聯合基礎大截面捆梁施工方法研究*

羅 鑫，王 輝，彭建永，陳 華，潘鈞俊，金國棟，孫 斌

(中國建筑第八工程局有限公司，上海 200112)

0 引言

目前，大型機場工程通常為軌、陸、空綜合樞紐工程，在地下空間開發結構如軌道交通與地上建筑銜接中，往往會涉及基礎聯合共建情況，而大截面捆梁(即基礎梁，承受上部柱荷載，并連接地下連續墻、地下結構外墻和樁)基礎作為一種特殊的樁承臺基礎，其結構復雜、施工操作難度大，傳統施工方法難以勝任[1-3]。

本文以杭州蕭山國際機場三期項目新建航站樓工程為例，航站樓主樓與地下空間開發高鐵站共建區域設計東西向通長大截面捆梁基礎，其與普通樁承臺基礎組成聯合基礎，并與高鐵站外墻、地下連續墻共同承受上部荷載[4-5]。本文主要針對大截面捆梁基礎施工進行分析并利用BIM工具進行模擬，總結出一套有效可行的施工方法[6-7]。

1 工程概況

杭州蕭山國際機場三期項目建筑面積約67萬m2，合同額達91.58億元，地下2層，地上5層，航站樓最高點高度44.55m，登機橋固定端32個，近機位37個；高鐵站總長888m，站臺標準段長450m、寬42.1m。該項目是浙江省重點工程，也是2022年杭州亞運會重要基礎配套工程。

航站樓捆梁基礎嵌于高鐵站結構外墻內1m并利用地下連續墻作為樁基礎，捆梁外側延伸11個普通樁承臺基礎與捆梁基礎組成聯合基礎共同承受上部荷載，捆梁剖面如圖1所示。

圖1 捆梁、承臺及部分基礎梁剖面

2 施工難點

1)捆梁基礎內嵌 由圖1可知，捆梁基礎內嵌于高鐵站的結構側墻內，沿側墻東西向通長布置約205m，高鐵站結構側墻先行施工，需保證捆梁基礎與高鐵站結構側墻有效連接，同時不能對高鐵站的主體施工造成影響，因此捆梁基礎施工難度較大，需綜合考慮多種因素。

2)大截面梁 大截面捆梁截面尺寸為3 500mm(高)×4 200mm(寬)，并與11個外側延伸樁承臺基礎共同施工。由此可知本工程捆梁基礎屬于大體積混凝土，大體積混凝土澆筑時，存在水化熱過大等問題，內外溫差過大會導致混凝土開裂，影響承臺的承載力，不利于上部結構穩定，這也是捆梁施工的一大難點。

圖2 捆梁截面配筋

由于捆梁體積大、鋼筋排布緊密，鋼筋的綁扎順序是否合理決定了捆梁能否順利施工，這對現場的施工人員提出更高要求。

4)工期緊、任務重 本工程施工工期緊，為保證2022年杭州亞運會舉辦期間機場正式投入使用，主體結構的施工工期僅30個月；同時，共建區域可利用施工場地狹小、專業單位多、日材料進場量大，對管理人員現場施工管理協調能力提出更高要求。

3 施工方案優化

3.1 原施工方案

原施工方案中考慮將捆梁與高鐵站結構側墻同時施工，施工工序方案如圖3所示：①高鐵站B1層結構外墻施工至捆梁底，并對高鐵站外墻進行防水施工；②待外墻防水完成后，將高鐵站南側地下連續墻和航站樓的樁頭進行接高，以滿足基礎捆梁的頂面標高；③待地下連續墻與樁頭接高完成后，對外墻及捆梁、基礎梁底的土方進行回填，便于后期航站樓基礎捆梁及承臺施工；④土方回填完成后，對捆梁、承臺及航站樓上部結構進行施工，保證了捆梁兩邊基礎的整體性。

圖3 原設計方案施工順序

3.2 方案優化

在原施工方案中，高鐵站的主體結構施工進度直接影響了航站樓上部結構的施工進度，針對這一情況，對原施工方案進行了優化設計，優化后的施工順序如圖4所示，并通過BIM工具進行模擬，如圖5所示。優化方案內容如下。

圖4 優化方案施工順序

圖5 捆梁施工BIM模擬

1)優化方案中，為了不影響航站樓上部結構施工，決定高鐵站主體結構先行施工，捆梁嵌入結構側墻部分利用鋼筋接駁器作為捆梁鋼筋的連接方式，待高鐵站主體結構施工完成后，鑿出捆梁鋼筋接駁器，并將其與捆梁內部鋼筋進行連接。

2)待高鐵站主體結構施工完成后，進行外墻的土方回填，但僅回填至與高鐵站地下連續墻同高。

3)優化方案中，考慮到原方案中接樁的施工工期較長，經設計變更，直接降低了捆梁標高，省去接樁步驟，并通過破除地下連續墻頂部冠梁和硬化路面后，對地下連續墻和樁頭的鋼筋直接進行接長，以便與捆梁和承臺的鋼筋進行連接。

4)待到捆梁和承臺內的鋼筋與側墻預留的鋼筋接駁器以及底部地下連續墻和樁頭的鋼筋進行綁扎連接后，對捆梁和承臺進行支模和澆筑。

5)待到捆梁和承臺施工完成后，進行上覆土方回填，并進行航站樓上部結構施工。

施工方案中，由于捆梁的截面尺寸較大，內部配筋也較復雜，故捆梁鋼筋施工順序也尤為重要，其具體的設計施工內容包括：①鋼筋綁扎 捆梁鋼筋安裝整體按“從下到上，由內到外”的順序進行施工，基本順序為結構側墻預埋捆梁箍筋接出→底筋→焊鋼筋支架→面筋→內箍筋→縱向分布筋→外圈箍筋封閉；②模板安裝 利用側墻中的對拉螺栓，將其接長后加固捆梁外側模板，以此保證結構連接的整體性；③混凝土澆筑 由于捆梁屬于大體積混凝土，考慮到澆筑水化熱過大等因素，對捆梁采用“斜面分層”的方式進行澆筑，并對每層澆筑的混凝土做好測溫記錄。

4 施工效果

高鐵站地下結構施工完成后，將捆梁內鋼筋與外墻預留的鋼筋接駁器進行連接，以此來保證兩側基礎的整體性，并通過BIM技術進行施工模擬，確保捆梁基礎施工順利完成。接駁器BIM模擬效果如圖6所示。

5 結語

通過對大截面捆梁聯合基礎施工進行分析，綜合現場情況對聯合基礎整體工序進行合理安排，并利用預埋鋼筋接駁器解決了捆梁與地下空間結構共建的技術難題，使捆梁施工比原工期計劃提前15d完成，同時應用BIM工具清晰模擬出施工難點，輔助管理人員快速編制施工方案，有效指導現場施工；另外，本工程捆梁的順利施工為共建區域聯合基礎施工提出很好的解決方案，能為同類工程提供借鑒。

圖6 捆梁與側墻連接模型