余爾科
(廣州市恒盛建設(shè)集團(tuán)有限公司,廣東 廣州 510030)
零距離雙基坑“一墻三用”支護(hù)施工技術(shù)依托的中山八路交通換乘樞紐綜合開發(fā)改造工程與在建11 號(hào)線中山八路站(明挖部分)有共用地下連續(xù)墻,共用的負(fù)三層地連墻不拆除,共用的負(fù)一負(fù)二層地連墻在本工程施工時(shí)要拆除,本工程結(jié)構(gòu)均跨越至11 號(hào)線中山八站的預(yù)留位置,俗稱“騎樓式”結(jié)構(gòu),與11 號(hào)線中山八站結(jié)構(gòu)相連,成為連通結(jié)構(gòu),必須協(xié)調(diào)兩方的業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工單位,通過設(shè)計(jì)計(jì)算,對(duì)兩個(gè)項(xiàng)目互不影響永久結(jié)構(gòu)和臨時(shí)基坑安全,工程施工時(shí)有多個(gè)難點(diǎn)。
1.“騎樓式”結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在地下一二層結(jié)構(gòu),若“騎樓式”結(jié)構(gòu)分開兩部分施工,先做工程范圍內(nèi)的地下一二層結(jié)構(gòu),拆除共用地連墻,再施工跨越地鐵站的地下一二層結(jié)構(gòu),采用這樣的施工方法,地下一二層結(jié)構(gòu)需要預(yù)留鋼筋接頭,會(huì)出現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)不連續(xù),形成施工冷縫,如何施工才能形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),確保地鐵站的結(jié)構(gòu)安全是交通換乘樞紐工程的施工難點(diǎn)。[1]
2.本工程的設(shè)計(jì)單位是華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,11 號(hào)線中山八站是地鐵設(shè)計(jì)院。某公司與11 號(hào)線中山八地鐵站施工單位協(xié)商后同步拆除本基坑的兩道水平內(nèi)支撐梁板結(jié)構(gòu),且要等11 號(hào)線主體結(jié)構(gòu)封頂,其內(nèi)支撐拆除后,基坑支護(hù)的第一道支撐才能拆除,并且基坑支護(hù)的格構(gòu)柱不能拆除。如何協(xié)調(diào)內(nèi)支撐的拆除,確保施工的順利進(jìn)行是本工程的施工難點(diǎn)。[2]
3.11 號(hào)線中山八站有明挖部分和暗挖部分,本工程需先施工北側(cè)暗挖隧道附近的工程樁、支護(hù)結(jié)構(gòu)(N1-N13 槽段),交予11 號(hào)線地鐵施工單位進(jìn)行隧道暗挖施工,再進(jìn)行本工程該部分的土方開挖,與11 號(hào)線地鐵施工單位如何進(jìn)行合理的交叉作業(yè)是工程的施工難點(diǎn)。
4.為保證本工程及在建的11 號(hào)線車站工程順利施工的同時(shí),還要保證既有五號(hào)線車站安全穩(wěn)定,保持正常運(yùn)營(yíng),要做到各項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理也是本工程的施工難點(diǎn)。
中山八路交通換乘樞紐綜合開發(fā)項(xiàng)目施工總承包位于廣州市中山八路64 號(hào)公交總站內(nèi),主體建筑地下3層,地上6 層,負(fù)三層層高為5.2m(負(fù)三層設(shè)六級(jí)人防),負(fù)二層層高為5.0m,負(fù)一層層高為5.2m,屋面高度為30m,總建筑面積67369m2(地上建筑面積36311m2,地下建筑面積31058m2)??紤]要保護(hù)正建的11 號(hào)線地鐵站及既有的在運(yùn)行的地鐵五號(hào)線及其車站等因素,工程支護(hù)結(jié)構(gòu)采用“地下連續(xù)墻+鋼筋混凝土內(nèi)支撐”體系。地下連續(xù)墻用作擋土、止水及結(jié)構(gòu)承重,地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)既是支護(hù)結(jié)構(gòu)又是地下室的側(cè)壁,即永久受力結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻外邊線周長(zhǎng)為534m(其中172m與在建11 號(hào)線地鐵站共用地下連續(xù)墻),基坑平面面積為9480m2。
圖1 地連墻靜力切割工藝孔及分層分塊示意圖
地下室連續(xù)墻厚:h=1000,墻身混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35,抗?jié)B等級(jí)為P8,地下室連續(xù)墻采用HRB400 鋼筋,縱向鋼筋的接長(zhǎng)采用焊接,與地下連續(xù)墻相連接的梁板及鋼筋混凝土墻的鋼筋采用化學(xué)植筋等強(qiáng)方式連接。
內(nèi)襯墻:h=250,墻身混凝土強(qiáng)度C30,水平分布鋼筋為HRB400 級(jí)12@200(雙層),豎向分布鋼筋為HRB400級(jí)12@200(雙層),拉結(jié)筋為Φ6@600×600(雙向)。
1.“一墻三用”的含義是:共用地連墻第一個(gè)作用是作為11 號(hào)線中山八站的支護(hù)墻,第二個(gè)作用是作為本工程的支護(hù)墻,第三個(gè)作用是本工程負(fù)三層的永久結(jié)構(gòu)墻(再加內(nèi)襯墻)。
2.工程的負(fù)一負(fù)二層結(jié)構(gòu)均跨越至11 號(hào)線中山八站主體結(jié)構(gòu),與其結(jié)構(gòu)相連,俗稱“騎樓式”結(jié)構(gòu),兩者中間的共用地連墻要拆除,才能成為連通結(jié)構(gòu)。首先在共用地連墻上靜力切割開洞,穿負(fù)一層的梁鋼筋和斜柱鋼筋,使負(fù)一層梁板形成連續(xù)的水平支撐體系。待負(fù)一層樓板全部澆筑完成且強(qiáng)度達(dá)到100%后,拆第一道內(nèi)支撐,共用地連墻在負(fù)一層以上為懸臂狀態(tài),因此順理成章拆負(fù)一層共用地連墻,接下來是地下室頂板施工,待首層樓板全部澆筑完成且強(qiáng)度達(dá)到100%后,最后負(fù)二層共用地連墻拆除,實(shí)現(xiàn)“騎樓式”結(jié)構(gòu)一體化施工。[3]
本工程地下室的西側(cè)與地鐵11 號(hào)線中山八站的平面關(guān)系為密貼,其中N1-N36 幅地連墻與在建11 號(hào)地鐵中山八站為共用地下連續(xù)墻,二者存在172m 的圍護(hù)結(jié)構(gòu)(地下連續(xù)墻)共用段。施工方法是先施工地鐵11 號(hào)線中山八站基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、土方開挖及11 號(hào)線中山八站地下結(jié)構(gòu)施工[4],再施工本工程基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和土方開挖,最后施工本工程地下結(jié)構(gòu),共用支護(hù)結(jié)構(gòu)是本工程基坑的永久結(jié)構(gòu)?!耙粔θ谩惫?jié)約了工期和土地,節(jié)省了投資,綠色環(huán)保,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。
4.2.1 共用地連墻切割施工方法
選用金剛石繩鋸切割,該技術(shù)具有安全環(huán)保(震動(dòng)和噪聲小,無碎石、無灰塵、施工環(huán)境好)、作業(yè)效率高(保證施工進(jìn)度)且拆除過程中相鄰的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)不受影響等優(yōu)點(diǎn)。
拆除工程切割塊體較大,對(duì)起重吊裝設(shè)備及場(chǎng)地要求較高,采用10 噸叉車轉(zhuǎn)運(yùn)、一臺(tái)徐工XCA3000 全地面起重機(jī)(300 噸)配合拆除作業(yè),現(xiàn)場(chǎng)行車線路、吊車就位場(chǎng)地已進(jìn)行硬化,為200 厚C25 混凝土路面(縱橫鋪設(shè)B12@200mm),吊車站位在11 號(hào)線地鐵的施工便道。
開孔施工及負(fù)二層共用連續(xù)墻拆除施工中,使用叉車進(jìn)行輔助搬運(yùn)地下連續(xù)墻混凝土塊件,對(duì)負(fù)一、二層切塊拆除區(qū)域(叉車行進(jìn)區(qū)域)采取滿堂紅鋼管的回?fù)未胧U采用A48 鋼管,縱橫向間距900mm,步距1500mm,頂部步距900mm)。
4.2.2 地連墻穿梁開孔尺寸及拆除順序
地連墻開孔尺寸:結(jié)構(gòu)梁開鑿洞口尺寸為高于梁面500mm,低于梁底面100mm,梁兩側(cè)各加寬500mm;結(jié)構(gòu)柱開鑿洞口尺寸為高于柱頂1200mm,柱底標(biāo)高與負(fù)二層結(jié)構(gòu)面一致,柱兩側(cè)各加寬500mm。[5]
鑿開洞口需滿足結(jié)構(gòu)梁、柱支??臻g,梁、柱開孔由下往上拆除,拆除步驟如下:1 混凝土塊進(jìn)行切割,用叉車將1 混凝土塊拉出,然后吊車吊運(yùn);叉車拖至2混凝土塊底部,2 混凝土塊進(jìn)行切割,切割完成后用叉車將2 混凝土取出,用吊車吊運(yùn);同上述步驟直至將其梁、柱開孔位拆除完成。
4.2.3 負(fù)一層以上共用地下連續(xù)墻拆除施工
開孔分為吊裝孔及穿繩孔,吊裝孔采用直徑100mm水鉆,穿繩孔采用直徑50mm 水鉆鉆頭進(jìn)行開孔,開孔過程中按照現(xiàn)場(chǎng)劃線,混凝土切塊重量不超11 噸(超過10 噸以上的切塊不得使用叉車轉(zhuǎn)運(yùn)),采用300 噸吊車進(jìn)行吊裝。
共用地連墻分兩部分拆除,第一部分為 共用地連墻上已開鑿梁、柱洞口位置上部墻體;第二部分為未在共用地連墻上開鑿梁柱洞口的墻體。先拆除第一部分墻體,后拆除第二部分墻體:
第一部分:由上往下分層分塊拆除,每塊混凝土塊總量不超11 噸,吊繩孔及穿繩孔開洞后,將鋼絲繩穿過吊繩孔,采用300 噸吊車將混凝土吊住,再進(jìn)行混凝塊切割;拆除至原梁、柱孔頂時(shí),采用叉車輔助,將叉車頂住最后一塊混凝土塊底部,再進(jìn)行切割混凝土塊,防止混凝土塊傾斜。
第二部分:分塊拆除,每塊混凝土塊尺寸為5.07*0.9,吊繩孔及穿繩孔開洞后,將鋼絲繩穿過吊繩孔,采用300 噸吊車將混凝土吊住,再進(jìn)行混凝土塊切割。
4.2.4 負(fù)二層至負(fù)一層之間的共用地下連續(xù)墻拆除施工
開孔分吊裝孔及穿繩孔,吊裝孔采用直徑200mm水鉆鉆頭,穿繩孔采用直徑50mm 水鉆鉆頭,開孔過程按照現(xiàn)場(chǎng)劃線進(jìn)行,混凝土切塊重量不超10 噸。采用叉車進(jìn)行二次轉(zhuǎn)運(yùn)至地面進(jìn)行吊裝。拆除分為兩步,拆除開孔以下部位連續(xù)墻及拆除無開孔部位連續(xù)墻。
4.2.5 打鑿共用地連墻后,負(fù)一層穿板的補(bǔ)洞口做法
分兩個(gè)步驟:第一步,負(fù)一層梁穿洞時(shí),板筋伸至墻邊即可,無須植入共用地連墻;第二步,打鑿共用地連墻后,負(fù)一層穿板的補(bǔ)洞口。
本文通過零距離雙基坑“一墻三用”支護(hù)施工技術(shù)的工程應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)“騎樓式”結(jié)構(gòu)一體化施工,滿足了設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,解決了中山八路區(qū)域的停車難問題,實(shí)施效果均達(dá)到工程要求,得出以下結(jié)論:
1.中山八路交通換乘樞紐著力打造集無縫銜接公共交通設(shè)施與便利型商業(yè)功能、區(qū)域文化意象、公共空間場(chǎng)所效應(yīng)及生態(tài)節(jié)能技術(shù)于一體,具有示范意義的低碳型綜合交通換乘樞紐。
2.實(shí)現(xiàn)零距離雙基坑“一墻三用”:共用地連墻第一個(gè)含義是作為11 號(hào)線中山八站的支護(hù)墻,第二個(gè)含義是作為本工程的支護(hù)墻,第三個(gè)含義是本工程負(fù)三層的永久結(jié)構(gòu)墻(加內(nèi)襯墻)。
3.在共用地連墻開洞,穿負(fù)一層的梁柱鋼筋,負(fù)一層梁板形成連續(xù)的水平支撐體系,待負(fù)一層樓板全部澆筑完成且強(qiáng)度達(dá)到100%后,拆第一道內(nèi)支撐,共用地連墻在負(fù)一層以上為懸臂擋土狀態(tài),拆負(fù)一層共用地連墻,接下來是地下室頂板施工,待首層樓板全部澆筑完成且強(qiáng)度達(dá)到100%后,最后負(fù)二層共用地連墻拆除,實(shí)現(xiàn)“騎樓式”結(jié)構(gòu)一體化施工。