劉繼來

（山西四建集團(tuán)有限公司，太原030006）

地下結(jié)構(gòu)逆作施工時(shí)水平與豎向結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處理方法

劉繼來

（山西四建集團(tuán)有限公司，太原030006）

地下結(jié)構(gòu)采用逆作法施工時(shí)，與常規(guī)的施工方法不同的是先施工水平結(jié)構(gòu)，再施工豎向結(jié)構(gòu)，水平與豎向結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)逆作法施工起到關(guān)鍵的作用。針對(duì)太原紅星美凱龍項(xiàng)目地下結(jié)構(gòu)采用局部逆作法施工，總結(jié)了逆作法結(jié)構(gòu)相關(guān)節(jié)點(diǎn)施工工藝。可為北方地區(qū)類似工程提供參考。

逆作施工;節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì);環(huán)梁節(jié)點(diǎn)

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.11.119

1 引言

目前，國(guó)內(nèi)高層建筑正朝著超高層、大規(guī)模、大體量的方向發(fā)展，施工現(xiàn)場(chǎng)在施工過程中可利用的場(chǎng)地越來越受局限，因此，采用逆作法對(duì)地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工將成為建筑施工的趨勢(shì)。由于逆作法施工不同于其他施工方法，其要求先施工水平結(jié)構(gòu)，后施工豎向結(jié)構(gòu)，水平結(jié)構(gòu)和豎向結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)施工的質(zhì)量對(duì)整個(gè)逆作法施工起到關(guān)鍵的作用。針對(duì)太原紅星美凱龍項(xiàng)目地下結(jié)構(gòu)采用局部逆作法施工，施工過程中通過研究與運(yùn)用總結(jié)了逆作法結(jié)構(gòu)相關(guān)節(jié)點(diǎn)施工方法。

2 豎向支撐柱與水平梁板節(jié)點(diǎn)處理方法

在逆作結(jié)構(gòu)施工中,中間臨時(shí)支撐柱與梁板節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與施工,主要解決的問題是水平梁板的梁鋼筋與中間臨時(shí)支撐柱的連接問題,即保證梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)施工完成后,水平梁板與臨時(shí)支撐柱之間的梁柱節(jié)點(diǎn)的成型質(zhì)量和所受內(nèi)力分布同設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖一致。

水平梁板與臨時(shí)支撐柱之間的梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和施工主要取決于中間臨時(shí)支撐柱的結(jié)構(gòu)形式。中間臨時(shí)支撐柱通常采用型鋼格構(gòu)柱和鋼管混凝土柱2種形式，水平梁鋼筋與臨時(shí)支撐柱連接方法通常采用:（1）預(yù)先鉆孔法：在中間臨時(shí)支撐柱型鋼上鉆孔，從中穿過梁鋼筋；（2）傳力鋼板法：在中間臨時(shí)支撐柱的型鋼翼緣處焊接傳力鋼板，梁板受力鋼筋焊接到傳力鋼板上。鉆孔法節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)單、柱梁節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑成型好，但是在型鋼上鉆孔可能會(huì)使柱截面受到破壞,導(dǎo)致承載力降低。而傳力鋼板法可以解決鉆孔過多、削弱柱截面、降低承載力的問題,但是材料消耗比較大,鋼筋焊接工作量大且傳力鋼板下面的焊縫施焊困難,施工工藝復(fù)雜,而且不能保證傳力鋼板下的混凝土澆筑密實(shí)[1]。中間臨時(shí)支撐柱采用鋼管混凝土柱時(shí),還可以采用鋼牛腿和接駁器2種形式。這2種方法在實(shí)際逆作法施工中也存在一些缺陷，如：材料使用量大、接駁器位置及不能保證焊接質(zhì)量等。

3 地連墻與梁板節(jié)點(diǎn)的處理方法

逆作法施工是充分利用水平梁板水平支撐力無限大的原理作為地下連續(xù)墻的可靠水平支撐,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中水平梁板與地下連續(xù)墻大多按固結(jié)考慮,所以此處的節(jié)點(diǎn)的可靠性非常重要,必須設(shè)法確保梁斷面的抗彎、抗剪強(qiáng)度以及梁端受力鋼筋的錨固或連接等滿足設(shè)計(jì)要求。地下連續(xù)墻與梁板的連接節(jié)點(diǎn)形式通常有預(yù)埋鋼筋法、預(yù)埋鋼板法、齒形接頭法、錐螺紋鋼筋接頭法等。

這些方法各自有它的優(yōu)缺點(diǎn)：預(yù)埋鋼筋法構(gòu)造施工過程比較簡(jiǎn)單、方便。但是扳直直徑較大的鋼筋需采用較大的工具，而且扳出的鋼筋不順直,導(dǎo)致與水平梁板鋼筋連接不規(guī)矩，甚至產(chǎn)生初始應(yīng)力，對(duì)結(jié)構(gòu)受力不利；預(yù)埋鋼板法雖然施工方便、接頭受力性能較好，但是對(duì)焊接人員和鋼筋焊接質(zhì)量要求高、現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大、施工進(jìn)度緩慢，如焊接出現(xiàn)問題，也將導(dǎo)致受力不能滿足要求；錐螺紋鋼筋接頭法施工速度較快、施工簡(jiǎn)便且不受氣候影響，但是地下連續(xù)墻施工不能保證錐螺紋鋼筋接頭位置預(yù)埋準(zhǔn)確，需采取較好的固定措施來保證。本工程綜合以上幾種做法的優(yōu)缺點(diǎn)采用了預(yù)埋連接鋼板、圍檁梁與其焊接連接的做法。

4 地下連續(xù)墻與底板節(jié)點(diǎn)的處理

在逆作法施工中，基礎(chǔ)底板是逆作施工的最后一層水平結(jié)構(gòu)，由于逆作法施工的特殊性，連續(xù)墻埋深大于基礎(chǔ)埋深，所以在基礎(chǔ)底板與地下連續(xù)墻連接節(jié)點(diǎn)處，需要滿足2個(gè)要求：（1）考慮結(jié)構(gòu)本身的抗震作用，使基礎(chǔ)底板與地下連續(xù)墻連成一個(gè)整體,達(dá)到和設(shè)計(jì)時(shí)假定的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造相一致；（2）使基礎(chǔ)底板和地下連續(xù)墻連接更加緊密,確保防水質(zhì)量，以避免地下水通過該節(jié)點(diǎn)進(jìn)入地下室內(nèi)，造成地下室滲漏，影響施工質(zhì)量。本工程施工中,通過在地下連續(xù)墻施工時(shí)在基礎(chǔ)底板位置處預(yù)埋直螺紋接頭,底板鋼筋利用直螺紋接頭與地下連續(xù)墻連接,通過在地下連續(xù)墻上鑿出凹槽、焊接止水鋼板來增強(qiáng)防水能力。

5 后期地下豎向結(jié)構(gòu)施工縫處理方法

逆作法施工中，豎向結(jié)構(gòu)后期施工時(shí)由于上下水平梁板已經(jīng)施工完畢，所以豎向結(jié)構(gòu)頂部與兩接頭處會(huì)出現(xiàn)施工縫，由于混凝土?xí)驗(yàn)槭湛s在上表面形成空隙，使梁柱接觸面存在質(zhì)量缺陷。為了保證混凝土結(jié)構(gòu)受力，保證豎向構(gòu)件在垂直方向?qū)?yīng)力有效地向上、下構(gòu)件傳遞，并保證混凝土密實(shí)度。這也給施工單位提出了更高的要求，因此，深入研究逆作法后期地下豎向結(jié)構(gòu)施工縫的處理方法也成為施工單位的一個(gè)課題。

現(xiàn)階段常用的接縫處理方式主要有注漿法、灌漿法和超灌法等。

5.1 注漿法

注漿法是豎向結(jié)構(gòu)按照常規(guī)做法施工完成以后，等到混凝土收縮基本完成，采用高強(qiáng)度注漿材料對(duì)接縫處進(jìn)行處理的施工方法。注漿材料需使用高流動(dòng)狀態(tài)低收縮性的材料，強(qiáng)度一般高于原混凝土結(jié)構(gòu)至少一個(gè)等級(jí)以上。注漿法主要適用于后期施工的豎向結(jié)構(gòu)承載能力和變形要求較高的混凝土構(gòu)件或幾何尺寸大的混凝土構(gòu)件，比如逆作法施工時(shí)，上下同步施工的結(jié)構(gòu)柱以及存在滲漏水隱患的墻體等。

5.2 灌漿法

灌漿法與注漿法不同的是地下豎向結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成時(shí)，后期澆筑墻柱與水平結(jié)構(gòu)之間需預(yù)留大于50 mm的空間，再用高于原結(jié)構(gòu)等級(jí)的高強(qiáng)無收縮灌漿料填充密實(shí)。灌漿法使用的灌漿料流動(dòng)性能好，基本無收縮、強(qiáng)度高、澆筑密實(shí)性好，能夠保證施工質(zhì)量，在混凝土澆筑、振搗條件差、幾何空間狹小、施工受限制等特殊部位，采用此種方法最能體現(xiàn)它的優(yōu)勢(shì)，但是，有學(xué)者提出：人為地把原本1條施工縫變成了2條施工縫，是否會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)受力有影響，并且灌漿料價(jià)格昂貴，會(huì)增加施工成本。

5.3 超灌法

超灌法是受混凝土框架結(jié)構(gòu)填充墻構(gòu)造柱澆注方法的啟發(fā)，在水平結(jié)構(gòu)施工時(shí)提前預(yù)留混凝土澆搗孔、在地下豎向結(jié)構(gòu)支設(shè)模板時(shí)上口預(yù)留喇叭口的措施。進(jìn)行后期地下豎向結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時(shí)，喇叭口處的混凝土澆筑面需超出施工縫300 mm[2]。超灌法是逆作法后期豎向結(jié)構(gòu)施工中比較常用的施工縫處理工藝，這種方法能夠較好地保證施工質(zhì)量，成本也較低，但是對(duì)使用的材料、操作工人的責(zé)任心和施工操作的工藝等有比較高的要求。

超灌法是逆作法施工中最常用的地下豎向結(jié)構(gòu)接縫處理方法。本工程通過提前預(yù)留澆搗孔以及在支設(shè)模板時(shí)留設(shè)喇叭口等措施，采用本方法進(jìn)行地下豎向結(jié)構(gòu)混凝土澆筑，效果較好。

6 結(jié)語

通過在太原紅星美凱龍項(xiàng)目的實(shí)施應(yīng)用，本文介紹的這些深基坑逆作法施工中的節(jié)點(diǎn)處理方法，保證了逆作法施工過程中各種受力結(jié)構(gòu)的合理連接,達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，從而滿足了各主要節(jié)點(diǎn)的受力要求,又與逆作法施工的施工工藝相匹配。這些節(jié)點(diǎn)處理辦法的產(chǎn)生及應(yīng)用從施工工藝角度保證了節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量,也使紅星美凱龍項(xiàng)目逆作法施工的成功應(yīng)用成為本地區(qū)的應(yīng)用典范，從而為逆作法在北方地區(qū)的發(fā)展和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

【1】沈詠，王祺國(guó)，李明華，等.特大型商業(yè)地產(chǎn)建筑深基坑逆作法施工實(shí)踐[J].建筑施工，2012(6):509-511.

【2】曹少衛(wèi).高層建筑逆作法施工技術(shù)研究[D].西安：西南交通大學(xué)，2007.

Handling Methods of Horizontal and Vertical Structure Nodes in Underground Structure Top-Down Construction

LIU Ji-lai
(Shanxi Sijian Group Co.Ltd.,Taiyuan 030006,China)

There is a difference between top-down construction and traditional construction on underground structures,in construction sequence the vertical structure construction is after horizontal.The horizontal and vertical structure nodes play key role in top-down construction. This paper summarizes the construction technology of structure nodes in top-down construction according the top-down construction apply on underground structure of Macalline engineering in Taiyuan city.It can provide a reference to related engineering in north area.

top-down construction;node design;ring beam node

TU753

A

1007-9467（2016）11-0038-03

2016-09-27

劉繼來（1972～），男，山西太原人，高級(jí)工程師，從事建筑施工技術(shù)管理研究。