核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工工藝

李筱晴

摘 要：文章通過對(duì)湖南某住宅工程地下室核心筒、變截面連續(xù)墻逆作法施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行分析，詳細(xì)介紹了核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)，供類似工程參考。

關(guān)鍵詞：地下室； 逆作法； 核心筒；地下連續(xù)墻；施工工藝

中圖分類號(hào)：TU761.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1008-0422（2013）08-0129-02

1 工程概況

湖南某住宅工程，占地面積45600m2，其中AB塔樓為38層大底盤超高層住宅，地下4層，基礎(chǔ)由地下連續(xù)墻、沖孔樁基礎(chǔ)組成，地下室采用逆作法施工，其中核心筒地下連續(xù)墻劃分為16個(gè)槽段，最大槽段鋼筋網(wǎng)片長33m，質(zhì)量達(dá)75t；變截面地下連續(xù)墻長7000mm，寬1000mm，其中長4000mm墻頂標(biāo)高為-7.050m，3000mm墻頂標(biāo)高為-16.250m。

2 核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工重、難點(diǎn)分析

與普通的地下連續(xù)墻施工相比，核心筒地下連續(xù)墻有轉(zhuǎn)角處鋼筋籠加工制作、槽段接頭處做法以及變截面連續(xù)墻空腔部位混凝土澆筑方法的選擇等要求，施工難度較大，具體分析如下。

2.1地下連續(xù)墻鋼筋籠加工制作

地下連續(xù)墻鋼筋網(wǎng)片由鋼筋、異形柱、型鋼柱組成。異形柱、型鋼柱體量大，加工制作難度大，同時(shí)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行焊縫檢測、探傷檢測，直接影響工期進(jìn)度，且現(xiàn)場焊接的質(zhì)量無法保證，應(yīng)考慮選擇專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)公司加工制作。

2.2核心筒地下連續(xù)墻槽段接頭處施工

地下連續(xù)墻接頭處雙型鋼重疊施工，先澆槽段工字鋼定位、垂直度有誤差時(shí)，后澆筑槽段工字鋼將無法垂直插入，且型鋼與型鋼之間間距小，混凝土無法流入、泥漿無法排除、施工質(zhì)量無法保證，將直接影響地下連續(xù)墻的整體施工質(zhì)量，經(jīng)與設(shè)計(jì)協(xié)商，對(duì)槽段接頭處進(jìn)行優(yōu)化施工，如圖1所示。

2.3變截面連續(xù)墻空腔部位混凝土澆筑方法的選擇

由于L形變截面地下連續(xù)墻總長7000mm，其中4000mm墻頂標(biāo)高為-7.050m，3000mm墻頂標(biāo)高為-16.250m，墻頂標(biāo)高相差9m，且同時(shí)安裝2根導(dǎo)管施工。長3000mm，高9m的空腔范圍如何處理成為本工程的重、難點(diǎn)。若直接澆筑素混凝土與另一側(cè)-7.050m墻頂相平，增加混凝土材料費(fèi)用，且增加以后的打鑿工程量；若采用側(cè)面封鋼板，空腔部位填充砂袋，容易造成墻體傾斜，如圖2所示，給工程帶來重大質(zhì)量隱患，經(jīng)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位討論，采用塑料管沉箱填充，從而減少今后的打鑿工程量，縮短工期、節(jié)約成本。

2.4鋼筋網(wǎng)片吊裝難度大

核心筒連續(xù)墻鋼筋網(wǎng)片長度大、質(zhì)量大（75t），應(yīng)合理選用2臺(tái)履帶式起重機(jī)施工，1臺(tái)作為主起重機(jī)（250t），另一臺(tái)為副起重機(jī)（100t），整體吊裝入槽，吊點(diǎn)的位置、數(shù)量及鋼絲繩規(guī)格的選擇應(yīng)充分考慮，并對(duì)吊點(diǎn)鋼筋及鋼絲繩進(jìn)行安全計(jì)算；鋼筋籠垂直起吊后偏心受力，鋼筋籠呈傾斜狀態(tài)，無法將鋼筋籠放入槽內(nèi)，通過仔細(xì)對(duì)吊點(diǎn)的研究設(shè)計(jì)，在扁擔(dān)梁原有的2個(gè)滑輪基礎(chǔ)上增加1個(gè)滑輪，吊點(diǎn)設(shè)計(jì)為12點(diǎn)吊裝，滿足吊裝要求。

3 核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工工藝流程

通過核心筒、變截面連續(xù)墻施工重難點(diǎn)分析可以看出，核心筒地下連續(xù)墻墻體施工難度較大，通過多次討論、分析，制定了核心筒地下連續(xù)墻施工工藝，主要工藝流程如下：測量放線→導(dǎo)墻施工→泥漿池設(shè)置→地下連續(xù)墻槽段引孔→液壓抓斗機(jī)取土→巖層沖孔、修槽→成槽清孔施工→鋼筋網(wǎng)片、異形柱加工制作→鋼筋吊點(diǎn)的設(shè)計(jì)→核心筒轉(zhuǎn)角處鋼筋籠斜向支撐拆除→吊筋與轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置→地下連續(xù)墻水下混凝土澆筑導(dǎo)管布置→變截面地下連續(xù)墻空腔部位塑料管沉箱的組裝及吊運(yùn)填充施工。

3.1測量放線

利用現(xiàn)場周邊已知坐標(biāo)控制點(diǎn)，用全站儀定出沖孔樁、地下連續(xù)墻及抗側(cè)剪力墻軸線控制點(diǎn)，并引出軸線。

3.2導(dǎo)墻施工

導(dǎo)墻起著支護(hù)槽口土體作用，根據(jù)施工區(qū)域地質(zhì)情況，導(dǎo)墻做成“┓┏”形現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)凈寬比地下連續(xù)墻寬50mm。導(dǎo)墻各轉(zhuǎn)角處需向外延伸200mm，以滿足最小開挖槽段及鉆孔入巖需要，如圖3所示。

3.3泥漿池設(shè)置

泥漿主要是在地下連續(xù)墻挖槽過程中起護(hù)壁作用，泥漿護(hù)壁技術(shù)是地下連續(xù)墻工程基礎(chǔ)技術(shù)之一，其質(zhì)量好壞直接影響到地下連續(xù)墻的質(zhì)量與安全。

3.4地下連續(xù)墻槽段引孔

地下連續(xù)墻槽段施工時(shí)，首先進(jìn)行引孔施工，引孔應(yīng)按槽段劃分先后順序施工，首先進(jìn)行地下連續(xù)墻4個(gè)轉(zhuǎn)角處引孔施工，直至完成轉(zhuǎn)角處地下連續(xù)墻混凝土澆筑，方可進(jìn)行中間段地下連續(xù)墻引孔及水下混凝土澆筑，地下連續(xù)墻寬度為1m，采用1m圓柱吊錘引孔，引孔的數(shù)量根據(jù)槽段長度確定，引孔孔底深度按設(shè)計(jì)要求進(jìn)入微風(fēng)化巖層3D。地下連續(xù)墻引孔如圖4所示。

3.5液壓抓斗機(jī)取土

液壓抓斗的沖擊力和閉合力足以抓起強(qiáng)風(fēng)化巖以上各層，在成槽過程中，嚴(yán)格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是開槽階段。仔細(xì)觀察監(jiān)測系統(tǒng)，x，y軸方向偏差超過允許值時(shí)，立即進(jìn)行糾偏。抓斗貼臨基坑側(cè)導(dǎo)墻入槽，機(jī)械操作要平穩(wěn)，并及時(shí)補(bǔ)入泥漿，保持導(dǎo)墻中泥漿液面穩(wěn)定。

3.6巖層沖孔、修槽

強(qiáng)風(fēng)化巖以上各層取土成槽后，采用沖錘呈螺旋狀進(jìn)行地下連續(xù)墻中風(fēng)化、微風(fēng)化巖層的成孔施工，當(dāng)入巖深度滿足要求時(shí)，配以特制的800mm×1200mm的方鉆，將剩余“巖墻”破碎。破碎時(shí)，以每兩鉆孔位中點(diǎn)作為中心下鉆，成孔后再輔以液壓抓斗清除巖屑。

3.7成槽清孔施工

核心筒成槽后，對(duì)其成渣進(jìn)行清理，采用ZX200型黑旋風(fēng)清孔機(jī)進(jìn)行清孔，同時(shí)對(duì)泥漿密度及含砂率進(jìn)行檢測，含砂率<7%、泥漿密度控制在1.15～1.25。

3.8鋼筋網(wǎng)、異形柱加工制作

AB核心筒地下連續(xù)墻分為8個(gè)區(qū)段，共計(jì)16個(gè)區(qū)段，如圖5所示，轉(zhuǎn)角處鋼筋網(wǎng)片質(zhì)量大，最重達(dá)75t，加之轉(zhuǎn)角處有異形鋼柱，施工難度較大，因此鋼筋網(wǎng)片分段制作、整體吊裝入槽，縮短時(shí)間。

1）異形柱及接頭處施工

將在專業(yè)公司加工的成半成品運(yùn)至工地，與鋼筋焊接，形成鋼筋網(wǎng)片，異形柱焊縫等級(jí)為二級(jí)，制作完成后，進(jìn)行焊縫探傷檢測。異形柱焊接及加工如圖6，7所示。

2）鋼筋網(wǎng)片制作

①現(xiàn)場設(shè)置鋼筋籠加工平臺(tái)，平臺(tái)要求具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，并保持水平。②鋼筋加工符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范要求，鋼筋加工按以下順序：先鋪設(shè)橫向鋼筋，再鋪設(shè)縱向鋼筋，并焊接牢固，焊接底層保護(hù)墊塊，吊裝異形柱與下部鋼筋焊接，然后焊接中間桁架，再焊接上層縱向鋼筋中間連接筋和面層橫向鋼筋，然后焊接鎖邊筋、吊筋，最后焊接預(yù)埋件（同時(shí)焊接中間預(yù)埋件定位水平筋）及保護(hù)墊塊。③對(duì)“┐”形鋼筋籠，除圖紙?jiān)O(shè)計(jì)縱向桁架外，還應(yīng)在陰角處3～5m增設(shè)型鋼斜向支撐與型鋼柱焊接，避免吊裝時(shí)鋼筋網(wǎng)片變形。

3.9鋼筋吊點(diǎn)的設(shè)計(jì)

1）核心筒地下連續(xù)墻吊點(diǎn)設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)角處槽段最大質(zhì)量約75t，采用8點(diǎn)吊裝法，考慮構(gòu)件較重，不采用扁擔(dān)梁吊裝，在距鋼筋籠中的異形柱、型鋼柱鋼板150mm上開6個(gè)圓洞，圓洞直徑為5～8cm，另外2個(gè)吊點(diǎn)采用與異形柱相同的鋼板（30mm）作為吊耳，與型鋼柱進(jìn)行焊接。

2）變截面地下連續(xù)墻吊點(diǎn)設(shè)計(jì)

通過對(duì)吊點(diǎn)的仔細(xì)研究，在扁擔(dān)梁原有的2個(gè)滑輪組基礎(chǔ)上增加1個(gè)滑輪組，吊點(diǎn)設(shè)計(jì)為10點(diǎn)吊裝，滿足吊裝要求，如圖8所示。

3.10核心筒轉(zhuǎn)角處鋼筋籠斜向支撐拆除

鋼筋籠垂直起吊后，離槽口50cm時(shí)進(jìn)行放線校核，將鋼筋籠慢慢放入槽內(nèi)，同時(shí)根據(jù)下放的深度割除原支撐使用的斜向型鋼支撐。

3.11吊筋與轉(zhuǎn)換點(diǎn)的設(shè)置

1）核心筒鋼筋籠吊筋與轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置

因鋼筋籠頂標(biāo)高為-7.500m，考慮鋼筋籠吊裝放入槽內(nèi)一定深度，設(shè)置在鋼筋籠上吊點(diǎn)需進(jìn)行二次轉(zhuǎn)換吊裝，因此在變截面墻體墻底處（-7.500m的位置）下2000mm處設(shè)置轉(zhuǎn)換吊點(diǎn)，轉(zhuǎn)換點(diǎn)在鋼筋籠上設(shè)置U形口內(nèi)插入方形鋼棒。鋼棒插入完成后，將滑輪的鋼絲繩解除，重新扣在鋼筋籠設(shè)置吊筋上，吊筋采用A20圓鋼與鋼筋籠中的主筋、型鋼柱進(jìn)行焊接以便于轉(zhuǎn)換，如圖9所示。

2）變截面地下連續(xù)墻鋼筋籠吊筋與轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置

因鋼筋籠為L形，考慮鋼筋籠吊裝放入槽內(nèi)一定深度，設(shè)置在鋼筋籠上吊點(diǎn)需進(jìn)行二次轉(zhuǎn)換吊裝，因此在變截面墻體最低（-16.250m）位置下500mm處設(shè)置轉(zhuǎn)換吊點(diǎn)，轉(zhuǎn)換點(diǎn)在鋼筋籠上設(shè)置U形口，內(nèi)插入方形鋼棒。鋼棒插入完成后，將滑輪的鋼絲繩解除，重新扣在鋼筋籠設(shè)置吊筋上，吊筋采用A20圓鋼與鋼筋籠中的主筋、型鋼柱進(jìn)行焊接以便于轉(zhuǎn)換。

3.12水下混凝土澆筑導(dǎo)管布置

為保證混凝土澆筑的順利進(jìn)行及澆筑質(zhì)量，混凝土澆筑前對(duì)轉(zhuǎn)角處及平直槽段下導(dǎo)管位置提前布置（見圖10），轉(zhuǎn)角處槽段計(jì)劃布置3根導(dǎo)管（其中包含異形柱中的導(dǎo)管，由于空間較小，容易卡管，考慮采用小直徑的無縫導(dǎo)管施工），平直槽段<4m的布置1根導(dǎo)管，≥4m的布置2根導(dǎo)管。混凝土澆筑時(shí)各導(dǎo)管應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)勻速向上提升，確?；炷撩嫱瑫r(shí)頂升的高度。

3.13變截面地下連續(xù)墻空腔部位塑料管沉箱的組裝及吊運(yùn)填充施工

1）澆筑變截面地下連續(xù)墻混凝土?xí)r，應(yīng)提前將填充的塑料管綁扎成方形沉箱，同時(shí)在底部焊接鋼筋托架，采用4根比塑料管沉箱長200mm的L形鋼筋從管中穿出與塑料沉箱另一端鋼筋箍帽進(jìn)行焊接，以滿足吊裝要求。

4 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1導(dǎo)墻施工質(zhì)量要求

內(nèi)墻面與地下連續(xù)墻縱軸線平行度誤差為±10mm，內(nèi)外導(dǎo)墻間距誤差為±10mm，導(dǎo)墻內(nèi)墻面垂直度誤差為5‰，導(dǎo)墻內(nèi)墻面平整度為3mm，導(dǎo)墻頂面平整度為5mm。

4.2泥漿質(zhì)量要求（見表1）

4.3地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量要求

垂直度≤0.5%；槽深允許誤差：+100mm～-200mm；槽寬允許誤差：0～50mm。

4.4鋼筋網(wǎng)片及異形柱加工制作質(zhì)量要求

主筋間距誤差為±10mm；水平筋間距誤差為±20mm；兩排受力筋間距誤差為-10mm；鋼筋籠主筋長度誤差為±100mm；鋼筋籠保護(hù)層誤差為5mm；鋼筋籠水平長度誤差為±20mm；型鋼柱、異形柱焊縫等級(jí)為二級(jí)；型鋼柱、異形柱進(jìn)行焊縫檢測，并出具檢測報(bào)告。

5 結(jié)語

本工程核心筒地下連續(xù)墻墻體逆作法施工難度較大，通過施工單位多次討論、分析，制定了詳細(xì)的施工工藝流程。

該核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工自2012年3月20日開始，在本工程逆作法地下連續(xù)墻的施工過程中，嚴(yán)格控制、合理安排各道施工工序，成功實(shí)現(xiàn)了既定的質(zhì)量目標(biāo)。縮短了工期，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，獲各方好評(píng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]地下連續(xù)墻內(nèi)支撐體系在基坑支護(hù)工程中的運(yùn)用[J]. 廣東建材. 2008（05）

[2]GB50205—2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2002.

[3]建筑施工手冊（4版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[4]莊劍峰，謝小松. “半逆作法”在大型深基坑開挖中的應(yīng)用[J]. 建筑技術(shù). 2007（12）

[5]徐至鈞，趙錫宏.逆作法設(shè)計(jì)與施工[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[6]中國建筑科學(xué)研究院.JGJ120-99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.