南水北調(diào)穿黃工程豎井冠梁施工方法探討

丁友斌 畢守一

(安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院水利工程系，安徽 合肥 231603) (合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009)

南水北調(diào)穿黃工程豎井冠梁施工方法探討

丁友斌 畢守一

(安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院水利工程系，安徽 合肥 231603) (合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009)

針對(duì)南水北調(diào)中線一期穿黃工程Ⅱ-A標(biāo)南岸豎井冠梁施工過(guò)程的實(shí)際情況，提出了相應(yīng)的專(zhuān)項(xiàng)施工方案,具體介紹了豎井冠梁的施工方法，以期為豎井冠梁工程施工提供參考。

豎井；冠梁；地下連續(xù)墻；施工方法

1 工程概況

南水北調(diào)中線一期穿黃工程Ⅱ-A標(biāo)南岸豎井位于黃河河槽內(nèi)人工填筑的平臺(tái)上，地形地貌相對(duì)復(fù)雜，平臺(tái)以南為邙山，以北為孤柏嘴護(hù)山灣透水樁施工平臺(tái)和黃河河床，這給施工過(guò)程造成一定難度。豎井開(kāi)挖深度為41.6m。豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)為內(nèi)徑為15m，厚1.2m，深60.6m的C30鋼筋混凝土地下連續(xù)墻；豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)襯為0.8m厚的鋼筋混凝土，底板為2.5m厚的鋼筋混凝土，底板以下6m采用高噴封底。

2 豎井冠梁施工過(guò)程

豎井土方開(kāi)挖施工遵循“豎向整體分節(jié)，單節(jié)豎向分層、水平分塊，自上而下”的原則進(jìn)行。內(nèi)部土方開(kāi)挖采用PC200挖掘機(jī)開(kāi)挖土方，32t門(mén)式吊機(jī)提升渣土(渣斗容量為12m3)至地面臨時(shí)存渣倉(cāng)，裝載機(jī)配合自卸汽車(chē)進(jìn)行渣土外運(yùn)。豎井內(nèi)襯施工采用整體滑動(dòng)鋼模板，現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋，混凝土泵送至澆筑部位，分層澆筑。環(huán)向施工縫防水采BW-2型橡膠止水。

2.1豎井土方開(kāi)挖

圖1 土方開(kāi)挖平面示意圖

南岸豎井冠梁頂標(biāo)高為106.0m，豎井施工平臺(tái)標(biāo)高105.6m，底板混凝土底標(biāo)高66.5m。設(shè)計(jì)為圓形結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑13.4m，外徑15m，豎井開(kāi)挖深度41.6m。豎井土方施工共分15個(gè)節(jié)段，自豎井平臺(tái)頂部向底部每層3～3.5m厚度逐層逐塊挖運(yùn)，采用1臺(tái)0.8m3挖掘機(jī)開(kāi)挖為主，人工修挖為輔，渣土裝入12m3的料斗中，由32t門(mén)式吊機(jī)進(jìn)行垂直運(yùn)輸，裝載機(jī)配合5t的自卸汽車(chē)進(jìn)行渣土外運(yùn)。土方開(kāi)挖平面示意圖如圖1所示。

豎井土方開(kāi)挖時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)[1]：①由于豎井內(nèi)部空間狹小，土方開(kāi)挖時(shí)需設(shè)專(zhuān)人指揮渣斗的提升和下放部位。②每節(jié)段土方開(kāi)挖至分節(jié)底標(biāo)高以下1.50m時(shí)，應(yīng)人工清底整平、夯實(shí)，以便于鋼筋綁軋和底模安裝。

③基坑底以上30cm的砂土層以人工開(kāi)挖為主，嚴(yán)禁超挖，保持坑底土體的原狀結(jié)構(gòu)，若發(fā)現(xiàn)超挖應(yīng)采用砂礫石等滲水材料回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高，嚴(yán)禁采用粘土、壤土回填。④土方開(kāi)挖過(guò)程應(yīng)始終保證地下水位處于開(kāi)挖面1.5m以下，在豎井內(nèi)加設(shè)簡(jiǎn)易集水井進(jìn)行輔助降水。⑤在土方開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)觀察和監(jiān)控測(cè)量工作，通過(guò)監(jiān)測(cè)反饋，及時(shí)調(diào)整開(kāi)挖步驟，必要時(shí)對(duì)連續(xù)墻采取橫撐加固，確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。⑥土方開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)保持豎井內(nèi)、外指揮人員與門(mén)吊司機(jī)之間溝通暢通。⑦應(yīng)定期或不定期對(duì)料斗吊鉤、環(huán)進(jìn)行檢查，以杜絕安全事故的發(fā)生。

2.2冠梁施工

圖2 冠梁施工示意圖

豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻墻頂設(shè)置2.5×3.0m冠梁，與地下連續(xù)墻連接為整體。冠梁內(nèi)側(cè)模板采用整體滑動(dòng)鋼模板，外側(cè)采用磚模，現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋，混凝土分層澆筑，采用插入式振搗器振搗密實(shí)。整個(gè)冠梁分層連續(xù)澆筑，一次成型。冠梁施工所用混凝土采用集中拌合樓拌制。6輛9m3混凝土拌合車(chē)運(yùn)送熟料至豎井施工平臺(tái)，采用混凝土輸送泵將混凝土送至倉(cāng)內(nèi)并進(jìn)行連續(xù)澆筑。冠梁施工示意圖如圖2所示。

1)地下連續(xù)墻頂部混凝土鑿除(高程103.0m以上) 在高程為103.0m以上的地下連續(xù)墻頂部混凝土必須鑿除，具體包括如下幾方面：①人工用風(fēng)鎬鑿除地下連續(xù)墻頂混凝土至冠梁底標(biāo)高103.0m以上5～10cm，再用鑿子剔鑿至103.0m標(biāo)高處，清除表面浮漿、松動(dòng)的混凝土碎塊等；②用挖掘機(jī)將鑿除砼塊、土方挖到豎井外并用自卸汽車(chē)運(yùn)走；③用鋼絲刷清除樁頂鋼筋上的浮銹、污漬和樁頂上的灰塵；④用高壓風(fēng)把開(kāi)鑿面吹、掃干凈，經(jīng)過(guò)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后,方可綁扎鋼筋。

2)冠梁鋼筋加工和安裝 冠梁鋼筋的加工和安裝必須符合以下幾方面[2]：①冠梁鋼筋加工的彎曲、彎弧等工作在豎井平臺(tái)北側(cè)鋼筋加工場(chǎng)地進(jìn)行，加工完成后用平板車(chē)運(yùn)送至豎井平臺(tái)鋼筋堆放場(chǎng)地。②鋼筋加工前須檢查鋼筋型號(hào)、直徑、外形，銹蝕嚴(yán)重的鋼筋要進(jìn)行除銹，彎曲變形的鋼筋應(yīng)調(diào)直。③冠梁鋼筋安裝分2部分完成，鋼筋安裝前要將地下連續(xù)墻豎向主筋扶正、調(diào)直，表面清理干凈。④鋼筋安裝前應(yīng)清點(diǎn)數(shù)量、類(lèi)型、型號(hào)和直徑，并對(duì)其位置進(jìn)行測(cè)量放線后方可進(jìn)行綁扎；在施工縫處施工時(shí)，還應(yīng)把接縫處鋼筋調(diào)直。⑤第一節(jié)內(nèi)襯鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙尺寸、位置、在底模(土胎模板)澆筑前向下鉆孔布置鋼筋要預(yù)留出鋼筋接頭，同時(shí)避免鋼筋接頭在同一平面上。

圖3 冠梁模板施工示意圖

3)冠梁模板制作及安裝 冠梁鋼筋安裝完畢后，緊接著要進(jìn)行冠梁模板的制作和安裝，主要包括以下過(guò)程[3]：①冠梁施工豎井內(nèi)側(cè)模板采用整體滑動(dòng)鋼模板(廠家定做，運(yùn)輸至工地)32t門(mén)式吊機(jī)分塊吊裝到位。冠梁模板施工示意圖如圖3所示。②滑動(dòng)模板安裝校正后豎井內(nèi)側(cè)不得進(jìn)行土方開(kāi)挖，以免擾動(dòng)土體，致使滑模施工精度降低。③冠梁外側(cè)砌筑“24”磚墻做為外側(cè)模板，磚墻內(nèi)側(cè)刷10mm厚水泥砂漿，磚墻外側(cè)為夯實(shí)土體，確保在混凝土澆筑過(guò)程中磚模不變形。④冠梁底模采用M10砂漿墊層做底模，砂漿墊層基礎(chǔ)土方需要夯實(shí)，以確保底模在冠梁混凝土澆筑過(guò)程不發(fā)生塌陷或變形。

4)冠梁混凝土澆筑 冠梁鋼筋和模板安裝完畢后，進(jìn)行冠梁混凝土澆注，在進(jìn)行施工過(guò)程中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：①混凝土的振搗使用HZ-50A型行星式振搗棒，澆筑分層進(jìn)行，每層厚度不得超過(guò)50mm。澆筑前應(yīng)在模板上標(biāo)出各層頂面標(biāo)高。②混凝土的澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，若需要間歇，則間歇時(shí)間應(yīng)盡量縮短，并應(yīng)在下層混凝土初凝前完成上層混凝土澆筑。③冠梁混凝土澆筑前，應(yīng)在新老混凝土接觸部位鋪筑1～2cm厚同標(biāo)號(hào)砂漿。④混凝土澆筑過(guò)程中入模溫度不得超過(guò)20℃，混凝土輸送罐車(chē)需有降溫措施，若白天氣溫超過(guò)35℃，可以調(diào)整到夜間進(jìn)行施工。⑤冠梁施工中布設(shè)3個(gè)測(cè)溫孔，對(duì)混凝土溫度進(jìn)行檢測(cè)。⑥混凝土運(yùn)至澆筑地點(diǎn)后，經(jīng)坍落度檢驗(yàn)合格后，應(yīng)立即澆筑入模。混凝土卸出時(shí)，其自由傾落高度不宜超過(guò)2m，若超過(guò)2m，應(yīng)采用斜槽、溜槽等下料，且混凝土下料應(yīng)勻速。⑦混凝土澆筑完成初凝后立即對(duì)冠梁頂部收光，在106.0m高程修整，并在混凝土達(dá)到養(yǎng)護(hù)條件時(shí),及時(shí)安排專(zhuān)人進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土表面濕潤(rùn)。

3 結(jié) 語(yǔ)

根據(jù)南水北調(diào)中線一期穿黃工程Ⅱ-A標(biāo)南岸豎井冠梁施工過(guò)程的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了具體施工方案。通過(guò)豎井冠梁施工，可以為后期基坑支撐和主體結(jié)構(gòu)土石方開(kāi)挖提供方便，并為全面完成項(xiàng)目總體目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。

[1]王世川. 圍護(hù)樁及冠梁在地鐵修建中的應(yīng)用[J].山西建筑,2008(14):294:398.

[2]黎永索,張可能,彭環(huán)云. 預(yù)應(yīng)力混凝土冠梁計(jì)算模型[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào),2011(4)：436-440；449.

[3]李建軍,王玉輝,李水平，等.鋼筋混凝土橋蓋梁加固施工技術(shù)[J].市政技術(shù)，2010(S1)：135-139.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.06.048

TU744

A

1673-1409(2012)06-N148-03