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地下室中隔墙两侧结构合拢施工技术

来源:华佗小知识
结构施工STRUCTURE CONSTRUCTION地下室中隔墙两侧结构合拢施工技术

龚 寅1,2

1. 同济大学 上海 200092;2. 上海建工七建集团有限公司 上海 200050

摘要:按上海地区规定,深基坑项目如果距离地铁50 m以内,往往需要将整个基坑划分为若干个小坑;而对于挖深大于15 m的超深基坑,常规多采用地下连续墙作为整个基坑的围护结构及小坑之间的分隔墙,从而产生了一个中隔墙两侧结构如何有效合拢的问题。结合工程实际,就如何组织好中隔墙拆除及地下换撑结构之间的施工顺序,以及施工过程中如何做好中隔墙两侧悬臂结构的临时加固进行阐述,以为此类深基坑工程施工提供借鉴。关键词:深基坑;中隔墙;换撑;临时加固

中图分类号:TU755 文献标志码:A 文章编号:1004-1001(2018)10-1731-03 DOI:10.14144/j.cnki.jzsg.2018.10.018

Construction Technology for Closure of Two Side Structure of Mid-Partition Wall in BasementGONG Yin1,2

1. Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Shanghai Construction No.7 (Group) Co., Ltd., Shanghai 200050, China

1 背景工程概况

1.1󰀡建筑设计概况

上海虹桥商务区核心区06地块D19街坊位于虹桥商务区内,北至绍虹路,东邻申虹路,南侧为舟虹路,西侧为申长路,总建筑面积为209 351 m2,其中地上建筑面积为125 153 m2,地下室建筑面积为84 198 m2,相对标高±0 m相当于绝对高程+5.50 m。本工程由3层地下室,地上1幢9层办公楼、1幢6~7层商业体、1幢5层星舟组成(图1)。

D17地块要求划分为5个小基坑,分别为Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3,除东侧采用咬合桩外,其余均采用厚800 mm地下连续墙围护。Ⅰ-1、Ⅰ-2设3道混凝土支撑,Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3设1道混凝土支撑及3道钢支撑(图2)。

Ⅱ-1

Ⅱ-2Ⅰ-2

Ⅱ-3

咬合桩

Ⅰ-1

D18地块D19地块已建轨交2号线、10号线西交通广场地下车库

图2 工程基坑平面布置示意

虹桥火车站

管委会大楼

2 施工难点分析

2.1󰀡中隔墙两侧悬臂结构需进行临时加固

本工程中隔墙两侧结构的最大悬臂长度为3.8 m,在地下室施工过程中,悬臂结构除了要承担自身荷载外,还要承担今后中隔墙拆除时掉落的混凝土碎块等活荷载(考虑10 kN/m2),因此为了确保结构安全及质量,必须预先对悬臂结构进行加固[1-4]。我们考虑了2种加固方案,一种是采用满堂排架进行加固(间距500 mm×500 mm,图3),另一种是采用在悬臂主梁下设置400 mm×400 mm混凝土临时柱子(图4)。

按照围护设计要求,中隔墙必须在两侧结构全部做到±0 m时方能拆除,因此悬臂结构下方的临时加固保留时间将长达1 a左右,我们按轴线取一个标准跨对2种加固方案进行经济效益分析(表1、表2)。

建筑施工·第40卷·第10期

图1 工程总平面示意

1.2󰀡围护设计概况

D19地块基坑宽度约为150 m,长约200 m,基坑面积约为29 600 m2,开挖深度约为16 m。本基坑采用明挖顺作法施工,根据地铁保护原则,整个基坑根据地铁公司相关

作者简介:龚 寅(1986—),男,本科,工程师通信地址:上海市武夷路150号(200050)。电子邮箱:635649118@qq.com收稿日期:2018-04-09

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龚 寅: 地下室中隔墙两侧结构合拢施工技术

8 400

008中隔墙

005000085 3005300500500500500500500500500300图3 满堂排架加固平面示意

中隔墙

400 mm×400 mm临时柱子

图4 临时柱子加固平面示意

表1 排架满堂加固

材料名称数量单价总价/元钢管租赁1󰀁360󰀁m0.010元/(m·d)4󰀁964钢管搭拆166󰀁m320元/m33󰀁320扣件租赁576个0.006元/(m·d)1󰀁261模板45󰀁m220元/m2900总计——10󰀁445表2 临时柱子加固

材料名称数量单价总价/元混凝土0.736󰀁m3750元/m3552钢筋94󰀁kg6.09元/kg572模板7.4󰀁m220元/m2148总计——1󰀁272由此可见,在工期为1 a的情况下,采用临时柱子加固仅为排架加固费用的1/8,且保留时间越长,经济效益越显著,结构安全性也越有保证。

因此,本工程最终采用临时柱子作为中隔墙两侧悬臂结构的临时加固。

2.2󰀡中隔墙两侧换撑结构施工工况复杂

深基坑工程支撑拆除时,需同步考虑结构换撑的要求,因此在地下室结构施工时需保证结构楼板顶住中隔墙,以确保围护结构水平力的传递(图5)。

另外,在中隔墙拆除施工时,也同样要考虑两侧结构传力的需要,无法将中隔墙一次性拆除到底,而是将中隔墙按照一定的顺序分层跳仓拆除,施工工序繁琐,施工难度大大增加。

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-3.00 m

施工活荷载(10 kN/m3)结构楼板顶第1道支撑住中隔墙-5.00 m

地下1层结构梁

中隔墙800临时柱子

施工活荷载(10 kN/m3)结构楼板顶第2道支撑

住中隔墙-10.60 m

地下2层结构梁800第3道支撑

临时柱子-18.00 m

结构底板

底板换

PL

Ⅰ-2侧

撑带

PK

Ⅰ-1侧

图5 中隔墙换撑剖面示意

3 总体施工流程

1)在中隔墙一侧施工底板换撑带,底板换撑带的一侧顶住中隔墙。

2)在底板支撑带上方施工结构底板。

3)拆除第3道支撑,施工地下第2层结构框架梁、楼板

和临时柱子,楼板一侧顶住中隔墙。

4)拆除第2道支撑,施工地下第1层结构框架梁、楼板和临时柱子,楼板一侧顶住中隔墙。

5)拆除第1道支撑。

6)中隔墙另一侧按照同样的顺序进行施工,直至第1道支撑拆除。

7)拆除中隔墙,竖直方向采用由上至下分层拆除法,水平方向采用分块跳仓拆除法,在每块中隔墙拆除后立即

对相应区域进行结构合拢施工,直到所有中隔墙拆除完毕。

8)拆除临时柱子。

4 关键施工技术

4.1󰀡底板换撑带施工

施工底板换撑带的目的,主要是因为底板与中隔墙之间留有宽800 mm后浇带,底板无法直接顶上中隔墙传力,故需在底板施工之前先在下方施工厚800 mm底板换撑带。

4.2󰀡临时柱子施工

临时柱子截面为400 mm×400 mm,设置于地下2层及地下1层,因此在底板及地下2层结构施工时,预留柱子插筋,配筋为主筋8φ16 mm,箍筋φ10 mm@150 mm。为了便于后续结构梁的连接,临时柱子距离中隔墙不能过近,需保持在1.5 m左右[5-7]。

4.3󰀡结构换撑带施工

为保证结构传力需要,结构楼板需顶住中隔墙,待今后中隔墙拆除后,只要剥出楼板钢筋,便可采用绑接或焊接的方式与另一侧的楼板钢筋连接;但为了保证结构梁今

龚 寅: 地下室中隔墙两侧结构合拢施工技术

后的施工质量,结构梁无需顶住中隔墙,只需与中隔墙空出宽800 mm的间距,留出预留钢筋,与另一侧的梁钢筋进行50%错开焊接或直螺纹套筒连接。

5 结语

本施工技术通过在结构框架梁靠近中隔墙一侧下方设立临时支撑,可以有效支撑靠近中隔墙一侧的结构框架梁,避免在拆除中隔墙时由于坠落的混凝土碎块而带来安全隐患,无需搭设满堂支撑架,减少了材料和人工消耗;同时使楼板一侧顶住中隔墙,能有效传递基坑外土的压力,进一步保证基坑安全。

4.4󰀡中隔墙拆除施工

中隔墙由上而下设有3层,竖直方向采用由上至下分层拆除法,水平方向采用分块跳仓拆除法,将每层中隔墙划分为若干分块,并分为奇数分块集和偶数分块集2个部分。

首先拆除奇数分块集,即对第1、3、5分块进行依次拆除,在拆除第1分块后,对该分块对应位置进行结构合拢施工,接着依次对第3、5分块进行相同的操作,直到奇数分块集对应的结构合拢施工完毕;待结构混凝土强度达到80%后,对另一分块集沿相同的方向进行拆除和结构合拢施工,即对第2、4、6分块依次进行拆除和结构合拢,直到剩余中隔墙相应的区域结构合拢施工完毕为止(图6)。

奇数分块集

第1分块第1分块第1分块

第2分块第2分块第2分块

第3分块第3分块第3分块

第4分块第4分块第4分块

第5分块第5分块第5分块

第6分块第6分块第6分块

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偶数分块集

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西安建筑科技大学学报(自然科学版),2007,39(3):333-338.

图6 中隔墙分块示意

(上接第1730页)

过25 K的报警温度,施工方及时在该测区混凝土上加盖1层薄膜再加3层麻袋使温差达到要求。

污染,取消后浇带省去了凿毛、清理、除锈等大量清理费用。

2)取消后浇带可整体传递围护结构传来的水平力 ,减小支护结构位移,节省后浇带中换撑施工费。

3)取消后浇带可最快地形成整体结构,方便现场材料的堆放与运输 ,节省后浇带保护费用。

3.6󰀡混凝土养护

本工程底板体量大,混凝土约26 320 m3,按跳仓法施工要求分块施工。底板施工时间为6~9月,正值夏天高温天气。混凝土浇捣完成后,及时在底板表面覆盖1层塑料薄膜和3层草袋或麻袋、绿网等,进行蓄热温差养护。

4.3󰀡成型效果

取消后浇带可避免后浇带部位出现排水不及时产生的底板隆起问题,破坏附加防水层。通过实际现场观察并无明显裂缝产生,收水裂缝也大大减少,分块面接缝平顺,底板平整度大大提高。

4 跳仓法施工效果

4.1󰀡进度

1)跳仓法将大底板分割成一块块小板,与此同时底板上的钢筋、模板也被分成了小块,提供了工作面,方便采用流水施工,在此基础上合理安排劳动力,就能缩短整体工期。

2)取消后浇带,一次浇筑成型,将减少后期封堵工序,提前进行土方回填,消除后浇带对后期二次结构、装饰装修等专业施工的影响,节约工期。

5 结语

本工程优化了设计,采用“抗”与“放”的设计原则,整个工程采取跳仓法施工工艺,通过设计、施工、材料等多方面的综合技术措施,实现底板大体积混凝土施工的无缝衔接,节约工期,简化工艺且施工质量容易保障,极大地减小底板渗漏的风险,特别是在主楼与地下室之间取消沉降后浇带,保证了结构整体性、抗震性、耐久性及抗渗性,节约了堵漏费用和人工,效益显著。

4.2󰀡经济性

1)后浇带留置期间,钢筋会锈蚀,混凝土面会结垢

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