桑 沖

(中鐵四院集團(tuán)西南勘察設(shè)計(jì)有限公司，云南 昆明 650000)

0 引言

隨著城市的快速發(fā)展，土地資源越來越稀缺，很多城市將開發(fā)轉(zhuǎn)移到了地下空間。地下人防工程(平時(shí)作為地下商業(yè)，戰(zhàn)時(shí)為地下人員掩蔽所)的建設(shè)在城市建設(shè)中的比例逐年加大。這些人防工程往往建設(shè)于城市人口密集區(qū)或繁華地帶，周邊為已成形的商業(yè)區(qū)和人口密集區(qū)，復(fù)雜的周邊環(huán)境，造成地下商業(yè)工程的基坑設(shè)計(jì)控制難度加大。

在國(guó)外[3]，日本在1935年首次提出逆作法施工工藝的概念。經(jīng)歷70余年的研究和工程實(shí)踐，逆作法技術(shù)目前已廣泛地應(yīng)用于高層和超高層的多層地下室、大型地下商場(chǎng)、地下車庫、地鐵、隧道、大型污水處理池等結(jié)構(gòu)。在國(guó)內(nèi)[3]，1955年哈爾濱地下人防工程中首次提出應(yīng)用逆作法施工技術(shù)。從1993年至2000年，國(guó)內(nèi)共有50個(gè)工程采用了逆作法施工技術(shù)。

1 工程概況

三市街公共人防工程位于昆明市的五華區(qū)和西山區(qū)。占地8 500 m2，建筑面積17 000 m2，為地下2層人防工程。工程總長(zhǎng)350 m，總寬度145 m，平面位置及周邊環(huán)境詳見圖1。

本項(xiàng)目周邊環(huán)境比較復(fù)雜，共有7座商業(yè)建筑。分別為益瓏大廈、昆明藥材酒店、昆百大廈、昆明國(guó)際商務(wù)酒店、柏聯(lián)大廈、金碧輝煌大廈。其中柏聯(lián)大廈和昆明藥材酒店采用的是筏基，其余采用的為樁基。

本工程位于繁華鬧市區(qū)，受場(chǎng)地的限制，基坑采用蓋挖逆作法施工。

2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)選型

2.1 工程水文地質(zhì)情況

場(chǎng)地內(nèi)土層自上至下為雜填土、粉質(zhì)粘土、粉砂、圓礫土、粉砂等土層。基坑深度14 m，基坑底主要位于圓礫土層。根據(jù)土層的情況，本工程蓋挖逆作法基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)單一墻、疊合墻和復(fù)合墻三種圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行比選。

2.2 基坑計(jì)算

基坑的計(jì)算選取了具有代表性的孔點(diǎn)三市街-10勘探點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，采用同濟(jì)大學(xué)深基坑設(shè)計(jì)軟件Frws7。

對(duì)于單一墻，進(jìn)行施工階段的基坑安全計(jì)算，得到墻厚為800 mm。對(duì)于主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行正常使用階段的驗(yàn)算，外墻厚度800 mm 滿足主體結(jié)構(gòu)正常使用階段的強(qiáng)度和裂縫的計(jì)算要求。

對(duì)于疊合墻，進(jìn)行施工階段的基坑安全計(jì)算，得到墻厚為600 mm，需在地下連續(xù)墻的內(nèi)部附加內(nèi)襯墻，內(nèi)襯墻墻厚為300 mm。

對(duì)于復(fù)合墻，進(jìn)行施工階段的基坑安全計(jì)算，得到墻厚為600 mm。對(duì)于主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行正常使用階段的驗(yàn)算，防水層內(nèi)部需附加400厚的內(nèi)襯墻。

單一墻、疊合墻和復(fù)合墻的計(jì)算結(jié)果見表1。由表1中的計(jì)算結(jié)果可知，單一墻從配筋經(jīng)濟(jì)性和空間的利用率上均要優(yōu)于疊合墻和復(fù)合墻。但是單一墻對(duì)連續(xù)墻施工的要求較高，需滿足較高的垂直度要求并且滿足在基坑土體開挖后背土面墻體表面較平整。疊合墻和復(fù)合墻在內(nèi)襯墻施工完畢后可以獲得比較平整的內(nèi)表面。

表1 結(jié)構(gòu)墻計(jì)算結(jié)果匯總

3 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的處理

3.1 頂板降板處的擋土處理

對(duì)于一般的基坑工程，連續(xù)墻側(cè)面常采用連續(xù)墻導(dǎo)墻兼作基坑開挖后的擋土墻。本工程存在降板區(qū)域，降板后頂板的埋深達(dá)到了3 m，導(dǎo)墻的常規(guī)深度僅為2 m，常規(guī)做法無法滿足擋土需求，且本工程場(chǎng)地比較局促，頂板開挖施作時(shí)沒有放坡條件。

為解決此問題，本工程將降板區(qū)域的連續(xù)墻做了加高處理，在加高部位設(shè)置擋土墻鋼筋，并且綜合考慮了連續(xù)墻與頂板連接部位的構(gòu)造做法。采用此方案，較好的解決了狹小場(chǎng)地內(nèi)結(jié)構(gòu)降板區(qū)域的擋土問題，詳細(xì)處理節(jié)點(diǎn)見圖2。

3.2 連續(xù)墻和頂板連接措施

對(duì)于逆作法結(jié)構(gòu)，頂板承擔(dān)的荷載較大，在施工階段主要為施工荷載、材料堆放，渣土車的活荷載等；在使用階段主要為覆土自重、人流的活荷載及廣場(chǎng)的綠化荷載。所以，頂板處的連接節(jié)點(diǎn)處理尤為重要。本工程采用后澆法對(duì)連續(xù)墻和結(jié)構(gòu)頂板進(jìn)行處理，保證連接節(jié)點(diǎn)能夠穩(wěn)定傳遞節(jié)點(diǎn)處的彎矩和剪力。詳細(xì)的處理措施見圖2。

對(duì)于施工縫處的計(jì)算，采用《高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程》7.8.5的規(guī)定，進(jìn)行了施工縫的抗剪驗(yàn)算。

3.3 連續(xù)墻和中底板連接措施

對(duì)于本工程，中板和底板部位均采用預(yù)埋鋼筋接駁器保證后期中板、底板和連續(xù)墻的可靠連接，考慮到連續(xù)墻施工過程中對(duì)標(biāo)高的控制有一定的難度，在中板和底板與連續(xù)墻連接處均設(shè)置環(huán)梁，降低連接的難度并增加連接的可靠性。中板和底板與連續(xù)墻的連接設(shè)計(jì)詳見圖3，圖4。

4 防水處理措施

本工程采用單一墻，無法設(shè)置外包防水卷材。為解決上面的防水問題，本工程主要從以下幾方面入手：

1)連續(xù)墻接頭迎土側(cè)，設(shè)置3根高壓旋噴樁止水帷幕(高度范圍自地面以下1 m至基坑底以下2 m)以減少連續(xù)墻接頭處的滲漏水。

2)連續(xù)墻接頭處采用十字鋼板，保證連續(xù)墻連接的可靠性，在措施1)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步減少接頭處的滲漏水。

3)背水側(cè)連續(xù)墻表面處理平整后，涂刷水泥基防水涂料，減少墻體的漏水。

4)在連續(xù)墻內(nèi)側(cè)設(shè)置100 mm寬的導(dǎo)流溝，保證滲水的排出。并在導(dǎo)流溝內(nèi)側(cè)砌筑150 mm厚的內(nèi)襯磚墻(或裝修隔板)作為防潮隔離層，保證內(nèi)部使用空間的干燥和平整。導(dǎo)流溝和內(nèi)襯墻的處理措施詳見圖4。

5 結(jié)論和建議

1)單一墻在地下工程逆作施工中有一定的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值，尤其是在地下空間及施工場(chǎng)地比較局促的地方，可較大程度的增加使用空間。

2)相比于疊合墻和復(fù)合墻，單一墻有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。