雙拼工字鋼用于地下通道結(jié)構(gòu)換撐施工技術(shù)分析

童天培 （中建四局第六建筑工程有限公司，安徽 合肥 230011）

1 引言

雙拼工字鋼用于地下通道結(jié)構(gòu)換撐施工技術(shù)，在地下通道施工過程中，當(dāng)兩側(cè)墻體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求，采用雙拼工字鋼進(jìn)行結(jié)構(gòu)換撐，從而拆除結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐。采用該技術(shù)，施工方便、成本較低，同時具有剛度大、穩(wěn)定性好、水平承載力高等特點(diǎn)，解決了城市高樓密集區(qū)地下作業(yè)的安全問題，降低了施工臨時支護(hù)的成本。因此該施工技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于周邊環(huán)境復(fù)雜以及施工現(xiàn)場狹小的地下工程。

2 工程概況

合肥恒大廣場2號地下連通通道工程位于合肥市瑤海區(qū)金孔路與淮南路交口西南側(cè)，連接合肥恒大廣場1#地塊和2#地塊地下一層商業(yè)。本工程主要內(nèi)容為地下連接通道一座。

2號地下連通通道總建筑面積221.7m2，總長度約30.15m，主通道結(jié)構(gòu)凈寬6m，結(jié)構(gòu)凈高3.1m，埋深約5.2～8.75m，集水坑處局部埋深約10.25m。

2.1 周邊環(huán)境

地下通道連接?xùn)|西兩側(cè)地下一層商業(yè)，東西兩側(cè)臨近通道口處為已建商業(yè)區(qū)下沉廣場。通道正上方南北方向?yàn)槭姓缆方鹂茁贰?/p>

2.2 工程地質(zhì)條件

圖1 2#通道平面布置圖

本區(qū)段勘察現(xiàn)場以鉆探為主，輔以原位測試及室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果共同揭露、分析評價其巖土層分布情況，擬建區(qū)段鉆探深度范圍內(nèi)揭露的第四系土層主要為全新統(tǒng)填土層（Q4）、全新統(tǒng)沖積層（Q4）及上更新統(tǒng)沖積層（Q3），揭露基巖主要為白堊系（K）泥質(zhì)砂巖。

2.3 水文地質(zhì)條件

勘察期間，鉆孔深度范圍內(nèi)見有穩(wěn)定分布的地下水，地下水類型主要為第四系孔隙潛水，主要含水層主要為第②4層粉土夾薄層粉質(zhì)粘土、第②5層細(xì)砂夾薄層粉土層、第③1層粉土夾薄層粉質(zhì)粘土層、第③3層含粘性土細(xì)砂層、第④1層含粘性土細(xì)砂層、第④2層粉土夾薄層粉質(zhì)粘土層級、第④4層粉土夾薄層粉砂層。場區(qū)地下水穩(wěn)定水位埋深0.1～4.0m，水位標(biāo)高10.77～15.55m，平均水位13.53m。依據(jù)工程地勘報告，本工程地下抗浮水位取設(shè)計地面以下-1.0m。

2.4 基坑支護(hù)設(shè)計概況

本工程支護(hù)體系采用φ600@900鉆孔灌注樁（樁長L=12.35～15.85m）+兩道φ609×16鋼支撐。基坑止水設(shè)計方案為φ600@400(樁長L=5～5.5m)高壓旋噴止水帷幕。

通道基坑支護(hù)共設(shè)置鉆孔灌注樁70根，高壓旋噴樁217根。采用鋼支撐兩道，第一道支撐支撐在冠梁上，冠梁截面尺寸為GL800×800mm，共布置10道支撐。第二道支撐架設(shè)在鋼圍檁上，鋼圍檁采用雙拼工45c工字鋼，共布置7道支撐。

在通道兩側(cè)墻體施工時，第二道支撐拆除前，采用雙拼工24工字鋼進(jìn)行換撐，共布置5道水平鋼換撐。

3 施工要點(diǎn)及技術(shù)措施

3.1 施工流程（圖4）

圖2 第一道鋼支撐平面布置圖

圖4 地下通道施工工藝流程圖

3.2 高壓旋噴樁止水帷幕施工

本工程止水帷幕采用高壓旋噴樁，樁徑600mm，搭接200mm，樁長L=5～5.5m不等，共計217根。采用二重管法進(jìn)行施工。

①施工流程圖

圖5 旋噴樁施工工藝流程圖

②施工要點(diǎn)

施工前應(yīng)每臺機(jī)試樁2～3根，按成樁直徑要求確定旋噴回轉(zhuǎn)速度、鉆桿提升速度、注漿壓力、泥漿流量、噴嘴直徑等施工參數(shù)。注漿壓力不小于25MPa,水灰比為1∶1,每米水泥 (P.O32.5)用量最低不小于180kg。噴射作業(yè)時孔口返漿量應(yīng)小于注漿量的20%，分段提升注漿管時搭接長度不小于100mm。若相鄰樁施工超過72小時，應(yīng)在外側(cè)補(bǔ)樁兩根，以保證樁相互搭接及止水良好。

3.3 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁直徑600mm，間距900mm，樁長L=12.35～15.85m，共計70根。采用對稱、間隔成樁的施工順序，在混凝土終凝后，再進(jìn)行相鄰樁的成孔施工。

①施工流程（如圖6所示）

圖6 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖

②施工要點(diǎn)

鉆孔灌注樁樁間土體隨基坑開挖進(jìn)行網(wǎng)噴保護(hù)，鋼筋網(wǎng)為φ6.5@150×150，同時設(shè)置C16水平加強(qiáng)鋼筋，豎向間距為1m。水平加強(qiáng)筋應(yīng)與樁主筋焊接，并與鋼筋網(wǎng)連接牢固。噴射混凝土采用C20，厚100mm。在鉆孔灌注樁間噴射混凝土面層應(yīng)設(shè)置直徑為100mm、長度為400mm的導(dǎo)引排水管，導(dǎo)引排水管間距應(yīng)為2×2.2m梅花型布置，以排干混凝土面層后的滯水。

3.4 鋼支撐施工

本工程采用鋼支撐兩道：第一道支撐支撐在冠梁上，冠梁截面尺寸為GL800×800mm，共布置10道支撐。第二道支撐架設(shè)在鋼圍檁上，鋼圍檁采用雙拼工45c工字鋼，共布置7道支撐。

圖7 鉆孔灌注樁及細(xì)部大樣圖

①支撐安裝施工要點(diǎn)

第一道鋼支撐必須在冠梁達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，方可架設(shè)。第二道支撐鋼圍檁縱向必須采取可靠焊接以保證連續(xù)，焊接接頭位置應(yīng)位于兩鋼支撐間1/3間距處。

支撐安裝完畢后應(yīng)及時檢查各節(jié)點(diǎn)的連接狀況，經(jīng)確認(rèn)符合要求后方可施加預(yù)加軸力,預(yù)加軸力為計算軸力標(biāo)準(zhǔn)值的50%。預(yù)加力應(yīng)分級施加，重復(fù)進(jìn)行，加至設(shè)計值時，應(yīng)再次檢查各連接點(diǎn)的情況，待壓力穩(wěn)定后鎖定。

②支撐拆除施工要點(diǎn)

第一道支撐拆除，當(dāng)側(cè)墻及頂板結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，鋪頂板防水層，覆土至第一道支撐底時，方可拆除。

圖8 冠梁端部節(jié)點(diǎn)圖

圖9 鋼圍檁支撐節(jié)點(diǎn)平面

第二道支撐拆除，當(dāng)側(cè)墻結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，同時換撐體系安裝牢固后，方可拆除。

3.5 鋼換撐施工

第二道支撐拆除前，采用雙拼工24工字鋼進(jìn)行換撐，共布置5道水平鋼換撐。

圖10 鋼換撐布置圖

側(cè)墻混凝土澆筑前，提前預(yù)埋400×400×20鋼板，用來與鋼換撐進(jìn)行焊接。

圖11 雙拼工字鋼大樣圖

根據(jù)施工部署，側(cè)墻分兩段施工。第一次澆筑側(cè)墻至第二道支撐下0.5m處，待下部側(cè)墻達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，布置鋼換撐。換撐安裝頂緊后，即可拆除第二道支撐。

3.6 通道與商業(yè)接駁口處施工

為了和1#地塊、2#地塊地下一層商業(yè)連通，通道兩側(cè)墻體需打通，開洞尺寸長6m，高3.1m，墻厚0.3m。

①施工流程

接駁口施工時，為了不對原有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生擾動，采用靜力切割工藝施工。工藝流程如下。

圖12 地下通道接口剖面示意圖

圖13 地下通道接口處防水做法

腳手架搭設(shè)→放線、驗(yàn)線→水鉆定位→水鉆開洞→臨時門洞繩鋸切割→臨時門洞混凝土塊吊運(yùn)。

②施工要點(diǎn)

新老混凝土接駁處，混凝土澆筑前，舊混凝土需鑿毛清洗濕潤刷漿。

頂板、側(cè)墻、底板雙層鋼筋網(wǎng)間設(shè)拉筋φ8@400梅花型拉結(jié),應(yīng)距結(jié)構(gòu)內(nèi)墻邊50mm處，開始布設(shè)。

植筋孔深d+4mm，施工前孔內(nèi)用空壓機(jī)清灰；植筋膠性能指標(biāo)需符合規(guī)范要求。

③接駁處防水處理

本工程防水層采用（4mm+3mm）自粘橡膠改性瀝青聚酯胎防水卷材，內(nèi)側(cè)防水涂料采用2mm水泥基滲透結(jié)晶型（Ⅱ型）防水涂料。施工縫止水帶采用3mm厚鍍鋅鋼板止水帶。細(xì)部防水做法詳見大樣圖。

混凝土破除過程中，洞口側(cè)面四周靠近門洞接縫原一期防水20cm處，采用人工鑿除混凝土至防水保護(hù)板，保證原防水層不受破壞且滿足新做防水層與原一期防水搭接要求。

4 結(jié)語

雙拼工字鋼用于地下通道結(jié)構(gòu)換撐施工技術(shù)，即兩個型號為24熱軋型工字鋼通過鋼綴板進(jìn)行焊接而成的鋼構(gòu)件，在地下通道主體結(jié)構(gòu)施工過程中，臨時作為基坑水平支撐體系，從而拆除原先內(nèi)支撐的施工工藝。采用該施工技術(shù)，施工方便，成本較低。同時及時換撐，減少了基坑周圍的變形及位移，提高了基坑作業(yè)的安全性。