地下室中隔墻兩側(cè)結(jié)構(gòu)合攏施工技術(shù)

龔 寅

1. 同濟大學(xué) 上海 200092；2. 上海建工七建集團有限公司 上海 200050

1 背景工程概況

1.1 建筑設(shè)計概況

上海虹橋商務(wù)區(qū)核心區(qū)06地塊D19街坊位于虹橋商務(wù)區(qū)內(nèi)，北至紹虹路，東鄰申虹路，南側(cè)為舟虹路，西側(cè)為申長路，總建筑面積為209 351 m2，其中地上建筑面積為125 153 m2，地下室建筑面積為84 198 m2，相對標(biāo)高±0 m相當(dāng)于絕對高程＋5.50 m。本工程由3層地下室，地上1幢9層辦公樓、1幢6～7層商業(yè)體、1幢5層星舟組成（圖1）。

圖1 工程總平面示意

1.2 圍護設(shè)計概況

D19地塊基坑寬度約為150 m，長約200 m，基坑面積約為29 600 m2，開挖深度約為16 m。本基坑采用明挖順作法施工，根據(jù)地鐵保護原則，整個基坑根據(jù)地鐵公司相關(guān)要求劃分為5個小基坑，分別為Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3，除東側(cè)采用咬合樁外，其余均采用厚800 mm地下連續(xù)墻圍護。Ⅰ-1、Ⅰ-2設(shè)3道混凝土支撐，Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3設(shè)1道混凝土支撐及3道鋼支撐（圖2）。

圖2 工程基坑平面布置示意

2 施工難點分析

2.1 中隔墻兩側(cè)懸臂結(jié)構(gòu)需進行臨時加固

本工程中隔墻兩側(cè)結(jié)構(gòu)的最大懸臂長度為3.8 m，在地下室施工過程中，懸臂結(jié)構(gòu)除了要承擔(dān)自身荷載外，還要承擔(dān)今后中隔墻拆除時掉落的混凝土碎塊等活荷載（考慮10 kN/m2），因此為了確保結(jié)構(gòu)安全及質(zhì)量，必須預(yù)先對懸臂結(jié)構(gòu)進行加固[1-4]。我們考慮了2種加固方案，一種是采用滿堂排架進行加固（間距500 mm×500 mm，圖3），另一種是采用在懸臂主梁下設(shè)置400 mm×400 mm混凝土臨時柱子（圖4）。

按照圍護設(shè)計要求，中隔墻必須在兩側(cè)結(jié)構(gòu)全部做到±0 m時方能拆除，因此懸臂結(jié)構(gòu)下方的臨時加固保留時間將長達1 a左右，我們按軸線取一個標(biāo)準(zhǔn)跨對2種加固方案進行經(jīng)濟效益分析（表1、表2）。

圖3 滿堂排架加固平面示意

圖4 臨時柱子加固平面示意

表1 排架滿堂加固

表2 臨時柱子加固

由此可見，在工期為1 a的情況下，采用臨時柱子加固僅為排架加固費用的1/8，且保留時間越長，經(jīng)濟效益越顯著，結(jié)構(gòu)安全性也越有保證。

因此，本工程最終采用臨時柱子作為中隔墻兩側(cè)懸臂結(jié)構(gòu)的臨時加固。

2.2 中隔墻兩側(cè)換撐結(jié)構(gòu)施工工況復(fù)雜

深基坑工程支撐拆除時，需同步考慮結(jié)構(gòu)換撐的要求，因此在地下室結(jié)構(gòu)施工時需保證結(jié)構(gòu)樓板頂住中隔墻，以確保圍護結(jié)構(gòu)水平力的傳遞（圖5）。

另外，在中隔墻拆除施工時，也同樣要考慮兩側(cè)結(jié)構(gòu)傳力的需要，無法將中隔墻一次性拆除到底，而是將中隔墻按照一定的順序分層跳倉拆除，施工工序繁瑣，施工難度大大增加。

圖5 中隔墻換撐剖面示意

3 總體施工流程

1）在中隔墻一側(cè)施工底板換撐帶，底板換撐帶的一側(cè)頂住中隔墻。

2）在底板支撐帶上方施工結(jié)構(gòu)底板。

3）拆除第3道支撐，施工地下第2層結(jié)構(gòu)框架梁、樓板和臨時柱子，樓板一側(cè)頂住中隔墻。

4）拆除第2道支撐，施工地下第1層結(jié)構(gòu)框架梁、樓板和臨時柱子，樓板一側(cè)頂住中隔墻。

5）拆除第1道支撐。

6）中隔墻另一側(cè)按照同樣的順序進行施工，直至第1道支撐拆除。

7）拆除中隔墻，豎直方向采用由上至下分層拆除法，水平方向采用分塊跳倉拆除法，在每塊中隔墻拆除后立即對相應(yīng)區(qū)域進行結(jié)構(gòu)合攏施工，直到所有中隔墻拆除完畢。

8）拆除臨時柱子。

4 關(guān)鍵施工技術(shù)

4.1 底板換撐帶施工

施工底板換撐帶的目的，主要是因為底板與中隔墻之間留有寬800 mm后澆帶，底板無法直接頂上中隔墻傳力，故需在底板施工之前先在下方施工厚800 mm底板換撐帶。

4.2 臨時柱子施工

臨時柱子截面為400 mm×400 mm，設(shè)置于地下2層及地下1層，因此在底板及地下2層結(jié)構(gòu)施工時，預(yù)留柱子插筋，配筋為主筋8φ16 mm，箍筋φ10 mm@150 mm。為了便于后續(xù)結(jié)構(gòu)梁的連接，臨時柱子距離中隔墻不能過近，需保持在1.5 m左右[5-7]。

4.3 結(jié)構(gòu)換撐帶施工

為保證結(jié)構(gòu)傳力需要，結(jié)構(gòu)樓板需頂住中隔墻，待今后中隔墻拆除后，只要剝出樓板鋼筋，便可采用綁接或焊接的方式與另一側(cè)的樓板鋼筋連接；但為了保證結(jié)構(gòu)梁今后的施工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)梁無需頂住中隔墻，只需與中隔墻空出寬800 mm的間距，留出預(yù)留鋼筋，與另一側(cè)的梁鋼筋進行50%錯開焊接或直螺紋套筒連接。

4.4 中隔墻拆除施工

中隔墻由上而下設(shè)有3層，豎直方向采用由上至下分層拆除法，水平方向采用分塊跳倉拆除法，將每層中隔墻劃分為若干分塊，并分為奇數(shù)分塊集和偶數(shù)分塊集2個部分。

首先拆除奇數(shù)分塊集，即對第1、3、5分塊進行依次拆除，在拆除第1分塊后，對該分塊對應(yīng)位置進行結(jié)構(gòu)合攏施工，接著依次對第3、5分塊進行相同的操作，直到奇數(shù)分塊集對應(yīng)的結(jié)構(gòu)合攏施工完畢；待結(jié)構(gòu)混凝土強度達到80%后，對另一分塊集沿相同的方向進行拆除和結(jié)構(gòu)合攏施工，即對第2、4、6分塊依次進行拆除和結(jié)構(gòu)合攏，直到剩余中隔墻相應(yīng)的區(qū)域結(jié)構(gòu)合攏施工完畢為止（圖6）。

圖6 中隔墻分塊示意

5 結(jié)語

本施工技術(shù)通過在結(jié)構(gòu)框架梁靠近中隔墻一側(cè)下方設(shè)立臨時支撐，可以有效支撐靠近中隔墻一側(cè)的結(jié)構(gòu)框架梁，避免在拆除中隔墻時由于墜落的混凝土碎塊而帶來安全隱患，無需搭設(shè)滿堂支撐架，減少了材料和人工消耗；同時使樓板一側(cè)頂住中隔墻，能有效傳遞基坑外土的壓力，進一步保證基坑安全。