異型連鑄機旋流井護壁逆作法施工方法

付月勝

(中冶天工集團有限公司，天津 300000)

異型連鑄機旋流井護壁逆作法施工方法

付月勝

(中冶天工集團有限公司，天津 300000)

介紹了在特殊情況下旋流井的施工方法，指出旋流井護壁逆作法施工方法新穎、實用，且施工成本低，并對該工法在施工過程中應(yīng)注意的操作要點進行了詳細分析，為在煉鋼連鑄等復雜環(huán)境中旋流井的施工積累了寶貴經(jīng)驗。

旋流井，逆作法，護壁

0 引言

邯鋼西小屯異型坯連鑄旋流池工程(2號旋流池)為圓筒形地下結(jié)構(gòu)，是為了保證水循環(huán)、保護環(huán)境的重要措施，是整個異型坯連鑄機工程中基礎(chǔ)最深的一個工程。本工程南緊鄰廠房柱基礎(chǔ)、東鄰邯鋼西區(qū)發(fā)電廠;旋流池設(shè)計基礎(chǔ)應(yīng)坐落在第⑥層基巖層上，根據(jù)《地質(zhì)勘察報告書》可知①層～⑤層土質(zhì)分別為雜填土、非自重濕陷性粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、中砂、圓礫。旋流池的位置及現(xiàn)場地質(zhì)狀況均不適合土方大面積開挖。根據(jù)這一狀況，經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)論證，制定了“旋流池護壁逆作法施工方法”。

1 特點

1)保證臨近基礎(chǔ)、墻體的安全——相比較基坑大開挖:如果采用大開挖的方式施工，勢必會將廠房柱基礎(chǔ)G17，G18下地基土掏空，露出基礎(chǔ)下灌注樁，造成樁身不穩(wěn)，留下重大安全隱患;同時還極有可能造成電廠圍墻倒塌。而采用逆作法施工，這些問題都可以避免。

2)使現(xiàn)場相對整潔——相比較排樁:合格的排樁式支護也能達到要求，但施工場地有限，打樁形成的泥漿若不能及時排走，會影響現(xiàn)場整潔美觀。

3)節(jié)省施工成本——相比較排樁、錨噴支護:常用深基坑支護方式中排樁和錨噴支護也適合本工程，但相比較而言，逆作法施工較為經(jīng)濟。

2 工藝原理及順序

土方每次下挖900 mm，立即進行混凝土護壁施工，護壁施工至旋流池錐形段后開挖錐形底板土方，然后開始用“正作法”正常施工。

3 適用范圍

適用于埋深大，地下水位高，相鄰建筑物較近，施工場地狹小的地下構(gòu)筑物(建筑物)的結(jié)構(gòu)施工。根據(jù)不同的開挖范圍，結(jié)合地質(zhì)情況要進行合理的護壁設(shè)計。

4 施工要點

1)土方開挖。旋流池位于自然地面標高約為-2.0 m，先根據(jù)定位線用1臺1.0 m3反鏟挖掘機大面積開挖至-2.5 m，放坡系數(shù)1∶0.2，然后人工配合將基坑底部最外側(cè)1 200 mm范圍內(nèi)土挖平，作為護壁上口環(huán)梁的底模。待環(huán)梁施工完成達到一定強度后，用1臺0.4 m3反鏟挖掘機留在坑內(nèi)配合人工開挖，在旋流池上部地面用25 t汽車吊吊運土方，自卸汽車運土。每次開挖0.9 m深，當挖至離旋流池底300 mm時，人工清底至設(shè)計標高。

2)排水方法。地質(zhì)資料顯示，該工程施工范圍內(nèi)地下水較豐富，所以開挖前必須做好降水工作，本工程中采用深井降水法。參考地質(zhì)勘探資料，在旋流池位置水流上游布置6口水井，鉆孔沉井，孔徑380 mm，深25 m。當施工到一定深度時，混凝土護壁中會有些許水滲出，因此在基坑底部沿護壁做一圈排水溝，并引導流入集水井中，再用水泵抽出。

3)護壁逆作法施工。護壁的施工必須與土方開挖緊密銜接。護壁上口環(huán)梁強度達到80%后拆除模板，在環(huán)梁外圍緊貼環(huán)梁砌筑高于自然地面300 mm的磚沿，防止地面上雜物滑落進入基坑內(nèi)，環(huán)梁上按要求設(shè)置防護欄桿。這些基本防護措施完成之后開始邊開挖邊進行護壁施工。

護壁上口環(huán)梁最大斷面為800 mm×600 mm。護壁斷面為平行四邊形，每段護壁高900 mm，厚350 mm，每段護壁與土體之間用二級φ16螺紋鋼筋連接，鋼筋環(huán)向間距1 000 mm，豎向間距600 mm，插入土中1.8m，并向筒心方向外伸200mm。第一段護壁與環(huán)梁之間、每段護壁之間用縱向受力筋錨固連接，錨入250 mm。

如此，土方每次下挖900 mm，待作為底模的基坑底修平之后立即進行混凝土護壁施工。等到護壁施工至旋流池錐形段后停止護壁施工，此時開挖錐形段土方、按“正作法”施工旋流池底板、筒體結(jié)構(gòu)。

4)模板工程。護壁施工時，底模要利用地模，每次挖完土方后要人工修平作為底模的基坑，修平后開始綁筋、支側(cè)模。下一段護壁的側(cè)模至少要高出上段護壁混凝土底部50 mm，一則為了澆筑混凝土方便，二則為了保證施工縫處混凝土密實。側(cè)模可利用插入土中的二級φ16螺紋鋼筋作為對拉螺桿。護壁混凝土強度須達到80%后方能拆模。

5)鋼筋工程。鋼筋由現(xiàn)場加工制作后用25 t汽車吊吊入基坑內(nèi)，護壁豎向鋼筋的連接采用焊接方式，接頭錯開50%。鋼筋的施工質(zhì)量應(yīng)嚴格按國家工程質(zhì)量規(guī)范進行施工。

6)混凝土工程。環(huán)梁、護壁混凝土采用C30混凝土(摻加水泥重量5%的早強劑FND)。混凝土澆灌前，應(yīng)對模板位置、尺寸、角度以及支撐系統(tǒng)進行檢查，施工縫處必須鑿毛、吹洗干凈。拆模之前一定要保證混凝土強度能夠支撐土體的壓力。

7)其余施工要點。護壁對土體的承重主要依靠其自身強度以及插入土體中的橫向支撐鋼筋，因此施工前必須根據(jù)地質(zhì)情況進行嚴格的設(shè)計，并組織進行現(xiàn)場技術(shù)鑒定，合格后方能施工。

5 效益分析

保證了現(xiàn)場臨近基礎(chǔ)、墻體的安全，使施工現(xiàn)場相對整潔。

節(jié)省了工期:護壁施工完成后旋流池主體結(jié)構(gòu)施工時，外筒利用護壁作為外側(cè)模，節(jié)省了支模、加固、填土時間，從而節(jié)省了工期。當時現(xiàn)場1號旋流池總工程量與之相當，但逆作法施工工期相對節(jié)約40 d。

節(jié)約了成本:逆作法施工護壁用混凝土約260 m3，成本=260× (人工、機械等220+混凝土單價280)+24×鋼筋單價4 300= 23.32萬元;若采用排樁支護，成本約2.0×42=84萬元;若采用錨噴支護，估計成本約35萬元;若采用大開挖，挖方成本約55萬元，回填成本約22萬元，合計77萬元。逆作法施工成本是最低的。

［1］ GB 50202—2009，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.

［2］ JGJ 120—2012，建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程［S］.

［3］ 現(xiàn)場施工圖紙及《地質(zhì)勘察報告書》［Z］.

［4］ 《建筑施工手冊》編委會.建筑施工手冊［M］.第4版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2012.

On retaining wall’s top-down construction method of whirling wells at special-shaped continuous casting machine

Fu Yuesheng

(China Metallrugical Tiangong Group Limited Company，Tianjin 300000，China)

The paper introduces the whirling well construction method in special circumstances，points out the retaining wall’s top-down constructionmethod at thewell is brand-new and practicalwith low construction cost，analyzes the operation points for the constructionmethods in the construction process，so as to accumulate experience for the well construction in the complicated environment，such as the continuous casting in the steelmaking.

whirling well，top-down method，retaining wall

TU745

A

1009-6825(2015)29-0100-02

2015-08-07

付月勝(1975-)，男，高級工程師