趙漢杰 張 妍 李衍慶 陳豐勝 王 強(qiáng)

1.中建三局集團(tuán)有限公司（滬） 上海 200129；2.同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司 上海 200092

1 工程概況

地下結(jié)構(gòu)跳空施工技術(shù)以上海瑞立文化商業(yè)廣場(chǎng)商住辦項(xiàng)目（14C地塊）為依托，該項(xiàng)目總建筑面積209 296 m2，由14C-02、14C-03、14C-05、14C-06四個(gè)地塊組成，其中14C-02、14C-05為第一期工程，也是此技術(shù)應(yīng)用之處（圖1）。

圖1 工程14C地塊示意

整個(gè)項(xiàng)目自2013年4月18日開(kāi)工，一期工程14C-05地塊所在的5#、6#樓要求在2014年3月底進(jìn)行結(jié)構(gòu)封頂，5月開(kāi)始正式售房，但按設(shè)計(jì)工況要求，B區(qū)第3層土方必須在A、C區(qū)底板完成之后開(kāi)挖，極大地拖延了施工進(jìn)度，且02、05地塊為1個(gè)基坑，02地塊底板完成時(shí)間較05地塊晚1個(gè)月，嚴(yán)重制約著05地塊的拆撐時(shí)間，種種因素導(dǎo)致工期非常緊張，按正常施工工序難以按時(shí)完成。

項(xiàng)目部成員多次商議并最終決定采用多層地下結(jié)構(gòu)跳空施工技術(shù)，在不拆除支撐的情況下，從底板直接施工豎向結(jié)構(gòu)至車庫(kù)頂板，出±0.00 m后地上結(jié)構(gòu)與地下結(jié)構(gòu)同時(shí)施工。經(jīng)與設(shè)計(jì)多次溝通，最終確定在6層地上結(jié)構(gòu)完成前，將地下結(jié)構(gòu)全部施工完畢，以滿足整體受力要求（圖2）。

圖2 項(xiàng)目一期工程區(qū)塊示意

2 技術(shù)路線

2.1 施工流程

本工程因?yàn)楣て诰o，按照常規(guī)施工工藝進(jìn)行施工無(wú)法滿足工期要求。項(xiàng)目人員在研討過(guò)程中提出了在不拆除支撐的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工的可能性，經(jīng)過(guò)項(xiàng)目人員的反復(fù)討論，制訂出了1套完整的、不拆除支撐施工地下結(jié)構(gòu)的方案，即地下結(jié)構(gòu)跳空施工技術(shù)。經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等多方專家討論，反復(fù)多次修改，再論證。最終確認(rèn)的施工流程無(wú)需等待拆撐就可以施工地下結(jié)構(gòu)，施工流程為：地塊圍護(hù)→第1、第2層土方→第3層A區(qū)、C區(qū)土方→5#、6#樓采用跳空施工至±0.00 m→5#、6#樓地上結(jié)構(gòu)施工及支撐拆除→5#、6#樓地上結(jié)構(gòu)施工及地下結(jié)構(gòu)施工[1,2]。

2.2 技術(shù)方案

在支撐梁綁扎的時(shí)候通過(guò)精確定位，在支撐和地下結(jié)構(gòu)重疊的部分預(yù)留地下結(jié)構(gòu)的豎向插筋，插筋兩端露出的長(zhǎng)度要滿足錨固長(zhǎng)度，并做好錨固鋼筋的保護(hù)工作，防止施工過(guò)程中意外觸碰發(fā)生變形。

土方開(kāi)挖完成之后，分塊施工底板，主樓區(qū)域底板完成后在不拆除支撐的情況下施工地下結(jié)構(gòu)，待達(dá)到支撐標(biāo)高的時(shí)候?qū)⒅紊项A(yù)留的插筋和地下結(jié)構(gòu)綁扎的鋼筋搭接或者焊接在一起，形成整體，并根據(jù)支撐周圍的結(jié)構(gòu)屬性對(duì)支撐進(jìn)行相應(yīng)處理。

待結(jié)構(gòu)澆筑達(dá)到強(qiáng)度要求之后，利用人工進(jìn)行支撐鑿除，并根據(jù)支撐周圍的結(jié)構(gòu)屬性進(jìn)行相應(yīng)處理和混凝土澆筑，混凝土選用高1個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的微膨脹混凝土。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 水平支撐豎向結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋控制技術(shù)

本技術(shù)要求2道支撐拆除之前越過(guò)地下室中樓板，將地下2層的豎向結(jié)構(gòu)直接施工至±0.00 m，目前國(guó)內(nèi)鮮有該做法的相關(guān)技術(shù)及課題，可借鑒經(jīng)驗(yàn)幾乎為零?？紤]到支撐與主樓位置的大量重疊，過(guò)程中采用水平支撐豎向結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋控制技術(shù)來(lái)解決這一難點(diǎn)。

將圍護(hù)圖中第1道支撐與地下1層豎向結(jié)構(gòu)布置圖進(jìn)行精確疊加，確定重疊區(qū)域及尺寸，通過(guò)多次放線定位，在支撐上確定重疊區(qū)域，并在施作支撐過(guò)程中提前預(yù)留該位置插筋并進(jìn)行焊接定位，插筋預(yù)留長(zhǎng)度為伸出支撐梁頂及梁底各40d，在支撐澆筑完成后用布將插筋纏繞以防止被銹蝕，同時(shí)將插筋區(qū)域進(jìn)行隔離，防止插筋被破壞，從而影響其力學(xué)性能。同理，對(duì)第2道支撐及地下2層豎向結(jié)構(gòu)進(jìn)行疊加并在第2道支撐上預(yù)留插筋。

考慮到土方開(kāi)挖之后由于基坑外側(cè)土壓力導(dǎo)致支撐承載力變形，尤其考慮到鉆孔灌注樁各深度的變形特點(diǎn)，對(duì)在第1、第2道支撐標(biāo)高處的支撐變形分別進(jìn)行了提前計(jì)算，再結(jié)合多個(gè)項(xiàng)目基坑變形數(shù)據(jù)分析，將預(yù)測(cè)鉆孔灌注樁的受壓位移進(jìn)行支撐方向的分解，插筋位置在圖紙定位的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相對(duì)應(yīng)的偏移，以提高豎向鋼筋預(yù)留的準(zhǔn)確性，確保豎向結(jié)構(gòu)最終成型質(zhì)量。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)最終成型的豎向結(jié)構(gòu)質(zhì)量及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，該技術(shù)有效保證了其成型質(zhì)量，尤其是對(duì)支撐變形的提前計(jì)算，與實(shí)際施工基本吻合，是本項(xiàng)目對(duì)該技術(shù)把控的一大亮點(diǎn)。

2.3.2 間層后施工連接控制技術(shù)

在研究水平支撐豎向結(jié)構(gòu)預(yù)留預(yù)埋控制技術(shù)能保證豎向結(jié)構(gòu)的垂直度及受力性能之后，解決后做中樓板與豎向結(jié)構(gòu)的連接問(wèn)題成為課題研究的重中之重。在保證其連接的受力性能之后，如何有效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)平整度、后期滲漏以及最大限度節(jié)約工期是3個(gè)有效切入點(diǎn)。

在豎向結(jié)構(gòu)施作過(guò)程中，精確測(cè)定中樓板標(biāo)高，在其標(biāo)高處施作長(zhǎng)50 cm水平樓板，設(shè)止水鋼板并預(yù)留40d的水平鋼筋。再次對(duì)二道撐與中樓板進(jìn)行疊加，畫定中樓板不重疊區(qū)域，將該區(qū)域沿重疊區(qū)域收口1 m，設(shè)止水鋼板并預(yù)留40d水平鋼筋，留設(shè)施工縫，在施工豎向結(jié)構(gòu)時(shí)直接將該區(qū)域不重疊中樓板施作完成，保證結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量并減少后期施工工程量。

采用SPSS 18.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計(jì)量資料以（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以（n，%）表示，采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

在第2道支撐拆除后，支模將提前施工的未重疊區(qū)域中樓板與豎向結(jié)構(gòu)邊長(zhǎng)50 cm的水平樓板進(jìn)行標(biāo)高復(fù)核后連接（圖3、圖4）。

圖3 第1道支撐與5#、6#樓結(jié)構(gòu)重疊部分

圖4 第2道支撐與5#、6#樓 結(jié)構(gòu)重疊部分

2.3.3 水平支撐與周邊結(jié)構(gòu)連接技術(shù)

本施工工藝的難點(diǎn)在于支撐周邊結(jié)構(gòu)不同，針對(duì)不同結(jié)構(gòu)，處理方法也不同（圖5）。

1）支撐周邊是墻板并和墻板垂直相交或斜向相交。這是最常見(jiàn)的情況，施工方式和預(yù)留洞口的施工方式相同。墻柱和支撐梁交界處要在支撐上預(yù)先預(yù)留插筋，待墻柱澆筑到一定高度之后，將預(yù)留的插筋調(diào)直，之后和墻柱的豎向鋼筋進(jìn)行連接，加上箍筋和拉筋之后固定喇叭口模板，并在交界處的支撐兩邊架設(shè)滿堂鋼管換撐，待混凝土達(dá)到強(qiáng)度之后，內(nèi)部支撐采用人工拆除，外部支撐采用機(jī)械拆除，緊靠墻柱部分采用手工鎬鑿平。支撐預(yù)留插筋調(diào)直并和墻柱豎向鋼筋連接，注意接頭部分需相互錯(cuò)開(kāi)。

2）支撐周邊是墻板并和墻板重合相交。

圖5 支撐周邊不同結(jié)構(gòu)示意

（1）當(dāng)插筋預(yù)留位置準(zhǔn)確的時(shí)候，此時(shí)處理方式就和上面垂直或斜向相交的處理方式相同。

（2）當(dāng)插筋預(yù)留位置不準(zhǔn)確或沒(méi)有預(yù)留插筋的時(shí)候，此時(shí)處理方式就是把重疊區(qū)域看成是一排連續(xù)的洞，分2次處理，第1次按長(zhǎng)800 mm間隔處理，處理方式和垂直或斜向相交以及預(yù)留插筋不準(zhǔn)確或者沒(méi)預(yù)留的處理方式相同，待混凝土澆筑完成并達(dá)到強(qiáng)度之后處理剩下的支撐梁，第2次處理方式和第1次處理方式相同。

（3）當(dāng)支撐和豎向結(jié)構(gòu)柱相交時(shí)，相交處要根據(jù)構(gòu)造柱的大小設(shè)置相應(yīng)的換撐柱，換撐柱達(dá)到強(qiáng)度要求之后處理相交部分，方法與墻體垂直相交處理方法相同，待洞口混凝土達(dá)到強(qiáng)度之后方可拆除換撐柱。

2.3.4 誤差偏移后補(bǔ)綜合控制技術(shù)

誤差偏移后補(bǔ)綜合控制技術(shù)適用于預(yù)留插筋處由于各種原因出現(xiàn)偏移或沒(méi)有預(yù)留的情況，該技術(shù)能在保證質(zhì)量和安全的前提下完成支撐和結(jié)構(gòu)的后補(bǔ)工作。

1）支撐周邊是墻板并和墻板垂直相交或斜向相交。當(dāng)插筋出現(xiàn)小于3 cm的偏移時(shí)，先按照1∶6的比例糾偏，之后用喇叭口模板澆筑混凝土；待上部墻體澆筑完成并達(dá)到75%強(qiáng)度之后，采用人工鑿除1/3～1/2墻厚墻體，支撐上下各鑿除300 mm；露出鋼筋之后采用10d單面焊將墻上下鋼筋連接成一體，并采用高1個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的微膨脹混凝土澆筑；待處理好的一側(cè)混凝土達(dá)到50%以上強(qiáng)度之后，鑿除喇叭口模板混凝土和另一側(cè)1/3～1/2墻厚墻體，后期處理方式同垂直或斜向相交處理方式（圖6）。當(dāng)插筋沒(méi)有預(yù)留或者偏離過(guò)遠(yuǎn)的時(shí)候，對(duì)于施工中為預(yù)留插筋的交界處，采用預(yù)留洞口的方式來(lái)處理，先在墻上預(yù)留洞口，洞口周邊用厚50 mm泡沫隔離保護(hù)，防止混凝土和支撐接觸，洞口處鋼筋預(yù)先折彎，并在每個(gè)角布置2根斜拉筋，待墻體混凝土澆筑完成并達(dá)到強(qiáng)度要求之后鑿除支撐，鑿出折彎鋼筋并調(diào)直，采用10d焊接完成后采用喇叭口模板澆筑，混凝土強(qiáng)度比墻柱強(qiáng)度高1個(gè)等級(jí)（圖7）。

2）支撐周邊是墻板并和墻板重合相交。此時(shí)因?yàn)樯婕暗慕Y(jié)構(gòu)區(qū)域比較多，為確保安全與質(zhì)量，采用分批處理方式，分2次處理，第1次按長(zhǎng)800 mm間隔做鑿洞處理，處理方式和垂直或斜向相交以及預(yù)留插筋不準(zhǔn)確或者不預(yù)留的處理方式相同，待混凝土澆筑完成并達(dá)到強(qiáng)度之后處理剩下的支撐梁，處理方式和第1次處理方式相同。

此項(xiàng)技術(shù)涉及到多種偏位問(wèn)題處理，為確保主體結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，處理方式都充分考慮了結(jié)構(gòu)換撐過(guò)程中的受力情況，現(xiàn)場(chǎng)需嚴(yán)格按照此技術(shù)要求進(jìn)行實(shí)施[3-5]。

圖6 插筋偏移小于3 cm的糾偏方式

圖7 無(wú)預(yù)留插筋或偏離過(guò)遠(yuǎn)的糾偏方式

3 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)內(nèi)外的建筑行業(yè)，地上地下結(jié)構(gòu)同時(shí)施工一直是個(gè)難題。逆作法施工在很多大型工程中也有運(yùn)用，但是逆作法成本太高，加上上海地質(zhì)情況復(fù)雜，本工程采用逆作法施工不切實(shí)際，所以，本工程采用了地下結(jié)構(gòu)跳空施工技術(shù)，相對(duì)于逆作法節(jié)省了成本，施工難度也減小，同時(shí)還縮短了工期。

地下結(jié)構(gòu)跳空施工技術(shù)相對(duì)于逆作法更加靈活，可以在有主樓的區(qū)域采用此方法，不是主樓的區(qū)域按照常規(guī)施工方法進(jìn)行施工，節(jié)約成本。該技術(shù)的成功實(shí)施，為今后類似工程提供了借鑒。