淺談暗挖法在城市地下工程中的應(yīng)用

王海兵

摘要：早期城市地下人防工程以明挖法、蓋挖逆作法等施工工藝為主，嚴(yán)重干擾道路交通、破壞環(huán)境、影響周邊居民，外加大面積的場地占用給投資商及業(yè)主帶來巨大的資金投入。本文中的民眾街、民慶街地下人防工程改用暗挖法施工，輕松解決了這些問題，保證了施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：暗挖法? 地下人防工程? 施工方案

1 問題的提出

隨著我國建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的增多以及地下工程的建設(shè)，城市中心地表建筑物、道路等建筑設(shè)施多而復(fù)雜，早期地下工程施工多使用明挖法、蓋挖逆作法等工藝為主，嚴(yán)重干擾道路交通、破壞環(huán)境、影響周邊居民，外加大面積的場地占用給投資商及業(yè)主帶來巨大的資金投入。諸多外部干擾因素使得明挖法、蓋挖逆作法等工藝無法在城市中心地下工程建設(shè)中順利實(shí)施，但將暗挖施工工藝引入城市地下工程中就輕松解決了以上提出的問題。

2 概況

民眾街、民慶街地下人防工程位置坐落于哈爾濱市道里主城區(qū)，由民眾街、民慶街成L形組成。位于街道馬路正下方，民慶街西起點(diǎn)位于新陽路，東至民眾街，往北拐北至通達(dá)街路口，為地下兩層，主要功能為商業(yè)和停車庫?？偯娣e為33532.66m2?？傇靸r2.6億元，總工期為13個月，計劃2013年11月開工。施工采用管棚保護(hù)下多導(dǎo)洞暗挖施工負(fù)一層、洞樁法施工負(fù)二層。項目位置見圖1。

地下結(jié)構(gòu)為柱板式+縱橫向剪力墻結(jié)構(gòu)，縱向柱距8.1m，停車位為邊跨，跨距為5.0m。中間縱向通行車道跨距為6.9m。車庫部分邊墻厚0.5m，底板厚0.65m，頂板厚0.6m，中板含后期抹面層厚0.4m?，F(xiàn)澆自密實(shí)防水鋼筋砼，柱為鋼管砼，直徑0.5m，設(shè)有柱帽和柱基礎(chǔ)，覆土厚度為3.4m。商場部分柱網(wǎng)8.1mx8.1m，邊墻厚0.45m，底板厚0.6m，頂板厚0.55m，中板含后期抹面層厚0.4m?，F(xiàn)澆自密實(shí)防水鋼筋砼，柱為鋼管砼，直徑0.5m，設(shè)有柱帽和柱基礎(chǔ)，與基礎(chǔ)底紅線斜交，與地面馬路平行，覆土厚2.4m。

3 總體施工方案

3.1 根據(jù)現(xiàn)場情況、哈爾濱市城市施工等要求，綜合考慮，本工程負(fù)一層采用管棚支護(hù)下暗挖施工、負(fù)二層采用洞樁法施工。具體施工順序如下：豎井開挖→橫通道開挖→打管棚→負(fù)一層導(dǎo)洞開挖支護(hù)→施作挖孔樁下負(fù)二層形成柱子基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及柱子→施作頂板、中板、側(cè)墻→開挖負(fù)二層、施作底板、下接側(cè)墻→施作口部、連接所有主體結(jié)構(gòu)以及隔墻、配套房間→底板填充砂、底板中板抹面主體施工完畢。

其中豎井部分

①選擇豎井位置并開挖豎井，豎井尺寸根據(jù)現(xiàn)場情況決定。②豎井施工工藝流程圖（圖2）。③豎井施工簡圖（圖3）。④直徑108mm管棚超前支護(hù)。在豎井內(nèi)，作為管棚施工的工作面，采用水平定向鉆機(jī)成孔，打入直徑108mm壁厚6mm的鋼管，鋼管中心間距400mm，每節(jié)管為3m分段焊接，根據(jù)現(xiàn)場管線或原地下建筑物基礎(chǔ)埋設(shè)情況確定單根管長度。

3.2 導(dǎo)洞初支施工。初支采用工字鋼I20，每根工字鋼兩端頭均設(shè)有連接板，連接板尺寸為230*220*15。民眾街車庫及商場每榀間距采用60cm，民慶街考慮相鄰建筑物及管線的影響間距調(diào)整為50cm。工字鋼與工字鋼之間設(shè)置φ22連接鋼筋、φ8鋼筋網(wǎng)片。φ22連接鋼筋單根長0.8m豎向工字鋼間按1m間距布設(shè)、水平工字鋼頂板按0.6m間距、中板仰拱間距按1.2m間距布設(shè)。φ8鋼筋網(wǎng)片間距200mm于豎向及頂板工字鋼雙向設(shè)置。鋼筋網(wǎng)片民眾街單層雙向布設(shè)，民慶街雙層雙向設(shè)置。噴射砼采用C25，永久支護(hù)面噴射厚度25cm，臨時支護(hù)面厚度10cm，考慮到民慶街預(yù)防沉降對管線產(chǎn)生不利影響，民慶街的臨時中板也按25cm處理。所有沿側(cè)墻導(dǎo)洞考慮主體砼向負(fù)二層下接的安全因素，每根豎向工字鋼腳均打入2根1.5mφ22錨桿鎖腳。

施工時根據(jù)實(shí)際情況開橫通道或縱通道時設(shè)立馬頭門，馬頭門以3榀工字鋼初支為一組，噴射砼必須滿噴以確保安全。

考慮到初支頂面平整度及施工難度，防水采用帷幕注漿填實(shí)及局部滲漏補(bǔ)防措施處理。

3.3 主體砼部分

3.3.1 結(jié)構(gòu)要求。二襯結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋詳見配筋圖，混凝土標(biāo)號為C35（鋼管柱砼C30），側(cè)墻、頂板、底板均為P8抗?jié)B砼，保護(hù)層厚度：頂板板底25mm，板頂40mm;底板板底40mm，板頂25mm;中板25mm;側(cè)墻土中50mm，室內(nèi)25mm;所有受拉鋼筋錨固長度為34d，受壓鋼筋錨固長度為24d，焊接接頭采用單面焊10d，接頭錯位40d。

3.3.2 施工步序。本工程負(fù)一層采用管棚支護(hù)下暗挖施工、負(fù)二層采用洞樁法施工。主體砼施工結(jié)合初期支護(hù)施工工藝進(jìn)行。施工順序為：挖孔樁內(nèi)底板砼→樁內(nèi)鋼管柱→頂板砼→側(cè)墻負(fù)一層砼→連接側(cè)墻及頂板砼→開挖中導(dǎo)洞→連接導(dǎo)洞間頂板砼→整體澆注導(dǎo)洞間中板砼→開挖負(fù)二層土方→連接柱間底板砼→側(cè)墻下接逆作并及時連接柱間底板砼。

3.3.3 主要施工技術(shù)要求

①底板及柱砼施工

a柱子加工在工廠加工，運(yùn)到現(xiàn)場經(jīng)檢驗合格后使用。b柱子分為2截運(yùn)到洞內(nèi)，用扒桿吊裝。c對位后采用坡口焊連接。

②鋼管柱安裝

a考慮到鋼管樁就位及平整度的控制，鋼管柱底座采用75cm×75cm×1cm鋼板。b為防止鋼板位移，鋼板下焊接“L”形φ25鋼筋4根作支腿。c打完墊層后要測量人員要及時跟進(jìn)，準(zhǔn)確定位柱中心位置及柱底標(biāo)高。在砼初凝前安放好鋼板，施工人員用水平尺找平，同時在墊層四角預(yù)埋纜風(fēng)繩拉環(huán)。d根據(jù)測量人員交付的柱中心點(diǎn)，施工人員在鋼板上畫圓標(biāo)出鋼管柱的位置，并在柱子圓周線外側(cè)焊3個鋼筋頭以作鋼管柱就位時卡位用。e鋼管柱就位后四周應(yīng)拉上纜風(fēng)繩，以便控制鋼管柱垂直度及安全保障。f鋼筋按設(shè)計要求甩筋預(yù)埋，同時每根柱子基礎(chǔ)四周預(yù)埋注漿管（或后期做靜壓樁處理）以提高基底承載力。g灌注混凝土：底板及下半截鋼管柱采用抗?jié)B等級P8的C35標(biāo)號砼。h砼澆筑完畢強(qiáng)度達(dá)到80%以上開始進(jìn)行基礎(chǔ)處理以滿足地基承載力的要求。

③頂板砼施工

用工字鋼縱向跨過挖孔樁，搭在兩側(cè)的土堆上作為排架基礎(chǔ)，并用鋼筋連接或工字鋼中間加木撐防止傾覆。

工字鋼上搭設(shè)鋼管排架，上設(shè)頂托，下設(shè)底托。排架上鋪木板方便工人操作，利用2側(cè)臨時支撐焊接鋼管或鋼筋用來支撐鋼筋籠。

鋼筋籠檢驗綁扎合格后，按設(shè)計標(biāo)高制安模板。每10m預(yù)留φ42注漿孔或考慮商業(yè)部分營業(yè)的因素根據(jù)實(shí)際情況將注漿孔留在兩端頭。

頂板底板每隔10m預(yù)留砼澆筑孔，澆筑泵管要單獨(dú)搭設(shè)支架，以免泵送時晃動支架帶動模板。頂板采用泵送頂升法灌注C35抗?jié)BP8免振搗自密實(shí)混凝土。

砼澆筑時為保證砼密實(shí)飽滿，在端頭堵頭板的頂端要預(yù)留1-3公分高的觀察槽口，當(dāng)槽口滿溢時證明砼已經(jīng)灌滿，考慮后期砼收縮以及頂板頂面的平整度因素，砼收縮趨平穩(wěn)后再進(jìn)行后期注漿保證砼與頂部初支結(jié)合密貼。

參考文獻(xiàn)：

[1]王薪，丁建偉.地下人防工程結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算的特點(diǎn)[J].價值工程，2010（06）.

[2]吳濤，謝金容，楊延軍主編.人民防空地下室建筑設(shè)計[M].中國計劃出版社，2006.

[3]田貴應(yīng).地下人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)分析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2015（02）.