逆作內(nèi)襯墻混凝土接縫密實(shí)度控制技術(shù)

韓勝

【摘 要】伴隨蓋挖逆作法施工工藝而產(chǎn)生了內(nèi)襯墻后期混凝土與先澆混凝土連接不密實(shí)的問題，雖然有諸多解決辦法，但是施工中通常采用的方法卻有質(zhì)量控制難、操作復(fù)雜、造價高等弊端。為此我們引用了預(yù)制梁、管道等施工中使用的充氣膠囊芯模施工工藝，并結(jié)合原蓋挖逆作施工方法，提出了新型控制逆作內(nèi)襯墻混凝土接縫密實(shí)度的施工方法。

【關(guān)鍵詞】充氣膠囊；內(nèi)襯墻蓋；挖逆作；施工

1前言

根據(jù)蓋挖逆作法的工藝特點(diǎn)，板梁結(jié)構(gòu)為先交澆混凝土，其下的內(nèi)襯墻結(jié)構(gòu)為后澆混凝土，由于混凝土收縮、下沉等原因，兩者之間的水平接縫易產(chǎn)生微裂縫而難以密實(shí)。

因此，內(nèi)襯墻的混凝土澆搗及接縫的處理是施工關(guān)鍵。為了避免因連接面產(chǎn)生干縮裂縫、氣泡和孔洞等不密實(shí)現(xiàn)象而滲漏水，本工程在前期施工內(nèi)襯墻時預(yù)埋充氣膠囊來預(yù)留孔洞，后期內(nèi)襯墻混凝土澆筑時通過氣囊孔進(jìn)行垂直澆筑，有效振搗，并對預(yù)留孔洞及時進(jìn)行封堵的方法，從而達(dá)到接縫密實(shí)、利于澆筑，方便振搗，節(jié)約成本的目的。

2工程概況

武漢軌道交通三號線王家墩中心站位于規(guī)劃王家墩商務(wù)核心區(qū)域，三號線與七號線呈“十”字換乘，三號線呈南北走向，七號線呈東西走向，十字交叉四角為物業(yè)開發(fā)區(qū)。工程地下共有四層，地下一層為下沉式廣場，廣場中部設(shè)置一個直徑23m的穹頂；地下二層為三、七號線車站共用的站廳層；地下三層為三號線側(cè)式站臺層及三、七號線設(shè)備層；地下四層為七號線島式站臺層。地下一層采用明挖順作法施工，地下二、三、四層為蓋挖逆作法施工，工程總計逆作內(nèi)襯墻長2389m，逆作內(nèi)襯墻具有工程量大，接縫多，質(zhì)量及防水要求高等特點(diǎn)。

3逆作內(nèi)襯墻接縫密實(shí)度一般控制方法

3.1逆作內(nèi)襯墻接縫密實(shí)度控制方法介紹

逆作內(nèi)襯墻接縫密實(shí)度控制方法可分為直接法、注入法和充填法。其中直接法為傳統(tǒng)的施工方法，由于直接法接縫處鋼筋分擔(dān)的荷載約為整體澆注時的5倍，而注入法和填充法接縫處分擔(dān)的荷載比整體澆筑時只增加10%-30%，故現(xiàn)今設(shè)計采用了注入法和填充法。

注入法是通過預(yù)先設(shè)置的注入孔向縫隙內(nèi)注入水泥漿或環(huán)氧樹脂的一種施工方法。充填法是在下部混凝土澆筑到適當(dāng)高度，清除浮漿后再用無收縮混凝土或砂漿填充。由于逆作內(nèi)襯墻施工中采用填充法較多，此法也具有一定的代表性，現(xiàn)對其做詳細(xì)介紹。

3.2填充法接縫密實(shí)度控制方法

前期內(nèi)襯墻混凝土與地下一層梁板混凝土整體澆筑，內(nèi)襯墻底部一般做成剎肩，后期混凝土澆筑采用澆筑假牛腿及二次振搗工藝，在澆筑的內(nèi)襯墻上部設(shè)置特制的斜向模板，以保證假牛腿頂面高出接縫20cm。內(nèi)襯墻混凝土澆筑至各層內(nèi)襯墻接茬下約30cm停止灌注混凝土，待混凝土不再下沉為止，在混凝土初凝前繼續(xù)進(jìn)行剩余假牛腿處施工。內(nèi)襯墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，拆除接茬處的模板，進(jìn)行人工鑿除假牛腿混凝土，混凝土鑿至據(jù)內(nèi)襯墻邊緣2cm處，最后用同標(biāo)號砂漿把剩余內(nèi)襯墻面抹平。在內(nèi)襯墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，進(jìn)行內(nèi)襯墻二次回填注漿。

注入法和填充法看似可以解決逆作內(nèi)襯墻混凝土接縫密實(shí)度問題，但具體施工中存在一些問題：由于新老混凝土結(jié)合處固有的縫隙存在，注入水泥漿通常會從縫隙中流出；而注入環(huán)氧樹脂時，環(huán)氧樹脂會隨溫度的升高而軟化；不管是填無收縮混凝土還是砂漿，人工操作時都難以保證填筑質(zhì)量；同時混凝土從內(nèi)襯墻頂部側(cè)面入倉，受先澆混凝土影響，后期混凝土難以振搗密實(shí)，還會出現(xiàn)振搗器無法拔出等問題；再者，特殊材料的選擇、牛腿混凝土的鑿除等都會增加工程造價；于是我們期待著提出一種新型的能夠很好的解決逆作內(nèi)襯墻混凝土接縫密實(shí)度問題的施工工藝。

4其他方法的嘗試

為解決以上問題，在施工領(lǐng)域提出了一種可行的逆作內(nèi)襯墻澆搗方法：內(nèi)襯墻混凝土澆筑前，在止水帶與內(nèi)襯墻內(nèi)側(cè)之間每隔1.5-2m預(yù)埋直徑20cm的PVC管預(yù)留澆搗孔。后期內(nèi)襯墻模板直接關(guān)實(shí)，混凝土垂直澆筑到孔頂，振搗棒從澆搗孔洞兩側(cè)垂直進(jìn)入振搗。實(shí)踐證明此法可以很好地保證接縫密實(shí)度。然而對于王家墩中心站項(xiàng)目，其逆作內(nèi)襯墻將近3000米，若用此法，預(yù)埋PVC管長至少3300米。與此同時大量的PVC管埋設(shè)內(nèi)襯墻中難以取出，與混凝土結(jié)合較差，混凝土收縮后易形成空隙，故此法并未被采用。

5充氣膠囊芯模的引入

5.1充氣膠囊芯模介紹

充氣橡膠芯模是一種可膨脹、收縮的圓柱橡膠氣囊，用來形成混凝土構(gòu)件的空腔。在制造空心構(gòu)建時將它放入中間，并充入壓縮空氣，當(dāng)混凝土凝固以后，放出袋子中壓縮空氣，膠囊即收縮，并可以從空腔中抽出膠囊。它使用簡便，經(jīng)濟(jì)耐用，未充氣能柔軟收縮，任意折疊、卷曲，充氣膨脹后具有足夠的強(qiáng)度來承受混凝土的壓力。在橋梁、管道等工程的抽孔工作中得到廣泛應(yīng)用。如圖2為橋梁使用充氣膠囊，圖3為管道使用充氣膠囊。

5.2充氣膠囊芯模的一般施工工藝

充氣膠囊芯模的一般施工工藝為：入?！錃狻潭ㄅc澆筑混凝土—放氣拆除—沖洗氣囊試水檢查。

有了垂直澆搗法的嘗試，結(jié)合原設(shè)計方案，進(jìn)而通過專家論證，我們確定了在內(nèi)襯墻施工中加入充氣膠囊的施工方法。

6新型逆作內(nèi)襯墻施工方法

6.1基坑處理

待大方量土方開挖結(jié)束后，先用大型挖掘機(jī)平整基坑，并跟蹤測量其標(biāo)高。之后采用小型挖掘機(jī)開挖內(nèi)襯墻槽到設(shè)計槽深，結(jié)合內(nèi)襯墻的寬度和小型挖掘機(jī)尺寸，本工程開挖內(nèi)襯墻槽寬控制在1.2米左右。

6.2磚胎膜施工

地下一層板位于粘土層，土體較好，板頂以下內(nèi)襯墻與地下一層梁板采用磚胎膜施工。內(nèi)襯墻槽開挖好后及時對內(nèi)襯墻進(jìn)行測量放線，一方面復(fù)核前期施工地連墻是否侵線，另一方面給內(nèi)襯墻磚胎膜砌筑定位。砌筑磚胎膜之前將墻底土體整平壓實(shí)。

內(nèi)襯墻磚胎膜砌筑采用24磚墻砌筑，對砌筑的磚胎膜抽測其垂直度，確保無傾斜。抹灰后，對每段磚胎膜的標(biāo)高進(jìn)行測量，并及時支撐，防止其傾斜變形。在磚胎膜上緊貼1mm厚軟木板并固定后，磚胎膜施工完成?，F(xiàn)場需對砌筑的磚胎膜做好保護(hù)，如遇降雨需及時覆蓋并做好抽排水工作。

6.3防水施工

地連墻背水面處理平整、干凈后，抹一層2cm厚防水砂漿，然后預(yù)鋪?zhàn)哉撤浪聿?，并在?nèi)襯墻迎水面接縫處貼一層50cm防水加強(qiáng)層。地連墻頂部按設(shè)計要求施做防水。

6.4墻筋綁扎及木模安裝

墻筋綁扎之前先在側(cè)墻槽內(nèi)填30cm厚砂，墻筋綁扎一般順序?yàn)椋合攘?～4根豎筋—畫水平筋間距—綁定位橫筋—綁其余橫豎筋。內(nèi)襯墻豎向鋼筋需按設(shè)計要求預(yù)埋上下層鋼筋接駁器，并擰上封蓋。預(yù)埋筋長度按要求下好料，其下部插入砂中約15cm，并控制好鋼筋垂直度及標(biāo)高。綁扎完鋼筋后即可對板頂以上內(nèi)襯墻支模，支模采用M14拉桿螺栓對拉+鋼管水平支撐結(jié)合，對拉螺栓與鋼管水平撐豎向等距離間隔布置，螺栓加焊5cm×5cm×3mm形止水環(huán)，拆模后加強(qiáng)防水措施將留下的凹槽封堵密實(shí)。

6.5充氣膠囊芯模施工

6.5.1本工程選用充氣膠囊

本工程所選用的充氣膠囊為廠家定制，由橡膠和纖維織物結(jié)合雙面硫化膠布冷粘而成，具有很高的抗張拉強(qiáng)度、彈性、柔軟性和氣密性。定制膠囊長2.4m，直徑為20cm，膠囊在側(cè)墻內(nèi)布置間距為1.5-2m。定制膠囊見圖4與圖5，充氣膠囊施工圖見圖6。

6.5.2充氣膠囊芯模施工工藝與優(yōu)點(diǎn)

1孔洞預(yù)留：內(nèi)襯墻拉筋繞過膠囊埋設(shè)處，避免割斷鋼筋。

2膠囊充氣并涂刷隔離劑：膠囊充氣壓力與膠囊直徑、新澆筑混凝土的壓力和施工氣溫等因素有關(guān)。膠囊壓力保持在0.03-0.05MPa范圍內(nèi)，預(yù)留孔的孔徑均滿足規(guī)范要求，達(dá)到預(yù)期效果。施工前要對充氣膠囊做氣密性檢查，并確定打氣泵工作是否正常，若發(fā)現(xiàn)有膠囊明顯漏氣要及時更換?；炷凉嘧⑶八男r一旦發(fā)現(xiàn)囊內(nèi)氣體不足需立即補(bǔ)氣，確保成孔質(zhì)量。充氣膠囊使用時必須刷隔離劑，以減少抽模阻力，由于機(jī)油會對橡膠侵蝕且污染鋼筋，膠囊不允許用機(jī)油代替隔離劑。

3膠囊安裝與固定：澆筑混凝土?xí)r，在插入式振搗棒和混凝土的作用下充氣膠囊所受浮力較大，膠囊容易上浮移位，影響預(yù)留孔洞質(zhì)量，采取膠囊上增設(shè)兩條橫向卡筋固定。

4前期內(nèi)襯墻混凝土澆筑：混凝土坍落度設(shè)計140-160mm?；炷练謨蓪訚仓?，第一層可采用坍落度略大的混凝土，為避免出現(xiàn)冷縫，分層澆筑時間間隔控制在三小時左右，振搗要密實(shí)。澆筑時振搗棒不得觸碰膠囊，同時避免混凝土從膠囊一側(cè)擠入，從而導(dǎo)致膠囊傾斜位移。

5放氣抽膠囊與試水檢查：充氣膠囊芯模放氣時間與施工氣溫有關(guān)，一般在砼澆筑完畢后混凝土表面用手指能壓出指紋而混凝土不變形即可放氣。抽出的膠囊清洗完畢后即可進(jìn)行試水檢查，對于漏氣嚴(yán)重氣囊不可再次使用。膠囊安裝見圖6，預(yù)留孔洞效果見圖7。

6充氣膠囊芯模優(yōu)點(diǎn)：采用充氣膠囊芯模后，可使預(yù)留孔洞處新老混凝土結(jié)合緊密，提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，解決了預(yù)埋PVC管所產(chǎn)生的孔洞內(nèi)混凝土收縮空隙、混凝土結(jié)構(gòu)整體性差等問題，以及預(yù)埋PVC管或鋼管所帶來的成本增加等問題。充氣膠囊芯?？芍貜?fù)利用，損耗率較小，操作方便，省時省力，現(xiàn)場施工簡便安全，不產(chǎn)生污染，極大提高了工作效率，經(jīng)濟(jì)效益顯著。充氣膠囊施工時降低了操作人員勞動強(qiáng)度、改善勞動條件，為文明施工、安全生產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。

圖6膠囊安裝圖 圖7預(yù)留孔洞效果圖

6.6后期逆作墻施工

有了前期逆作內(nèi)襯墻施工時預(yù)留的澆搗孔，后期逆作內(nèi)襯墻由下往上施工。清除雜物，混凝土鑿毛，施作防水，安裝鋼筋與模板，垂直澆筑，鄰孔振搗。新老混凝土從而可以緊密結(jié)合，有效的控制了內(nèi)襯墻混凝土接縫密實(shí)度。

7結(jié)語

王家墩中心站土建工程本身工程量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用充氣膠囊預(yù)留孔洞，后期垂直澆筑、垂直振搗的方法，不僅在保證安全質(zhì)量、工程進(jìn)度等方面具有重要意義，還節(jié)約材料成本35萬余元。但是這種施工方法在施工過程中仍然遇到了一些問題，比如充氣膠囊制作質(zhì)量不好則會漏氣，施工中需不斷充氣；由于膠囊底部往往彈性較差，所以一旦漏氣抽取膠囊將變得費(fèi)力。因此，我們也期待能有更好更完善的施工工藝，將逆作內(nèi)襯墻混凝土接縫密實(shí)度控制的更好。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB50299-99，地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S]

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

[3]哈爾濱市人防辦.逆作法施工技術(shù)成果報告[Z].

[7]高輔民，蕭巖.蓋挖逆作法修建北京人行地下通道試驗(yàn)研究[Z].

[8]劉國彬，王衛(wèi)東.基坑工程手冊[M]，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009：677-681.

[9]中華人民共和國建設(shè)部.GB50157-2003地鐵設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2003