某工程運(yùn)輸暗道逆作法施工技術(shù)的探討

趙鐵山

摘要：逆作法，能夠提高地下工程的安全性，可以大大節(jié)約工程造價(jià)，縮短施工工期，防止周圍地基出現(xiàn)下沉和土方滑坡，是一種很有發(fā)展前途和推廣價(jià)值的深基坑支護(hù)技術(shù)，它是施工高層建筑多層地下室和其他多層地下結(jié)構(gòu)的有效辦法。

關(guān)鍵詞：運(yùn)輸暗道 施工難點(diǎn) 施工技術(shù)

0 引言

本工程為大型產(chǎn)品煤儲(chǔ)存槽倉(cāng)，目前全國(guó)僅有數(shù)家。本文以錫林浩特市勝利煤礦大型儲(chǔ)煤槽倉(cāng)輸出暗道工程為研究對(duì)象，結(jié)合其逆作法特征，對(duì)運(yùn)輸暗道的關(guān)鍵施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的探討。為此類工程應(yīng)用提供了有益的參考。

1 工程概況

該工程為大型產(chǎn)品煤儲(chǔ)槽倉(cāng)，儲(chǔ)煤量15萬噸；儲(chǔ)存槽倉(cāng)上部為兩層鋼結(jié)構(gòu)，梯形截面，上層為產(chǎn)品煤輸入層；底層與槽倉(cāng)形成一體為儲(chǔ)存空間；儲(chǔ)存槽倉(cāng)底板以下為產(chǎn)品煤輸出暗道，長(zhǎng)206m，凈寬16.3m，凈高4m，煤炭由暗道內(nèi)的運(yùn)輸皮帶機(jī)運(yùn)出，暗道底板埋深27m，暗道為支護(hù)樁及結(jié)構(gòu)樁支撐結(jié)構(gòu)，暗道兩邊緣支護(hù)樁與結(jié)構(gòu)樁交替布置作護(hù)壁及支撐暗道頂板的作用；暗道頂板厚2m，臨時(shí)跨度17.5m（暗道混凝土剪力墻施工之前完成），暗道頂板由中間和兩側(cè)共三道鋼筋混凝土墻作為支撐，暗道頂板預(yù)留兩排18個(gè)給煤孔，暗道底板為1米厚鋼筋混凝土筏板結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高為+24.5m，自然地面標(biāo)高為+5.1m，暗道底標(biāo)高為-22.1m。

2 施工技術(shù)難點(diǎn)

根據(jù)該工程自身的特殊性及施工環(huán)境，暗道施工具有四大特點(diǎn)：暗道埋深太大，凈高太低，土方蓋挖困難；暗道頂板臨時(shí)跨度較大，撓度不易控制，具體如下：①本工程暗道埋深27m，且暗道凈高太低僅4m，土方蓋挖時(shí)大型機(jī)械無法利用，土方外運(yùn)也困難。②暗道頂板臨時(shí)凈跨17.5m，在挖土過程中要嚴(yán)格觀測(cè)撓度變化情況，應(yīng)制定切實(shí)可行的施工方案來確保施工安全。③如何保證混凝土底板及外墻不滲水，是施工的關(guān)鍵工序。④逆作法地下部分施工時(shí)，墻與頂板的交接處不密實(shí)性及墻體的不均勻沉降控制，也是本工程實(shí)施過程關(guān)鍵技術(shù)之一。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 暗道頂板混凝土施工技術(shù) 暗道頂板厚2000mm，混凝土的澆筑應(yīng)嚴(yán)格按大體積混凝土施工方案要求施工，同時(shí)應(yīng)將以下關(guān)鍵施工工序作為施工重點(diǎn)：①逆作法鋼筋工程。暗道頂板土方開挖時(shí)，在墻體位置局部超挖1000

mm左右，（按施工規(guī)范要求，豎向構(gòu)件搭接接頭錯(cuò)開50%，且距板面高度不小于500mm，兩接頭錯(cuò)開長(zhǎng)度大于35d，故插筋部位應(yīng)超挖1000mm左右才滿足要求）。在做頂板地胎模時(shí)將超挖1000mm部位回填細(xì)沙，再鋪150mm厚的聚苯板，將墻體插筋插于聚苯板及沙層內(nèi)，如圖示。②預(yù)留混凝土下料孔。由于逆作法施工，豎向構(gòu)件墻體混凝土后澆筑，在施工暗道頂板時(shí)（墻頂部位）預(yù)埋Ф150mm鋼管作為墻體混凝土下料洞口和振動(dòng)棒的插入口，間距1500mm，鋼管內(nèi)封堵沙子，以免混凝土進(jìn)入鋼管內(nèi)。然后用混凝土搗實(shí)，逐個(gè)有序封閉，以確保建筑工程質(zhì)量的完整性。

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3.2 暗道土方蓋挖施工 施工方案：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況為加快施工進(jìn)展，采用兩臺(tái)120履帶式挖掘機(jī)及兩輛350裝載機(jī)自東向西開挖，暗道土方開挖每段長(zhǎng)度設(shè)定為50m。施工出口的選擇：該工程西側(cè)緊鄰公路，出土口設(shè)在儲(chǔ)存槽倉(cāng)的西側(cè)。運(yùn)輸設(shè)備的選擇：采用4-8輛5噸汽車運(yùn)輸土方，暗道內(nèi)需鋪設(shè)臨時(shí)道路并鋪設(shè)波紋鋼板，以便車輛更好地通行。由于暗道蓋法挖土是前進(jìn)式開挖，如果一次挖至底板底標(biāo)高，因運(yùn)土車輛來回行駛會(huì)嚴(yán)重?cái)_動(dòng)基底土層，故采取分層開挖法，第一層先“前進(jìn)”開挖，先開挖深4m（即挖到底板頂標(biāo)高）；當(dāng)挖到規(guī)定的進(jìn)深后，再“后退”開挖第二層，挖深1.1m，即挖至底板底標(biāo)高處。開挖施工總程序：開挖一段土方；施工一段暗道底板混凝土及剪力墻混凝土。（不得將整個(gè)暗道土方開挖完成后再施工混凝土暗道底板）。土方開挖工藝：第一層前進(jìn)挖土（掏土）、鋼板鋪設(shè)道路、外運(yùn)土→第二層后退挖土、修正頂板處余土、外運(yùn)土、拆除鋼板道路→驗(yàn)槽澆筑混凝土墊層。土方外運(yùn)土?xí)r，由于自地下27m處運(yùn)至地面，要保證運(yùn)輸車輛安全，運(yùn)土坡道坡度不得大于10°。

3.3 暗道頂板撓度控制措施 暗道頂板施工完成后，開始開挖暗道內(nèi)土方，由于暗道頂板臨時(shí)跨度為17.5米，因此必須保證暗道頂板撓度變化不超過設(shè)計(jì)要求，具體采取以下控制措施：①禁止頂板上部堆放任何施工材料及周轉(zhuǎn)料具。②機(jī)械挖斗、鏟頭等嚴(yán)禁撞擊頂板。③頂板上杜絕施工車輛停放及通行。④晝夜及時(shí)檢測(cè)頂板的撓度變化情況，并做好記錄，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)上報(bào)。⑤制定專項(xiàng)檢測(cè)測(cè)量方案專人負(fù)責(zé)。⑥暗道底板施工完成后首先施工中間一道剪力墻。在整個(gè)暗道頂板施工過程中，經(jīng)檢測(cè)記錄表明最大撓度為35mm，平均為21mm。沒有異?，F(xiàn)象發(fā)生，施工安全順利。

3.4 暗道墻板施工方法 ①鋼筋綁扎及連接。墻體鋼筋上端必須與頂板內(nèi)的預(yù)留插筋焊接，下端與底板墻插筋綁扎連接，確保連接滿足施工規(guī)范要求，綁扎順序?yàn)閴w外層立筋-外層水平筋-墻體內(nèi)層立筋-內(nèi)層水平筋。②模板支設(shè)及加固。外墻模板僅單面支設(shè)加固，不易加固支撐牢固，產(chǎn)生漲模等質(zhì)量通病，為保證模板的穩(wěn)定性，必須在支護(hù)樁側(cè)打膨脹螺栓焊接對(duì)拉螺桿，上下間距400mm一道，模板用14槽鋼作背楞，間距1.5m一道，槽鋼上端與頂板預(yù)留墻插筋固定，下端與底板預(yù)留墻插筋固定。③混凝土澆筑及振動(dòng)。暗道墻體混凝土均從暗道頂板上預(yù)留Φ150mm下料孔內(nèi)由汽車泵直接入。為了減少墻體水平施工縫，墻體模板不需留下料喇叭口及振搗口，墻體混凝土的振搗也從下料孔內(nèi)插入8m長(zhǎng)的振搗棒進(jìn)行振搗。

3.5 墻頂與頂板結(jié)合處施工措施 由于逆作施工豎向構(gòu)件順作，考慮墻體混凝土的密實(shí)性，順作墻體與逆作暗道頂板之間由于混凝土收縮存在縫隙，在支設(shè)墻體模板前，事先在頂板底面預(yù)埋鋼管注漿管，如遇到部分注漿管散漿孔堵塞，在墻體剔鑿“V”型凹槽，埋設(shè)注漿嘴，間距500mm；將注漿嘴的進(jìn)漿孔騎縫粘貼在預(yù)定的位置上。用環(huán)氧膠泥，將槽嵌填密實(shí)，進(jìn)行封縫。

3.6 施工縫及墻體防滲水措施 暗道底板及剪力墻施工縫預(yù)埋膨脹止水條或鋼板止水帶做法如下圖示。暗道外墻墻體為900mm厚混凝土墻體，其模板采用18厚膠結(jié)板、鋼管回楞、穿心螺栓固定，每根穿心螺栓都應(yīng)嚴(yán)格加焊止水片。

3.7 施工通風(fēng)及照明 槽倉(cāng)暗道206m長(zhǎng)，由于暗道頂板有60個(gè)漏煤口，能夠滿足暗道內(nèi)的通風(fēng)需求，因此在開挖暗道土方時(shí)沒有安裝通風(fēng)設(shè)備，機(jī)械尾氣及CO經(jīng)檢測(cè)均沒有超標(biāo)。暗道內(nèi)照明安裝兩道照明線路，間距20m一盞200瓦防爆燈。

3.8 混凝土攪拌澆筑方法 在槽倉(cāng)內(nèi)安裝750型攪拌機(jī)一臺(tái)，地泵一臺(tái)（先安裝在西半部，待東半部暗道混凝土完成后，再將攪拌機(jī)挪到頂板東半部）。施工東半部暗道混凝土?xí)r，將東半部暗道混凝土所需原材料，儲(chǔ)存在槽倉(cāng)內(nèi)西半部；當(dāng)施工西半部暗道混凝土?xí)r，將槽倉(cāng)西半部所有材料挪至東半部，且根據(jù)暗道混凝土原材料需要量，隨時(shí)從地面?zhèn)淞蠄?chǎng)供給?；炷翑嚢韫に嚕涸牧蟼淞稀虿蹅}(cāng)內(nèi)倒運(yùn)材料→混凝土攪拌→混凝土輸送→澆筑。槽倉(cāng)內(nèi)沙、石均可從地面直接二次倒入，即在適當(dāng)?shù)奈恢脤⒉晒獯按蜷_，將沙、石二次倒運(yùn)至槽倉(cāng)內(nèi)堆放，或根據(jù)使用量隨時(shí)供給。暗道底板混凝土直接用地泵通過暗道頂板漏煤口輸入澆筑，暗道剪力墻混凝土均從預(yù)埋在暗道頂板的鋼管下料孔直接輸入。混凝土地泵管不易直接架設(shè)在暗道頂板上，應(yīng)架設(shè)在支護(hù)樁頂貫梁上，預(yù)防因輸送混凝土振動(dòng)影響暗道頂板撓度。

4 暗道施工順序

槽倉(cāng)內(nèi)西半部備料、安裝混凝土機(jī)械→東半部暗道逆作法開挖土方（暗道頂板上禁止堆放任何材料）→東半部暗道混凝土結(jié)構(gòu)施工完成→將混凝土機(jī)械挪至槽倉(cāng)東半部并備料→西半部暗道逆作法開挖土方（頂板上禁止堆放任何材料）→西半部暗道混凝土施工完成→拆除攪拌機(jī)械退場(chǎng)。

5 結(jié)束語

該工程已經(jīng)投入使用，由于運(yùn)輸暗道采用了逆作法施工，在能夠提升其安全性的同時(shí)，大大的縮短了工期，為按時(shí)交付使用起到了關(guān)鍵性作用，解決了運(yùn)輸暗道的施工難點(diǎn)問題。

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