杭绍城铁SG-6标稽柯区间风井逆作法施工技术

杭绍城铁SG-6标稽柯区间风井逆作法施工技术

蒋昊翔

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上海隧道工程有限公司

摘 要：逆作法在施工过程中不需要设置临时支撑，而是借助结构顶板和中板本身的刚度来实现支护作用。文章依托于杭绍城际铁路SG-6标盾构区间风井工程，介绍了逆作法施工的特点及该工程的难点，对土方开挖、底模施工、预留接驳器的设置、混凝土浇筑和施工缝处理等关键工序的施工工艺进行分析总结。由实际施工效果可知：采用逆作法施工，基坑变形稳定，结构安全可靠，以供类似工程参考。

关键词：盾构区间风井；逆作法；施工工艺

1 工程概况

　　杭州至绍兴城际铁路工程SG-6标稽山路站—柯华路站区间（简称稽柯区间）风井位于群贤路南侧坂湖公园内。风井主体结构为地下4层双柱三跨箱型框架结构，结构长度为23.4m，宽度为24.5m，基坑开挖深度29.6m。基坑围护结构采用1200mm地下连续墙，墙深59m，坑内采用三轴搅拌桩满堂加固，采用逆作法施工。采用逆作法施工最大的特点是：风井顶板、中板、底板到侧墙都是从上往下施工。区间风井平面布置图和剖面图如图1、图2所示。

　　图1 风井平面布置图

　　图2 风井剖面图

2 地质情况

　　围护结构采用1200mm地下连续墙，风井底板主要位于④2粉质黏土层，自上而下地质条件为：①1杂填土、②1粉质黏土、②2黏质粉土、②6淤泥质粉质黏土、③1淤泥质黏土、

③2淤泥质粉质黏土、③4黏质粉土、③5粉质黏土、③8淤泥、④2粉质黏土、④3粉质黏土、④4黏土、⑥4粉一砂、⑥5细砂、⑥6圆砾、⑥8粗一砂、⑥22粉质黏土、⑥32粉质一黏土、⑥33砂质一粉土、⑦1粉质一黏土、⑦2细一砂、⑦3中一砂、⑦6圆一砾。

3 工程重难点

（1）基坑开挖工作面内部狭小，水平及垂直运输较困难，只能通过吊装孔进行。风井预留吊装孔洞平面尺寸7.5m×11.8m，开挖过程中水平运输需通过挖机多次翻运，垂直运输采用抓斗吊机的方式，工作效率较低，对工期有一定影响。

（2）由于采用逆作法，在混凝土收缩性影响和重力作用下，侧墙上下层分段施工，特别是结构板与下侧墙连接的施工缝处理不到位，容易形成横向通缝引起渗漏水[1]。

（3）由于采用逆作法，侧墙施工时上部位置的环框梁已施工完成，环框梁底部预留侧墙接驳器。场地狭小空间受限浇筑过程困难，后续如何浇筑混凝土，怎么使混凝土充分振捣密实也是个难点。为使侧墙混凝土与上层既有混凝土面紧密衔接，需针对模板支架形式、进料和浇捣方式重点研究。

4 施工工艺技术

4.1施工工艺流程

　　施工工艺流程如表1所示：

表1 施工流程

4.2土方开挖

　　在开挖空间狭小的情况下为了保证施工进度，井下采用一大一小2台挖机配合开挖，大挖机进行土方开挖，小挖机进行土方转运，垂直提升采用履带吊抓斗的方式[1]。土方开挖分两步依次进行，第一步先由履带吊抓斗挖除吊装孔位置的土方，第二步结构板下的土方由挖机进行开挖并翻运至吊装孔，最后由履带吊抓斗垂直运输。土方开挖至结构板以下15cm后停止开挖，开挖过程中实时测量严格控制结构板底标高[1]。土方开挖平剖面如图3、图4所示。

　　图3 土方开挖顺序图

　　图4 土方开挖剖面图

4.3 底模施工

　　顶板、负一层板、负二层板及负三层板需要进行结构底模施工，包括板底模及梁底模施工。在原状土层上浇筑1层厚15cm的C20混凝土垫层，垫层具有一定强度后，在混凝土垫层上铺设油毡纸作为底模，油毡纸用钉子与垫层固定。垫层应在下一层开挖的时候凿除。因下翻梁最高高度为0.9m，浇筑过程中侧向压力较大，下翻梁外侧采用砌24cm砖墙加固，砖墙后回填土方并夯实作为后靠，在砖面铺设木模板。上一层结构板施工时，同时向下施工一段侧墙，侧墙施工时需做好施工缝防水处理，侧墙采用砌24cm砖墙加固，砖墙后回填土方并夯实作为后靠，在砖面铺设木模板，底部用黄沙回填并夯实，如图5所示。

　　图5 底模施工示意图

4.4 预留接驳器的设置及钢筋施工

　　由于采用逆作法施工，在做围护地下连续墙的时候，对应每层梁板的位置均预留了3排套筒接驳器。在结构施工绑扎环框梁及板钢筋时，需要把预埋在地下连续墙里的接驳器凿开，按设计要求连接水平锚固钢筋，一圈锚固钢筋深入环框梁及板内侧，可增加梁板与围护结构的整体连接性和结构的安全系数（见图6）。故在施工地下连续墙的时候预留接驳器的位置设置，有无偏差非常重要。如果预留接驳器精度偏差太大，后期就无法设置锚入结构的水平筋，需采用化学植筋（也称种筋，是指在混凝土上先钻孔，然后注入植筋胶，再插入钢筋，应用植筋胶固化后握紧力的作用将钢筋与混凝土连接成整体）的工艺向地下连续墙水平设置同级别的钢筋，通过拉拔实验检测该批植筋数量的强度均符合规范要求后方能进行后续施工。

　　图6 地下连续墙接驳器及水平锚固筋设置示意图

　　梁板钢筋绑扎按设计图纸进行施工，四周侧墙、边柱分2次施工，在施工上一层中板结构时，同时向下施工一段侧墙。在向下施工一段侧墙的底部，沿着侧墙环向按照设计要求的规格大小及间距预留接驳器。等施工下一层结构板的时候，凿开上层预留的接驳器，与该层侧墙钢筋再进行竖向连接。               

4.5 混凝土浇筑及侧墙浇筑口设置

　　稽柯区间风井混凝土随开挖与结构回筑进度分次浇筑，先浇筑顶板混凝土，依次浇筑负一层结构板和侧墙及结构柱，负二层结构板和侧墙及结构柱，负三层结构板和侧墙及结构柱混凝土，最后浇筑底板混凝土、负四层侧墙与结构柱。每层2道施工缝，分别设在上层结构环框梁以下15cm处与本层结构板上20cm处，缝中安装钢板止水带与遇水膨胀止水条。

　　施工重点是侧墙与结构柱混凝土的浇筑。应事先确定好混凝土的浇筑顺序，分层对称浇筑，防止内衬结构出现空洞。混凝土料用泵车通过浇筑孔送入模板中，最后一层浇筑需至混凝土满溢后为止，移动布料管。浇筑孔采用150PVC管，附近钢筋做特殊处理，便于安放。

　　由于侧墙高度较高，虽然预留了浇筑孔，但是侧墙顶部混凝土还是局部无法浇筑密实。为了提高混凝土的浇筑质量，在侧墙顶部木模板施工时，顶部木模板做了一个向外开口的Y型浇筑口（见图7）。在利用原先预埋的PVC浇筑孔的同时，最后利用Y型口进行浇筑，拆模完成后，再把Y型口多余侵限的混凝土进行凿除[1]。自从采用这种方法后，侧墙顶部混凝土未出现漏振及未填充密实的情况。    

　　图7 Y型浇筑口示意图

4.6 施工缝处的质量控制

　　因为分2次浇筑侧墙混凝土，所以水平施工缝是肯定存在的，每层2道施工缝。尤其是在侧墙上部的位置，该位置混凝土浇筑振捣难度大，且由于混凝土的干缩作用，如果处理不好很容易造成渗漏水的情况。要处理好这个部位的问题，要从提高混凝土浇筑质量和做好施工缝防水2个方面来考虑。

　　为了提高侧墙混凝土浇筑质量在上部设置了Y型浇筑口，浇筑过程中能够充分的振捣密实，且混凝土采用了补偿收缩混凝土，浇筑完成后及时养护，减少了因混凝土收缩变形而引起的裂缝。

　　为了做好施工缝的防水处理，在施工缝处设置了镀锌钢板止水带与遇水膨胀止水条。水平施工缝表面应凿毛、清除表面的浮渣并用清水冲洗干净，再刷涂水泥基渗透结晶型防水涂料并进行作浆处理，接浆厚度15～30mm，采用与混凝土同配合比的水泥砂浆，并预埋注浆导管，如图8所示。

　　图8 施工缝防水示意图

5 施工效果

　　目前本工程已全部完工，从顶板土方开挖至基底验槽实际用时360天。底模施工完全按照施工方案实行，保证了拆模后梁板的整齐美观度。地下连续墙预埋接驳器的设置保证了开挖过程中楼板的稳定性，且有效提高了主体结构与围护的整体性。基坑、周边环境变形及结构渗漏水情况控制良好，施工完成后根据监测数据显示：建筑物沉降累计9.69mm(设计累计沉降±20mm），立柱沉降累计7.87mm(设计累计沉降±8mm），围护墙体深层水平位移累计29.5mm(设计累计沉降±30mm）,结构的整体监测累计值均在设计范围内。混凝土浇筑尤其是在侧墙Y型浇筑口的设置上，完美解决了逆作法施工侧墙混凝土的连接问题，保证了混凝土的整体性，且在施工缝的处理上严格按照设计要求进行施工，保证其密封性和防水性，后期验收的时候在结构上无明显渗漏水。

6 结语

　　杭州至绍兴城际铁路SG-6标稽柯区间风井工程为绍兴市地铁逆作法施工最深的基坑，逆作法施工时对土方开挖、底模施工、预留接驳器的设置、混凝土浇筑和施工缝处理等关键工序施工工艺进行分析和讨论。最终该基坑施工顺利完成，结构安全可靠，其相关施工工艺可为以后深基坑采用逆作法施工提供工程实践经验与一定的参考作用。

参考文献

[1]张智.盾构工作井明挖逆作法施工技术[J].四川水泥,2022(08):203-204+207.