核心筒及变截面地下连续墙施工工艺

2013-04-29李筱晴

中外建筑 2013年8期

关键词：转角处导墙吊点

李筱晴

摘要：文章通过对湖南某住宅工程地下室核心筒、变截面连续墙逆作法施工中的重点、难点进行分析，详细介绍了核心筒及变截面地下连续墙施工工艺及质量控制要点，供类似工程参考。

关键词：地下室；逆作法；核心筒；地下连续墙；施工工艺

中图分类号：TU761.4

文献标识码：B

文章编号：1008-0422（2013）08-0129-02

1 工程概况

湖南某住宅工程，占地面积45600m2，其中AB塔楼为38层大底盘超高层住宅，地下4层，基础由地下连续墙、冲孔桩基础组成，地下室采用逆作法施工，其中核心筒地下连续墙划分为16个槽段，最大槽段钢筋网片长33m，质量达75t；变截面地下连续墙长7000mm，宽1000mm，其中长4000mm墙顶标高为-7.050m，3000mm墙顶标高为-16.250m。

2 核心筒及变截面地下连续墙施工重、难点分析

与普通的地下连续墙施工相比，核心筒地下连续墙有转角处钢筋笼加工制作、槽段接头处做法以及变截面连续墙空腔部位混凝土浇筑方法的选择等要求，施工难度较大，具体分析如下。

2.1地下连续墙钢筋笼加工制作

地下连续墙钢筋网片由钢筋、异形柱、型钢柱组成。异形柱、型钢柱体量大，加工制作难度大，同时设计要求进行焊缝检测、探伤检测，直接影响工期进度，且现场焊接的质量无法保证，应考虑选择专业钢结构公司加工制作。

2.2核心筒地下连续墙槽段接头处施工

地下连续墙接头处双型钢重叠施工，先浇槽段工字钢定位、垂直度有误差时，后浇筑槽段工字钢将无法垂直插入，且型钢与型钢之间间距小，混凝土无法流入、泥浆无法排除、施工质量无法保证，将直接影响地下连续墙的整体施工质量，经与设计协商，对槽段接头处进行优化施工，如图1所示。

2.3变截面连续墙空腔部位混凝土浇筑方法的选择

由于L形变截面地下连续墙总长7000mm，其中4000mm墙顶标高为-7.050m，3000mm墙顶标高为-16.250m，墙顶标高相差9m，且同时安装2根导管施工。长3000mm，高9m的空腔范围如何处理成为本工程的重、难点。若直接浇筑素混凝土与另一侧-7.050m墙顶相平，增加混凝土材料费用，且增加以后的打凿工程量；若采用侧面封钢板，空腔部位填充砂袋，容易造成墙体倾斜，如图2所示，给工程带来重大质量隐患，经与监理、设计单位讨论，采用塑料管沉箱填充，从而减少今后的打凿工程量，缩短工期、节约成本。

2.4钢筋网片吊装难度大

核心筒连续墙钢筋网片长度大、质量大（75t），应合理选用2台履带式起重机施工，1台作为主起重机（250t），另一台为副起重机（100t），整体吊装入槽，吊点的位置、数量及钢丝绳规格的选择应充分考虑，并对吊点钢筋及钢丝绳进行安全计算；钢筋笼垂直起吊后偏心受力，钢筋笼呈倾斜状态，无法将钢筋笼放入槽内，通过仔细对吊点的研究设计，在扁担梁原有的2个滑轮基础上增加1个滑轮，吊点设计为12点吊装，满足吊装要求。

3 核心筒及变截面地下连续墙施工工艺流程

通过核心筒、变截面连续墙施工重难点分析可以看出，核心筒地下连续墙墙体施工难度较大，通过多次讨论、分析，制定了核心筒地下连续墙施工工艺，主要工艺流程如下：测量放线→导墙施工→泥浆池设置→地下连续墙槽段引孔→液压抓斗机取土→岩层冲孔、修槽→成槽清孔施工→钢筋网片、异形柱加工制作→钢筋吊点的设计→核心筒转角处钢筋笼斜向支撑拆除→吊筋与转换点设置→地下连续墙水下混凝土浇筑导管布置→变截面地下连续墙空腔部位塑料管沉箱的组装及吊运填充施工。

3.1测量放线

利用现场周边已知坐标控制点，用全站仪定出冲孔桩、地下连续墙及抗侧剪力墙轴线控制点，并引出轴线。

3.2导墙施工

导墙起着支护槽口土体作用，根据施工区域地质情况，导墙做成“┓┏”形现浇钢筋混凝土结构，内侧净宽比地下连续墙宽50mm。导墙各转角处需向外延伸200mm，以满足最小开挖槽段及钻孔入岩需要，如图3所示。

3.3泥浆池设置

泥浆主要是在地下连续墙挖槽过程中起护壁作用，泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一，其质量好坏直接影响到地下连续墙的质量与安全。

3.4地下连续墙槽段引孔

地下连续墙槽段施工时，首先进行引孔施工，引孔应按槽段划分先后顺序施工，首先进行地下连续墙4个转角处引孔施工，直至完成转角处地下连续墙混凝土浇筑，方可进行中间段地下连续墙引孔及水下混凝土浇筑，地下连续墙宽度为1m，采用1m圆柱吊锤引孔，引孔的数量根据槽段长度确定，引孔孔底深度按设计要求进入微风化岩层3D。地下连续墙引孔如图4所示。

3.5液压抓斗机取土

液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓起强风化岩以上各层，在成槽过程中，严格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是开槽阶段。仔细观察监测系统，x，y轴方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。抓斗贴临基坑侧导墙入槽，机械操作要平稳，并及时补入泥浆，保持导墙中泥浆液面稳定。

3.6岩层冲孔、修槽

强风化岩以上各层取土成槽后，采用冲锤呈螺旋状进行地下连续墙中风化、微风化岩层的成孔施工，当入岩深度满足要求时，配以特制的800mm×1200mm的方钻，将剩余“岩墙”破碎。破碎时，以每两钻孔位中点作为中心下钻，成孔后再辅以液压抓斗清除岩屑。

3.7成槽清孔施工

核心筒成槽后，对其成渣进行清理，采用ZX200型黑旋风清孔机进行清孔，同时对泥浆密度及含砂率进行检测，含砂率<7%、泥浆密度控制在1.15～1.25。

3.8钢筋网、异形柱加工制作

AB核心筒地下连续墙分为8个区段，共计16个区段，如图5所示，转角处钢筋网片质量大，最重达75t，加之转角处有异形钢柱，施工难度较大，因此钢筋网片分段制作、整体吊装入槽，缩短时间。

1）异形柱及接头处施工

将在专业公司加工的成半成品运至工地，与钢筋焊接，形成钢筋网片，异形柱焊缝等级为二级，制作完成后，进行焊缝探伤检测。异形柱焊接及加工如图6，7所示。

2）钢筋网片制作

①现场设置钢筋笼加工平台，平台要求具有足够的刚度和稳定性，并保持水平。②钢筋加工符合设计图纸和施工规范要求，钢筋加工按以下顺序：先铺设横向钢筋，再铺设纵向钢筋，并焊接牢固，焊接底层保护垫块，吊装异形柱与下部钢筋焊接，然后焊接中间桁架，再焊接上层纵向钢筋中间连接筋和面层横向钢筋，然后焊接锁边筋、吊筋，最后焊接预埋件（同时焊接中间预埋件定位水平筋）及保护垫块。③对“┐”形钢筋笼，除图纸设计纵向桁架外，还应在阴角处3～5m增设型钢斜向支撑与型钢柱焊接，避免吊装时钢筋网片变形。

3.9钢筋吊点的设计

1）核心筒地下连续墙吊点设计

转角处槽段最大质量约75t，采用8点吊装法，考虑构件较重，不采用扁担梁吊装，在距钢筋笼中的异形柱、型钢柱钢板150mm上开6个圆洞，圆洞直径为5～8cm，另外2个吊点采用与异形柱相同的钢板（30mm）作为吊耳，与型钢柱进行焊接。

2）变截面地下连续墙吊点设计

通过对吊点的仔细研究，在扁担梁原有的2个滑轮组基础上增加1个滑轮组，吊点设计为10点吊装，满足吊装要求，如图8所示。

3.10核心筒转角处钢筋笼斜向支撑拆除

钢筋笼垂直起吊后，离槽口50cm时进行放线校核，将钢筋笼慢慢放入槽内，同时根据下放的深度割除原支撑使用的斜向型钢支撑。

3.11吊筋与转换点的设置

1）核心筒钢筋笼吊筋与转换点设置

因钢筋笼顶标高为-7.500m，考虑钢筋笼吊装放入槽内一定深度，设置在钢筋笼上吊点需进行二次转换吊装，因此在变截面墙体墙底处（-7.500m的位置）下2000mm处设置转换吊点，转换点在钢筋笼上设置U形口内插入方形钢棒。钢棒插入完成后，将滑轮的钢丝绳解除，重新扣在钢筋笼设置吊筋上，吊筋采用A20圆钢与钢筋笼中的主筋、型钢柱进行焊接以便于转换，如图9所示。

2）变截面地下连续墙钢筋笼吊筋与转换点设置

因钢筋笼为L形，考虑钢筋笼吊装放入槽内一定深度，设置在钢筋笼上吊点需进行二次转换吊装，因此在变截面墙体最低（-16.250m）位置下500mm处设置转换吊点，转换点在钢筋笼上设置U形口，内插入方形钢棒。钢棒插入完成后，将滑轮的钢丝绳解除，重新扣在钢筋笼设置吊筋上，吊筋采用A20圆钢与钢筋笼中的主筋、型钢柱进行焊接以便于转换。

3.12水下混凝土浇筑导管布置

为保证混凝土浇筑的顺利进行及浇筑质量，混凝土浇筑前对转角处及平直槽段下导管位置提前布置（见图10），转角处槽段计划布置3根导管（其中包含异形柱中的导管，由于空间较小，容易卡管，考虑采用小直径的无缝导管施工），平直槽段<4m的布置1根导管，≥4m的布置2根导管。混凝土浇筑时各导管应同时进行，同时匀速向上提升，确保混凝土面同时顶升的高度。

3.13变截面地下连续墙空腔部位塑料管沉箱的组装及吊运填充施工

1）浇筑变截面地下连续墙混凝土时，应提前将填充的塑料管绑扎成方形沉箱，同时在底部焊接钢筋托架，采用4根比塑料管沉箱长200mm的L形钢筋从管中穿出与塑料沉箱另一端钢筋箍帽进行焊接，以满足吊装要求。

4 施工质量控制要点

4.1导墙施工质量要求

内墙面与地下连续墙纵轴线平行度误差为±10mm，内外导墙间距误差为±10mm，导墙内墙面垂直度误差为5‰，导墙内墙面平整度为3mm，导墙顶面平整度为5mm。

4.2泥浆质量要求（见表1）

4.3地下连续墙成槽质量要求

垂直度≤0.5%；槽深允许误差：+100mm～-200mm；槽宽允许误差：0～50mm。

4.4钢筋网片及异形柱加工制作质量要求

主筋间距误差为±10mm；水平筋间距误差为±20mm；两排受力筋间距误差为-10mm；钢筋笼主筋长度误差为±100mm；钢筋笼保护层误差为5mm；钢筋笼水平长度误差为±20mm；型钢柱、异形柱焊缝等级为二级；型钢柱、异形柱进行焊缝检测，并出具检测报告。

5 结语

本工程核心筒地下连续墙墙体逆作法施工难度较大，通过施工单位多次讨论、分析，制定了详细的施工工艺流程。