深隧泵房逆作法环形内衬墙施工技术论文_康铀,廖红玉

武汉一冶建筑安装工程有限责任公司 湖北武汉 430081

摘要:本文以深隧泵房项目为背景,针对环形内衬墙主体结构的逆作法单边支模和水平施工缝处理技术进行了论述。提出的单侧支模体系,降低了对施工工作面的要求,减少了外撑钢管支架的使用量,降低了施工成本,加快了施工进度;采用灌砂水泥砂浆胎膜施工方法,对止水钢板和钢筋接驳器的保护效果起到了良好的保护效果,灌砂水泥砂浆胎膜在下道工序施工时拆除容易,施工缝处理简单。

关键词:深隧;逆作法;单侧支模;内衬墙;水平施工缝

1.前言

常规逆作法内衬墙施工过程中,受浇筑方式限制和混凝土的收缩作用影响,易造成上下段内衬墙之间的水平施工缝较大,留下较大质量隐患;常规逆作法内衬墙施工需要设置底模,而底模的安装和拆除增加材料和人工成本,延缓了施工进度;另外,常规逆作法内衬墙施工的外支撑模板体系对工作面要求比较高,钢管支架需求量大,增加成本且施工效率低。针对以上问题,本文所述逆作法环形内衬墙单边支模施工技术可以成功解决以上问题,从而获得良好的经济效益和社会效益。

2.工程概况

本工程位于武汉市化学工业区腾飞大道与八吉府大道交汇处东北角,包括深隧泵房和预留竖井两个单体,其中深隧泵房基坑面积约2000㎡,普挖深度46.35m,坑中坑深度48.3m,局部电梯井深度47.9m,基坑周长约210m,东西长约73m,南北宽约46m。

3.工艺原理

在下层土方开挖完成后,先对上层混凝土施工缝及地下连续墙凿毛处理,凿出预埋的钢筋接驳器并清理干净。将加工完成的内衬墙竖向钢筋与上层预埋的钢筋接驳器连接,然后安装内衬墙纵向钢筋。钢筋安装完成后进行止水钢板安装,同时安装注浆管,止水钢板和后注浆管安装完成并验收合格后进行灌细砂施工,灌细砂的高度保证能够将止水钢板及钢筋接驳器覆盖1/2的高度,灌水夯实,砂垫层夯实到位后在上面砌筑一层2cm厚的水泥砂浆。模板上口超过上一层内衬墙高度,下口采用短钢筋与内衬墙外侧竖向钢筋焊接作为限位,内拉钢筋从地下连续墙预埋的接驳器接驳和焊接。浇筑内衬墙混凝土后,在混凝土初凝前及时拆除漏斗口混凝土,并及时修补,依上述工序重复施工直至内衬墙封底。

4.施工工艺流程及要点

4.1施工工艺流程图

土方开挖→上层施工缝及地下连续墙凿毛→钢筋安装→止水钢板安装→灌砂水泥砂浆胎膜施工→单侧模板安装→混凝土浇筑→补充注浆、拆模及养护→重复下层施工。

4.2操作要点

4.2.1 土方开挖

在上一层泵房内衬混凝土达到设计强度后开始开挖下一层土方,土方采用中心岛式分层开挖到位,挖机坑内转运。土方开挖深度为内衬混凝土高度,地下连续墙上面的浮土采用人工清理,机械开挖至内衬墙底标高后采用人工再次下挖15cm,并形成外高内地的斜向下坡度,便于止水钢板安装和下层内衬墙混凝土灌满。

4.2.2 上层施工缝及地下连续墙凿毛

内衬墙底部土方开挖过程中,根据人工作业高度分两层开挖到位。第一层土方开挖到位后,由人工对上层施工缝及地下连续墙进行凿毛,上层施工缝凿毛过程中需完全凿除水泥砂浆层,以凿出粗骨料为准,同时清理出预埋钢筋接驳器。地下连续墙凿毛过程中需凿除强度低的薄弱混凝土层并清理出预埋的钢筋接驳器。第二层土方开挖到位后,地下连续墙的凿毛要求同上。

4.2.3 钢筋安装

钢筋安装先进行内侧(靠地连墙)竖向钢筋安装,再进行纵向钢筋绑扎,预埋止水钢板后,再进行外侧钢筋的安装绑扎。预埋用于下一层内衬墙的钢筋接驳器采取相应保护措施,在钢筋接驳器内部填充泡沫填充剂,盖帽和接驳器通过玻璃胶连接,以免混凝土进入预埋的钢筋接驳器影响后期使用。竖向钢筋与上层预埋的钢筋接驳器套丝连接牢固并验收合格后开始安装纵向钢筋,纵向钢筋采用弯弧完成的半成品在现场按照设计间距安装,安装过程中保证错开钢筋接头。

4.2.4 止水钢板安装

待内衬墙靠地连墙侧钢筋绑扎完成后,开始安装止水钢板。根据设计要求对止水钢板位置进行放样标记,每间隔2米位置在内衬墙内侧钢筋上焊接一根7字形钢筋作为止水钢板定位用,止水钢板与止水钢板的搭接采用双面满焊。在内衬墙外侧钢筋安装完成后,在外侧钢筋上焊接7字钢筋夹住止水钢板保证其牢固可靠。

图4.2.4 止水钢板安装

4.2.5 灌砂水泥砂浆胎膜施工

止水钢板和内侧钢筋施工完成后,对下道墙预留钢筋接驳器的部位采用灌砂的方式进行保护,灌砂高度为能够覆盖钢筋接驳器和止水钢板一半高度,然后通过灌水使砂自然沉降密实,在砂体不沉降后进行修坡,使砂表面形成外高内低的斜坡面,坡面坡度控制在5%∽10%,待外侧钢筋施工完成后,完成外侧墙体灌砂施工,要求同上。细砂垫层形成的斜坡表面采用2cm厚水泥砂浆找平,形成光滑斜坡。因外侧钢筋密集,内部通过溜槽装置灌入水泥砂浆,水泥砂浆坡面高度控制在止水钢板中心处。沿止水钢板安装方向,每间隔8m埋设两根后注浆管,后注浆管的端头提前采用胶布封堵,两根注浆管分别安装于止水钢板内外侧。灌砂水泥砂浆胎膜可保证混凝土浇筑完成后,本层内衬墙下部成型光滑完整,外圈施工缝线型在同一平面内。

4.2.6 单侧模板安装

在模板安装位置进行30cm宽15cm厚的C20砼硬化找平,用于模板的定位安装。通过圆心点的放线定位,在硬化地坪上进行模板轮廓线放样,用墨线做好标记。考虑到泵房结构需在内衬墙上预留结构钢筋,内衬墙模板采用18mm厚的木胶合板,模板在安装前需涂刷脱模剂,具体步骤如下:

①内衬墙拉杆采用三段式止水拉杆,拉杆直径不小于16mm,模板安装前,进行拉杆定位,竖向50cm一道,横向50cm一道,用拉杆作为墙体模板的定位钢筋,保障模板安装垂直度及结构尺寸。

②模板上口超过上一层内衬墙高度,下口采用短钢筋与内衬墙外侧竖向钢筋焊接作为限位。模板根据放样标记靠在螺杆上,然后进行模板背后竖向加劲背带施工,背带采用48*3mm钢管,钢管间距15cm,钢管保证垂直,间距均匀。然后进行横向拉杆固定钢管的安装,横向背带为2*48*3mm钢管,竖向间距50cm一层。

③在地下连续墙中引出连接钢筋,连接筋与地下连续墙中的预埋钢筋接驳器套丝连接牢固,拉杆在墙体内的一端单面满焊在连接筋上。拉杆采用Φ16钢筋,横向间距50cm,竖向间距50cm一层,拉杆穿过模板处套固定橡胶垫块,每根拉杆上套双螺母,螺母拧紧后,外部至少留5cm螺杆长度。拉杆安装及加固必须安排固定人员作业,保证拉杆松紧度尽量保证一致。

图4.2.6 内衬墙单侧支模剖面图

图中:1-地下连续墙;2-接驳器;3-止水钢板;4-上道内衬墙;5-补浆管;6-操作平台;7-斜拉杆;8-拉杆;9-模板;10-竖向加固管;11-水平加固管;12-混凝土垫层;13-隔离油毡;14-水泥砂浆;15-灌砂层;16-内衬墙的钢筋骨架(竖向钢筋);17-锚固钢筋。

4.2.7 混凝土浇筑

为保证内衬墙混凝土浇筑,在模板顶部每隔1.2m左右(单块完整模板宽度)设置一个宽1.2m高0.5m的下料口,如图4.2.6所示,下料口高度高于上层内衬墙底口20cm。距离模板50cm以外设置操作平台,混凝土采用两台泵车浇筑,在泵管端头接入一段串筒管伸入模板内,由工人负责调整串筒出口位置,混凝土分层浇筑,每层浇筑厚度500mm,深隧泵房内衬墙的混凝土从一端开始,顺沿圆形模板依次浇筑,插入振捣泵紧跟混凝土浇筑顺序振捣密实,每层砼浇筑保持连续进行,直至一层衬墙全部浇筑完毕。

在内衬墙混凝土初凝前,对内衬墙内混凝土进行二次振捣,混凝土终凝前将漏斗下料口多余的混凝土凿除干净,并采用相同标号的水泥砂浆进行修补。

4.2.8 补充注浆、拆模及养护

通过对图4.2.6中的1-2预埋注浆管对1-5下道内衬墙混凝土沉降后的产生的缝隙进行补注浆,从而消除水平施工缝的产生。接缝注浆的质量通过对施工记录资料的分析、钻孔取样、压水检查和缝面凿槽检查等进行综合评定,否则采取重复注浆措施。

当内衬墙混凝土及注浆固结体的强度达到设计强度后,进行人工拆除单侧模板,模板拆除后墙体表面采取喷水湿润养护。

再依上述步骤循环进行下道内衬墙施工。

4.2.9 施工中注意事项及质量控制

(1)严格按照《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013、《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008等规范要求施工。

(2)为保证新旧混凝土结合质量,上一层内衬墙混凝土施工缝和地下连续墙必须凿毛到位,凿除浮浆和薄弱层并露出粗骨料。

(3)预埋的钢筋接驳器和注浆管必须提前做好保护措施,以免混凝土进入。

(4) 灌砂水泥砂浆胎膜高度需覆盖止水钢板和预埋的钢筋接驳器一半的高度并形成外高内低的坡度。

(5)木胶合板在使用前需清理浮浆和涂刷脱模剂,禁止使用破旧模板;

(6)漏斗下料口多余的混凝土需在初凝前凿除,并采用同强度等级的砂浆进行修补。

(7)内衬墙混凝土达到设计强度后,及时采用后注浆管对施工缝进行灌浆处理。

5.应用小结

(1)经济效益

通过采用该项施工技术,减少了底模支设和拆除的工作量,加快了施工进度;采用单边支模体系,降低了对施工工作面的要求,减少了外撑钢管支架的使用量;灌砂水泥砂浆胎膜施工的方法,可以根据钢筋接头位置和止水钢板的安装高度调整灌砂的厚度,对止水钢板和钢筋接驳器的保护效果好,灌砂水泥砂浆胎膜在下道工序施工时拆除容易,施工缝处理简单;加快了施工进度,节约成本约242万元。

(2)社会效益

该项施工技术解决了传统施工方法水平施工缝处理不到位、易渗水的问题,保证了内衬墙施工质量,加快了施工效率,使深隧泵房逆作法内衬墙施工技术更加系统化、标准化。同时也为深隧泵房等地下工程逆作法提供了科学、客观的指导和方法,具有较高的理论指导价值和借鉴意义。同时,节省了建筑材料的使用并加快了施工效率,实现了绿色施工的材料节约和节能减材。

论文作者:康铀,廖红玉

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/2

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