工→底板防水卷材施工→底板鋼筋綁扎并驗(yàn)收→堵頭模板安裝→澆筑底板混凝土→側(cè)墻鋼筋綁扎并驗(yàn)收→彈外墻邊線→合外墻模板→單側(cè)支架吊裝到位→安裝單側(cè)支架→安裝加強(qiáng)鋼管→安裝雅量槽鋼→安裝預(yù)埋件部分→調(diào)節(jié)支架垂直度→安裝上操作平臺(tái)→緊固并檢查預(yù)埋件→驗(yàn)收合格澆筑混凝土。

U型槽內(nèi)側(cè)模板采用三角支架支承，間距1m，內(nèi)側(cè)模板采用6mm 面板+[8 槽鋼筋板+三角支撐架（2[14），外側(cè)傾斜模板采用6mm 面板+[8 槽鋼筋板+2[14 雙槽鋼背楞。模板采用對(duì)拉桿受力，拉桿布置水平間距1m，豎向間距0.8m。

底板堵頭模板采用18mm 厚木膠板模板，外肋采用5cm×10cm方木，間距25cm，橫向排列。方木外背雙排豎向鋼管，間距90cm。中埋式止水帶（鋼板）處采用上下方木夾設(shè)方式，在轉(zhuǎn)角止水帶（鋼板）鋪設(shè)位置采用整體模板分割?yuàn)A設(shè)方式，鋼管通過拉桿與方木、膠合板連為一體。在受力鋼筋上焊接橫向鋼筋固定模板體系，焊接斜撐支架頂緊鋼管豎向中點(diǎn)以增加模板體系剛度。

6 施工質(zhì)量控制及注意事項(xiàng)

6.1 基坑開挖及支護(hù)

基坑開挖采用自上而下分層分段進(jìn)行，基坑頂層3.2m～3m開挖坡度按1：1 嚴(yán)格控制并設(shè)置10m 寬平臺(tái)，第二層開挖深度1.5 處施作第一道內(nèi)鋼支撐，開挖深度3.5 處施作第二道內(nèi)鋼支撐。及時(shí)施作錨索支護(hù)，完成錨索支護(hù)后進(jìn)行下一層開挖土方。

Ⅳ型拉森鋼板樁之間采用482×700Q235B鋼圍檁進(jìn)行連接，圍檁與每根鋼板樁之間空隙須打入木楔抵緊，轉(zhuǎn)角必須設(shè)置專用構(gòu)件。內(nèi)支撐采用直徑Φ609mm、壁厚16mm圓鋼管進(jìn)行[2]。

土方開挖次序嚴(yán)格遵循“分層、分段、對(duì)稱、均衡”的原則進(jìn)行開挖，嚴(yán)禁超挖，挖出的土方須及時(shí)外運(yùn)。基坑先開挖至U型槽墊層底標(biāo)高，再分批開挖出樁頂位置。距基坑底20cm土方以及樁頂采用人工開挖。

6.2 側(cè)模拼裝

拼裝平臺(tái)：要求平臺(tái)高度200mm～400mm，可選用工字鋼，或者槽鋼搭設(shè)平臺(tái)，操作平臺(tái)大小根據(jù)模板的大小選擇，模板正面打自攻螺釘。要求操作平臺(tái)搭設(shè)牢固，安全，平穩(wěn)，對(duì)應(yīng)的各構(gòu)件平行而且確保在同一水平上，對(duì)角線長度保持一致。

模板的拼裝：根據(jù)側(cè)墻新澆筑砼對(duì)模板側(cè)壓力大小放置背楞，橫向背楞間距設(shè)置：第一道與第二背楞間距600mm，第二道與第三道700mm,第三與第四道900mm,第四與第五道1100mm。在橫向背楞上畫上定位線，間距300mm，按畫線放置豎向背楞（木工字梁）。

6.3 模板安裝

用模板扣件將模板背楞與單側(cè)支架部分連成一個(gè)整體。調(diào)節(jié)單側(cè)支架后支座，直到模板面板上口向墻內(nèi)傾斜5mm左右（因?yàn)閱蝹?cè)支架受力后，模板將會(huì)后傾）。最后再緊固并檢查一次預(yù)埋件受力系統(tǒng)，確保混凝土澆筑時(shí)，模板下口不會(huì)漏漿。

6.4 側(cè)墻三角支架安裝

三角支架質(zhì)量大，為確保安全工人在立支架時(shí)應(yīng)由多人同時(shí)進(jìn)行，防止工人疲勞作業(yè)。在確保三角支架立穩(wěn)后，工人才可安裝操作平臺(tái)，操作平臺(tái)上的跳板須滿鋪，操作平臺(tái)的護(hù)欄至少設(shè)三道。

6.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑時(shí)，工人應(yīng)在操作平臺(tái)上工作， 按規(guī)范要求控制混凝土澆筑速度，分層澆筑。支架模板安裝需要一定空間，工程中有內(nèi)墻的地方如不能保證支架模板的安裝空間，可在外墻澆筑完畢后，再綁扎內(nèi)墻鋼筋。

7 下沉式U型槽防、排水措施

7.1 基坑防排水措施

為了確保基坑穩(wěn)定，便于土方開挖及結(jié)構(gòu)的施工，減少對(duì)周邊環(huán)境的不利影響，施工過程中應(yīng)采用有效的防排水措施。先在開挖坡頂1m 外設(shè)置臨時(shí)截水溝以防地面水流入基坑。鋼板樁鎖口嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行止水密封，保證施工作業(yè)和支護(hù)結(jié)構(gòu)不受地下水的影響，并做到無水施工。

基坑周邊設(shè)置阻水、排水措施，防止雨水及施工污水流入基坑。對(duì)于滲透系數(shù)差異性較大的土層，施工期間要密切注意流沙、流土或管涌等不良現(xiàn)象。

基坑坑內(nèi)設(shè)200mm×200mm排水盲溝，每40m布設(shè)一個(gè)降水井和一座集水井，降水井井深位于基底以下5m，集水井尺寸為400mm×400mm×600mm（長×寬×深），采用潛水泵及時(shí)抽水，將積水通過管道排入地面的集水池內(nèi)，經(jīng)沉淀后排入大海。

7.2 結(jié)構(gòu)防水措施

底板采用2層4mm厚的APP塑性體改性瀝青防水卷材。

側(cè)墻采用FSB 復(fù)合防水涂料(3mm 厚)+20mm 厚摻外加劑防水砂漿。

底板懸挑邊緣防水卷材采用120磚墻保護(hù)。

7.3 變形縫防、止水措施

變形縫縫寬3cm，預(yù)埋中孔型中埋式鋼邊橡膠止水帶，采用3cm 厚變形縫襯墊板。變形縫襯墊板采用低發(fā)泡聚乙烯板，外框底板、側(cè)墻變形縫迎水面外貼中孔型外貼式橡膠止水帶，背水面采用雙組分聚硫密封膏3cm×5cm 填縫，頂板采用雙組分聚硫密封膏3cm×5cm填縫。

中埋式鋼邊橡膠止水帶寬度為350mm，厚度為10mm；外貼式橡膠止水帶，寬度為350mm，厚度為8mm。

遇水膨脹止水帶應(yīng)具有緩脹性能，7d 的凈膨脹率不宜大于最終膨脹率的60%，最終膨脹率宜大于220%[3]。

8 結(jié)語

通過對(duì)該項(xiàng)目工程實(shí)例的施工過程分析可知，在地下水位較高、地層滲透系數(shù)較大、砂層較厚等不良地質(zhì)狀況下，下沉式U 型槽施工的質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)為基坑的開挖和支護(hù)、基礎(chǔ)及側(cè)墻的防水卷材鋪設(shè)、變形縫防止水措施、側(cè)墻模板安裝支撐等，為確保下沉式U 型槽的施工質(zhì)量，需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)各質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)的控制。

收稿日期：2020-12-31