楊詩(shī)琦，鄭柯仔，劉 揚(yáng)

（1、中建四局第六建設(shè)有限公司 合肥 230011；2、中建四局水利能源發(fā)展有限公司 廣州 510699）

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)大型公共建筑日益增多，其重點(diǎn)工程往往都有大體量的地下空間作業(yè)和超高層作業(yè)，而為了節(jié)約施工資源、縮短建設(shè)工期，逆作法越來(lái)越多地被應(yīng)用于地下室深基坑的施工中。但逆作法施工有地下室層高受限、作業(yè)空間狹小且環(huán)境差、施工進(jìn)度受土方開挖影響等缺點(diǎn)，這就限制了結(jié)構(gòu)施工的進(jìn)度，不利于充分利用時(shí)空效應(yīng)，盡快形成水平結(jié)構(gòu)支撐，影響了基坑安全［1］。為盡早形成穩(wěn)定的水平支撐體系以保證基坑安全，常采用在地下室后澆帶內(nèi)設(shè)傳力型鋼梁的方法［2-4］。但該做法仍會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)將逆作法平臺(tái)層分割為若干不連續(xù)板塊，影響逆作法施工平臺(tái)層的整體策劃與應(yīng)用效率。同時(shí)后澆帶的留設(shè)與二次封閉工序繁多，經(jīng)濟(jì)性略顯不足。同時(shí)，超高層結(jié)構(gòu)的地下空間施工通常有超大結(jié)構(gòu)底板、大體積混凝土等，混凝土澆筑期間產(chǎn)生的水化熱會(huì)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，極不利于結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制［5］。

為增強(qiáng)逆作法平臺(tái)層完整性、提升平臺(tái)層利用率并產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益，有諸多學(xué)者和工程師選擇在深基坑逆作法施工中加入跳倉(cāng)法施工技術(shù)，利用跳倉(cāng)法“先放后抗，以抗為主”的施工理論［6］。本工程結(jié)合逆作法技術(shù)與跳倉(cāng)法技術(shù)，通過(guò)規(guī)劃分倉(cāng)、“以縫代帶”的方法［7］，在逆作法中取消鋼梁后澆帶，快速形成逆作法深基坑完整、穩(wěn)定、全封閉的水平支撐體系，提高了平臺(tái)層的穩(wěn)定性，降低了滲漏風(fēng)險(xiǎn)，保障基坑質(zhì)量與安全，解決逆作法項(xiàng)目臨時(shí)用地緊張與后澆帶成本造價(jià)高的難題，并減少了多道施工工序，對(duì)施工工期和經(jīng)濟(jì)效益有顯著的影響。

1 工程概況

某逆作法超高層辦公樓項(xiàng)目基坑周長(zhǎng)133.65 m×72.75 m，深13.65 m；為保證逐層施工期間平臺(tái)層的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)為傳力型鋼梁后澆帶；型鋼梁跨越后澆帶錨入兩側(cè)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)地下水平結(jié)構(gòu)的整體性，形成穩(wěn)定的水平支撐體系以保證基坑安全［8］。鋼梁后澆帶現(xiàn)場(chǎng)施工如圖1所示。

圖1 鋼梁傳力后澆帶現(xiàn)場(chǎng)施工Fig.1 Site Construction of Casted Belt after Steel Beam Force Transmission

2 逆作法地下室結(jié)構(gòu)跳倉(cāng)施工技術(shù)原理

混凝土在澆筑7 d 內(nèi)性能不穩(wěn)定，在徹底凝固前容易將內(nèi)應(yīng)力釋放，利用其“抗與放”的工程特性，按照跳倉(cāng)法“分塊規(guī)劃、隔塊施工、分層澆筑、整體成型”的原則，施工逆作法地下水平結(jié)構(gòu)，優(yōu)化取消后澆帶的留設(shè)與混凝土二次澆筑、傳力型鋼梁的預(yù)埋與焊接等多道工序，實(shí)現(xiàn)逆作法深基坑水平支撐體系的快速形成和完整穩(wěn)定，保證逆作法深基坑復(fù)雜工況條件下的施工安全，增強(qiáng)平臺(tái)層的整體性，同時(shí)取得顯著的工期和經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 跳倉(cāng)釋放應(yīng)力，平臺(tái)層穩(wěn)定強(qiáng)，基坑安全系數(shù)高

通過(guò)分倉(cāng)分區(qū)間隔對(duì)稱施工達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度抵抗溫度收縮應(yīng)力的技術(shù)方法，避免了傳力型鋼梁的留設(shè)與后澆筑，使得作為基坑水平內(nèi)支撐的地下室水平結(jié)構(gòu)整體性高，作為平臺(tái)層的地下室頂板能更好的為塔樓主體結(jié)構(gòu)提供作業(yè)空間，同時(shí)地下水平結(jié)構(gòu)更有效的形成基坑水平內(nèi)支撐，大幅提升基坑的安全穩(wěn)定性［9-10］。

2.2 跳倉(cāng)“以縫代帶”，避免施工鋼梁傳力帶，工藝便捷，節(jié)約成本，加快施工進(jìn)度

通過(guò)跳倉(cāng)法“以縫代帶”，避免后澆型鋼梁傳力帶的使用，節(jié)約型鋼梁原材使用，減少了預(yù)埋時(shí)產(chǎn)生的人工成本，避免了后期型鋼梁傳力帶封閉時(shí)帶來(lái)的二次施工費(fèi)用。且以施工縫的方式處理混凝土構(gòu)件交界區(qū)域，施工便捷，加快進(jìn)度，縮短工期。

2.3 跳倉(cāng)“以縫代帶”，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)低

通過(guò)跳倉(cāng)法“以縫代帶”，避免后澆型鋼梁傳力帶的使用，降低型鋼梁與止水鋼板沖突帶來(lái)的施工難度，避免雙側(cè)混凝土設(shè)置止水鋼板帶來(lái)的滲漏風(fēng)險(xiǎn)，平臺(tái)層提前形成整體結(jié)構(gòu)，避免施工荷載造成水平結(jié)構(gòu)裂縫，結(jié)構(gòu)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)低。

3 逆作法地下室結(jié)構(gòu)跳倉(cāng)施工技術(shù)措施

3.1 規(guī)劃倉(cāng)區(qū)，提升施工效率

結(jié)合逆作法總體施工流程，合理規(guī)劃地下倉(cāng)區(qū)，分倉(cāng)嚴(yán)格遵循“隔一跳一”的跳倉(cāng)特點(diǎn)，響應(yīng)地下、主體、裝修各階段施工部署，分析擬建建筑、大型設(shè)備位置、材料堆場(chǎng)等因素，結(jié)合設(shè)計(jì)做到永臨結(jié)合，最大限度提升施工平臺(tái)層利用率。

例如應(yīng)用項(xiàng)目，將地下分倉(cāng)規(guī)劃為A、B、C、D、E、F、G、H8個(gè)區(qū)，依據(jù)工程規(guī)劃優(yōu)先施工塔樓B區(qū)與F區(qū)，依據(jù)出土線路最后施工D區(qū)及E區(qū)，如圖2～圖3所示。

圖2 跳倉(cāng)法設(shè)計(jì)分區(qū)圖示意圖Fig.2 Schematic Diagram of Partition Design by Warehouse Hopping Method

圖3 跳倉(cāng)法實(shí)際分區(qū)示意圖Fig.3 Schematic Diagram of Actual Partition of Warehouse Hopping Method

結(jié)合跳倉(cāng)特點(diǎn)，倉(cāng)區(qū)間無(wú)需預(yù)埋鋼梁與二次補(bǔ)倉(cāng)，可按常規(guī)施工縫進(jìn)行處理。相鄰倉(cāng)區(qū)施工時(shí)間遵守跳倉(cāng)7 d后間隔澆筑的原則。對(duì)施工縫處的混凝土振搗密實(shí)，保證新舊混凝土的結(jié)合，針對(duì)分倉(cāng)后需長(zhǎng)期留置的施工縫，采用防銹漆進(jìn)行鋼筋保護(hù)。地下室樓板分倉(cāng)施工縫處理如圖4～圖5所示。

圖4 地下室樓板分倉(cāng)施工縫處理設(shè)計(jì)大樣Fig.4 Basement Floor Sub-Warehouse Construction Joint Treatment Design Sample （mm）

圖5 地下室分倉(cāng)施工縫處理Fig.5 Basement Sub-Warehouse Construction Joint Treatment

3.2 “以縫代帶”，降本增效

通過(guò)施工縫取代后澆帶，避免傳力鋼梁原材與防腐處理的投入，規(guī)避后澆帶繁瑣工藝的資源浪費(fèi)與滲漏風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)避因滲漏引起的注漿修補(bǔ)、維護(hù)返工等費(fèi)用。降低施工成本，提升經(jīng)濟(jì)效益，如圖6所示。

圖6 逆作法地下室跳倉(cāng)施工縫節(jié)點(diǎn)Fig.6 Reverse Construction Joint of Vault Jumping

4 結(jié)論

本文闡明了逆作法與跳倉(cāng)法相輔相成的必要性，研究逆作法與跳倉(cāng)法集成科學(xué)合理的施工流程，形成逆作法地下水平結(jié)構(gòu)完整穩(wěn)定的逆作法深基坑水平支撐體系，保證逆作法深基坑內(nèi)土方大開挖工況條件下的施工安全，針對(duì)超高層辦公樓項(xiàng)目具有參考意義。

理論結(jié)合擬建塔樓位置與地下室樓板結(jié)構(gòu)形式合理劃分倉(cāng)區(qū)，現(xiàn)場(chǎng)分區(qū)分塊跳倉(cāng)施工，優(yōu)化取消后澆帶留設(shè)與二次封閉施工工序，地下水平結(jié)構(gòu)一次澆筑成型。地下樓板封閉后進(jìn)行變形與沉降觀測(cè)，均滿足規(guī)范要求。規(guī)避后澆帶滲漏風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)避免了后澆帶相關(guān)費(fèi)用的投入，在實(shí)際項(xiàng)目中取得不菲經(jīng)濟(jì)效益。

實(shí)踐表明，跳倉(cāng)法與逆作法施工技術(shù)的融合能有效釋放混凝土收縮應(yīng)力和控制超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土裂縫，解決了后澆帶二次封閉與逆作法地下工程施工組織矛盾難題，在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也為快速形成逆作法深基坑全封閉水平支撐體系提供了新的解決思路，保證全逆作法深基坑復(fù)雜工況條件下的施工安全，為今后類似的逆作法建設(shè)工程提供一定的參考和借鑒。