地下室中隔墙两侧结构合拢施工技术

2018-03-06龚寅

建筑施工 2018年10期

龚寅

1. 同济大学上海 200092；2. 上海建工七建集团有限公司上海 200050

1 背景工程概况

1.1 建筑设计概况

上海虹桥商务区核心区06地块D19街坊位于虹桥商务区内，北至绍虹路，东邻申虹路，南侧为舟虹路，西侧为申长路，总建筑面积为209 351 m2，其中地上建筑面积为125 153 m2，地下室建筑面积为84 198 m2，相对标高±0 m相当于绝对高程＋5.50 m。本工程由3层地下室，地上1幢9层办公楼、1幢6～7层商业体、1幢5层星舟组成（图1）。

图1 工程总平面示意

1.2 围护设计概况

D19地块基坑宽度约为150 m，长约200 m，基坑面积约为29 600 m2，开挖深度约为16 m。本基坑采用明挖顺作法施工，根据地铁保护原则，整个基坑根据地铁公司相关要求划分为5个小基坑，分别为Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3，除东侧采用咬合桩外，其余均采用厚800 mm地下连续墙围护。Ⅰ-1、Ⅰ-2设3道混凝土支撑，Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3设1道混凝土支撑及3道钢支撑（图2）。

图2 工程基坑平面布置示意

2 施工难点分析

2.1 中隔墙两侧悬臂结构需进行临时加固

本工程中隔墙两侧结构的最大悬臂长度为3.8 m，在地下室施工过程中，悬臂结构除了要承担自身荷载外，还要承担今后中隔墙拆除时掉落的混凝土碎块等活荷载（考虑10 kN/m2），因此为了确保结构安全及质量，必须预先对悬臂结构进行加固[1-4]。我们考虑了2种加固方案，一种是采用满堂排架进行加固（间距500 mm×500 mm，图3），另一种是采用在悬臂主梁下设置400 mm×400 mm混凝土临时柱子（图4）。

按照围护设计要求，中隔墙必须在两侧结构全部做到±0 m时方能拆除，因此悬臂结构下方的临时加固保留时间将长达1 a左右，我们按轴线取一个标准跨对2种加固方案进行经济效益分析（表1、表2）。

图3 满堂排架加固平面示意

图4 临时柱子加固平面示意

表1 排架满堂加固

表2 临时柱子加固

由此可见，在工期为1 a的情况下，采用临时柱子加固仅为排架加固费用的1/8，且保留时间越长，经济效益越显著，结构安全性也越有保证。

因此，本工程最终采用临时柱子作为中隔墙两侧悬臂结构的临时加固。

2.2 中隔墙两侧换撑结构施工工况复杂

深基坑工程支撑拆除时，需同步考虑结构换撑的要求，因此在地下室结构施工时需保证结构楼板顶住中隔墙，以确保围护结构水平力的传递（图5）。

另外，在中隔墙拆除施工时，也同样要考虑两侧结构传力的需要，无法将中隔墙一次性拆除到底，而是将中隔墙按照一定的顺序分层跳仓拆除，施工工序繁琐，施工难度大大增加。

图5 中隔墙换撑剖面示意

3 总体施工流程

1）在中隔墙一侧施工底板换撑带，底板换撑带的一侧顶住中隔墙。

2）在底板支撑带上方施工结构底板。

3）拆除第3道支撑，施工地下第2层结构框架梁、楼板和临时柱子，楼板一侧顶住中隔墙。

4）拆除第2道支撑，施工地下第1层结构框架梁、楼板和临时柱子，楼板一侧顶住中隔墙。

5）拆除第1道支撑。

6）中隔墙另一侧按照同样的顺序进行施工，直至第1道支撑拆除。

7）拆除中隔墙，竖直方向采用由上至下分层拆除法，水平方向采用分块跳仓拆除法，在每块中隔墙拆除后立即对相应区域进行结构合拢施工，直到所有中隔墙拆除完毕。

8）拆除临时柱子。

4 关键施工技术

4.1 底板换撑带施工

施工底板换撑带的目的，主要是因为底板与中隔墙之间留有宽800 mm后浇带，底板无法直接顶上中隔墙传力，故需在底板施工之前先在下方施工厚800 mm底板换撑带。

4.2 临时柱子施工

临时柱子截面为400 mm×400 mm，设置于地下2层及地下1层，因此在底板及地下2层结构施工时，预留柱子插筋，配筋为主筋8φ16 mm，箍筋φ10 mm@150 mm。为了便于后续结构梁的连接，临时柱子距离中隔墙不能过近，需保持在1.5 m左右[5-7]。

4.3 结构换撑带施工

为保证结构传力需要，结构楼板需顶住中隔墙，待今后中隔墙拆除后，只要剥出楼板钢筋，便可采用绑接或焊接的方式与另一侧的楼板钢筋连接；但为了保证结构梁今后的施工质量，结构梁无需顶住中隔墙，只需与中隔墙空出宽800 mm的间距，留出预留钢筋，与另一侧的梁钢筋进行50%错开焊接或直螺纹套筒连接。

4.4 中隔墙拆除施工

中隔墙由上而下设有3层，竖直方向采用由上至下分层拆除法，水平方向采用分块跳仓拆除法，将每层中隔墙划分为若干分块，并分为奇数分块集和偶数分块集2个部分。

首先拆除奇数分块集，即对第1、3、5分块进行依次拆除，在拆除第1分块后，对该分块对应位置进行结构合拢施工，接着依次对第3、5分块进行相同的操作，直到奇数分块集对应的结构合拢施工完毕；待结构混凝土强度达到80%后，对另一分块集沿相同的方向进行拆除和结构合拢施工，即对第2、4、6分块依次进行拆除和结构合拢，直到剩余中隔墙相应的区域结构合拢施工完毕为止（图6）。