宮海濤

(遼寧水利土木工程咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110006)

1 工程概況

電梯井工程布置在某地下泵站廠房右側(cè)，與地下泵站副廠房相連接。原始地面高程146.8m，電梯井井口高程143.3m，井底開挖高程62.5m，最低處高程61.2m。設(shè)計電梯井開挖斷面為圓型，Ⅲ類圍巖開挖直徑10.5m，Ⅳ類圍巖直徑10.6m。電梯井主要為襯砌工程，包括下部轉(zhuǎn)換層和上部PC預(yù)制構(gòu)件層。設(shè)計電梯井PC預(yù)制件建筑共計15層，每層建筑由上、下2層預(yù)制構(gòu)件組成，每層基本包括5部分：豎井井壁(YSJ)4件(厚度400mm)、梯井井壁(YTJ)5件(厚度300mm)、內(nèi)墻(YNQ)3件(厚度200～300mm)、樓板(YLB)3件(厚度150mm)、樓梯(YLT)2件。此外，要求預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆混凝土均使用不低于C50等級混凝土，P6抗?jié)B等級。轉(zhuǎn)換層剖面示意圖如圖1所示[1]，PC預(yù)制構(gòu)建層結(jié)構(gòu)示意圖及說明如圖2所示[2]：

圖1 電梯井轉(zhuǎn)換層剖面圖

圖2 電梯井PC預(yù)制件組成及編號說明

2 施工準(zhǔn)備分析

2.1 PC預(yù)制件構(gòu)制作

電梯井井口回填碾壓至高程約153.8m，設(shè)置高程控制點(diǎn)，模板的材料為槽鋼，連接方式采用采用螺栓連接，保證二者連接緊密，不得有縫隙。并且在施工時需進(jìn)行加固處理，即在軸線方向，在利用C22螺紋鋼進(jìn)行固定。模板加固結(jié)束后，進(jìn)一步進(jìn)行拆模處理，為方便脫模，需涂脫模劑。

2.2 配套設(shè)施準(zhǔn)備

(1)施工供風(fēng)

施工供風(fēng)由布置在支洞口附近的4臺22m3/min、1臺13m3/min、1臺42m3/min電動空壓機(jī)接DN200鋼管供風(fēng)管線聯(lián)合交替供風(fēng)[3]。現(xiàn)澆混凝土清倉等零星用風(fēng)，需新增DN50高壓橡膠管接電梯井井口附近的1臺22m3/min電動空壓機(jī)供風(fēng)。

(2)施工供水

施工供水由布置在支洞口附近容量為12m3自制鐵皮水箱接DN50鋼管自流至工作面供給，動力配備潛水泵(流量40m3/h，揚(yáng)程15m，功率4KW)。

(3)施工供電

本項目用電設(shè)備包括：電動空壓機(jī)、50t門機(jī)、照明、鋼筋加工等，用電總?cè)萘縋估算見公式(1)[4]，經(jīng)計算P=856.25KVA?，F(xiàn)有1臺400KVA箱式變壓器無法滿足用電需求，綜合考慮至少需要再增加2臺。此外，考慮施工期停電影響，在井口附近設(shè)置1臺不小于500KW的柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。

P=1.24·(k1∑Pc/cosφ+k2∑Pa)

(1)

式中，∑Pc—全部施工動力用電設(shè)備額定用量之和，取值562KVA；∑Pa—全部照明設(shè)備額定用電量之和，取值28KVA；k1—用電設(shè)備同時使用系數(shù)，總數(shù)10臺以內(nèi)取0.7，10～30臺取0.6；k2—照明設(shè)備同時使用系數(shù)，取1.0；cosΦ—用電設(shè)備功率因素，一般取0.75。

2.3 施工平臺設(shè)置

為滿足預(yù)制井壁安裝需要，設(shè)計搭設(shè)一自制圓環(huán)形定型型鋼作業(yè)平臺，結(jié)構(gòu)為Φ48.3mm、壁厚3.6mm鋼管腳手架，上部滿鋪5cm木板(如圖3所示)[5]，具體設(shè)計如下。

圖3 施工作業(yè)平臺示意圖

(1)預(yù)制構(gòu)件安裝不少于4層，每施工4層，第五層施工前將第一層的臨時支撐及平臺拆除，為便于拆除每個平臺均分成2個部分。

(2)每層上下均采用上部可固定輕型爬梯輔助，每層6件，均采用50t門機(jī)吊入井內(nèi)，所有安裝結(jié)束后再吊至井口。

(3)為保證施工進(jìn)度，部分小型作業(yè)平臺50t門機(jī)吊入井內(nèi)后，暫時不用時放置在已安裝完成的結(jié)構(gòu)層上，多次周轉(zhuǎn)使用。

2.4 井壁滲水處理

電梯井PC預(yù)制件安裝前首先需要對井壁滲水進(jìn)行引排處理，在滲水部位下部未滲水部位先環(huán)向鋪設(shè)Φ50軟式透水管，環(huán)向鋪設(shè)長度左右兩端各超出滲水部位1m，軟式透水管固定后采用防水布覆蓋嚴(yán)密，通過三通接DN50PE管引至井底。根據(jù)滲水部位、滲水面積通過多次移動電動吊籃位置以滿足引排水施工需要。井口電動吊籃布置示意圖如圖4所示。

圖4 井口電動吊籃布置示意圖

3 施工工藝和方法

3.1 施工流程

本項目PC預(yù)制件施工順序和流程如圖5—6所示。

圖5 PC預(yù)制件施工順序圖(①、②…代表施工順序)

3.2 測量放線

PC預(yù)制件安裝前，由測量工程師引測控制軸線到井底，定出首裝層控制線，設(shè)置構(gòu)件安裝定位標(biāo)識，具體操作如下。

(1)為便于預(yù)制件快速對準(zhǔn)，在電梯井井口環(huán)形擋墻上設(shè)置8個激光指向儀，將其固定在環(huán)形擋墻上的工12工字鋼上，用紅外線將控制點(diǎn)投到井底(位置如圖7所示)[6]。

圖7 電梯井激光指向儀布置圖

(2)預(yù)制件安裝時采用鋼卷尺、鋼直尺作為安裝測量工具，激光指向儀在使用過程中由測量工程師不定時進(jìn)行校準(zhǔn)。

3.3 預(yù)制豎井、梯井井壁安裝

預(yù)制豎井和梯井井壁安裝步驟和技術(shù)基本一致，所以結(jié)合在一起分析，具體施工要求如下。

(1)吊裝前將預(yù)留孔的高強(qiáng)螺栓安裝到位，預(yù)制豎井(梯井)井壁安裝采用在型鋼作業(yè)平臺上進(jìn)行，平臺由下層已安裝完成的預(yù)制梯井井壁支撐。

(2)預(yù)制件采用型鋼扁擔(dān)與預(yù)埋吊釘連接固定，行走50t門機(jī)至井口中心線位置緩慢沉入井內(nèi)。為確保吊裝安全，施工人員全部撤離至地下泵站廠房內(nèi)，在每塊預(yù)制件兩側(cè)固定高清攝像頭，將吊入深度實(shí)時傳輸?shù)讲僮魇液偷叵卤谜緩S房監(jiān)控系統(tǒng)。

(3)在吊至已安裝層上方0.5m左右停止，先人工安裝密封條和按照圖紙分區(qū)要求施作坐漿料。然后施工人員輔助50t門機(jī)定位至連接位置，測量工程師采用全站儀復(fù)測調(diào)平后，人工擰緊上下2塊之間連接螺栓。

圖6 PC預(yù)制件施工工藝流程圖

(4)YSJ- 1～4井壁均采用4根定制材質(zhì)為Q235、Φ48mm、壁厚3mm、長度1.5～4m的PC斜支撐與預(yù)制樓板預(yù)埋Φ16光圓鋼筋或預(yù)制梯井井壁預(yù)埋螺栓連接固定。上部端頭采用5個自制U型鋼筋卡與井壁上已有Φ25螺紋鋼錨桿連接固定(如圖8所示)[7]。由于預(yù)制樓板、預(yù)制樓梯安裝技術(shù)和步驟基本和上述井壁安裝一致，所以不再詳細(xì)敘述。

圖8 YSJ- 1～4預(yù)制豎井井壁U型鋼筋卡固定圖(單位：mm)

3.4 現(xiàn)澆混凝土施工

PC預(yù)制件現(xiàn)澆部分混凝土包括：預(yù)制豎井、梯井井壁連接部位、井壁外側(cè)，具體分布如圖9所示。要求必須同時澆筑，施工要求具體如下。

圖9 電梯井現(xiàn)澆部分混凝土分布圖

(1)要求現(xiàn)場預(yù)拌混凝土與預(yù)制構(gòu)件加工所用混凝土采用相同的供應(yīng)廠家，并對構(gòu)件使用的混凝土配合比進(jìn)行協(xié)調(diào)管理。

(2)預(yù)制井壁外側(cè)回填混凝土與現(xiàn)澆部分混凝土入倉采用直徑259mm×6mm溜管，溜管之間采用4mm鋼絲繩串聯(lián)。每隔10～15m與井壁C25錨桿連接固定。

(3)為防止混凝土離析，輸料管每15m左右布置一個緩沖器。自密實(shí)混凝土一般不需要振搗，只是在拐角處等一些狹窄部位稍微振搗。

(4)灌漿速度0.8～1.2L/min，待有灌漿料從壓力軟管中流出時，插入鋼套管灌漿孔中。應(yīng)從一側(cè)灌漿，灌漿時必須考慮排除空氣，二側(cè)以上同時灌漿會窩住空氣，形成空氣夾層。

(5)灌漿開始后，可用竹劈子疏導(dǎo)拌和物，使拌和物流進(jìn)模板內(nèi)各個角落，以加快灌漿進(jìn)度。灌漿過程中，不準(zhǔn)許使用振動器振搗，確保灌漿層勻質(zhì)性[8]。

3.5 鋼管腳手架搭設(shè)

施工平臺周圍設(shè)置防護(hù)欄桿的高度為1.2m，防護(hù)欄桿采用48.3mm、壁厚3.6mm鋼管，與腳手架采用扣件連接固定，2000目/100cm2密目網(wǎng)全部封閉。無法搭設(shè)腳手架的部位采用鋼管簡易作業(yè)平臺和掛設(shè)在預(yù)制件上的輕型爬梯輔助，保證施工進(jìn)度，腳手架、鋼管簡易作業(yè)平臺、輕型爬梯周轉(zhuǎn)使用[9]。

4 結(jié)語

地下泵站電梯井PC預(yù)制件施工，開始安裝時由于涉及與轉(zhuǎn)換層相連接，另外初始安裝時各技術(shù)人員需要磨合適應(yīng)，7～8d才能完成一層，安裝熟練后5～6d即可完成一層，全部安裝完成歷時214d。施工結(jié)束后，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力驗算，最大剪應(yīng)力、正應(yīng)力、壓應(yīng)力以及穩(wěn)定應(yīng)力均符合要求，經(jīng)過一年使用各項指標(biāo)均未出現(xiàn)問題，總體取得了良好效果。電梯井預(yù)制PC件對制造和安裝精度要求均較高，本次施工就出現(xiàn)了個別預(yù)制件安裝時尺寸誤差偏大，導(dǎo)致需重新調(diào)裝。因此要求技術(shù)人員提前對所有試件按照順序進(jìn)行精準(zhǔn)測量，提前獲得誤差積累量，若出現(xiàn)差值過大則提前提出應(yīng)對措施，避免耽誤工期。