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针对城市中繁华闹市的人防工程,其施工场地狭小,地下管线复杂及周边环境影响大的不利因素下,盖挖逆作法对其工程周边的商业影响较小、交通道路恢复快、其主体结构可作为围护结构的支撑体系,能减小围护结构及周边环境的变形的特点,被人们首选。
2 工程概况
2.1 工程概况
某市人防地下商业街工程位于青岛路和景华路,地处繁华闹市区,北起中州路,南至西苑路,东起景华路与青岛路交叉口东侧,西至景华路与牡丹路交叉口东侧,全长667.65m,总建筑面积17109.42m2。负一层埋深-8.9m,局部负二层埋深-14.1m。本工程主体设在青岛路与景华路正下方,为局部二层结构建筑,采用无梁楼盖板结构,共分三跨。主体采用C35P8砼,防水等级为Ⅰ级。
2.2 工程地质
2.2.1 工程地质
由勘探揭露,场地表层为杂填土,其下为第四纪冲、洪积形成的黄土状粉质粘土、卵石。根据各土层的形成时代,成因及岩土工程特征,自上而下共分为6层,如表1所示。
表1 XX市人防地下商业街工程地质分布表
2.2.2 地下水分布
勘察期间,钻孔内均见地下水,初见地下水位埋深与稳定水位埋深一致,为17.70~18.20m(标高144.00m)。地下水流向由西向东,根据地下水埋藏条件及水理性质属孔隙潜水,补给来源主要为大气降水、洛河水、山前孔隙裂隙水,水量丰沛,排泄主要为人工开采外,其次靠地下径流向洛河排泄。
3 施工区段划分及工艺流程
3.1 施工区段及阶段划分
3.1.1 施工区段划分
根据本工程的分布特点,把本工程划分为二个工作面,两个盖挖工作面按工期要求,同时、相对独立完成本工程的施工任务。本工程设2个大工面组织施工,即:青岛路工作面、景华路工作面。
3.1.2 施工阶段的划分
本工程采用盖挖逆作法施工,按土方开挖的方法分明挖和暗挖2个阶段施工:
第一阶段(明挖):安排在顶板以上施工,分顶板以上土方开挖、顶板、下返墙及下返柱结构施工、顶板以上土方回填、恢复路面施工工序,顶板结构等上部荷载由顶板以下土方承担。
第二阶段(暗挖):安排在顶板以下施工,分顶板以下土方掏挖、下接墙、下接柱及底板结构施工工序。
3.2 施工顺序及流程
3.2.1 施工顺序。在综合考虑场地围蔽条件和工期要求的基础上,按先主体后附属的原则组织施工,在施工安排上,根据现场实际情况,优先安排青岛路和景华路主体结构工程施工,其次为附属工程。
3.2.2 施工流程
按照施工原理,本工程遵循以下施工流程:原路面破除、支护结构施工→顶板以上土方开挖、部分管线原位保护→顶板结构施工→顶板土方回填,路基、路面施工→恢复交通→结构两侧出土口、出入口施工→顶板以下土方掏挖→顶板以下结构施工→重复以上施工顺序,依次完成负二层结构→附属及安装施工→竣工验收、交付使用。
4 施工方法
4.1 顶板以上施工
4.1.1 顶板土方开挖及边坡支护
本工程主体顶板埋深-3.2m,根据地质报告显示该段土层主要是杂填土,采用机械分段垂直开挖,长度控制20m以内,基坑边墙开挖中要左右错开,随挖随支护,避免基坑暴露时间过长。基坑开挖至顶板底面标高10cm以上左右,然后采用人工清平基底。
对基坑边坡采用微型桩喷锚支护进行加固,微型桩采用Ф108 *4钢管加工,长4.2m,间距1.5m/根,并注1:1水泥浆液。
4.1.2 顶板结构和防水保护施工
顶板土方挖运后,按设计标高整平并人工夯实基底,在基底铺设10mm厚的竹胶板,采用20cm*10cm *10cm长的木楔,沿竹胶板四个角打入地面作为底模,并底模上弹线安装钢筋。下返柱和下返墙按结构几何形状对其进行定位放样,人工配合机械开挖,外墙下返墙从顶板加腋下返40cm,并形成“斜面”,下返柱从立柱托盘下返40cm,并形成“锅底”状,分段对称连续浇注,如图1所示。
图1 顶板下返墙、下返柱施工示意图
顶板防水采用1.2mm厚的SBC高分子复合防水卷材铺设2道。在铺设防水层前,对顶板混凝土面进行检查,以消除混凝土表面的毛刺和突出的钢筋,不平整的地方采用高标号的水泥砂浆进行抹面处理,施工段混凝土表面的积水进行清理,确保无明水。防水层使用刮板使防水卷材與结构混凝土表面粘贴紧密,避免防水卷材中间存在气囊,影响防水效果。
4.1.3 土方回填及恢复路面
顶板回填土在相应结构混凝土强度达到设计强度,并做好防水层、保护层后进行分段、分层回填,其层厚≤30cm,在结构顶板上50cm以内,采用人工夯填,当填土厚度大于50cm时改用轻型压路机碾压,碾压时薄填、慢行、先轻后重碾压,按机械性能控制行驶速度,压碾时搭接宽度不小于20cm,人工夯填时夯点与夯点之间重叠不小于1/3夯底宽度,分段施工松铺前已填土的边坡做成台阶,台阶宽度小于1m,高度不大于0.5m。
4.2 顶板以下施工
4.2.1 顶板以下土方暗挖及结构下接墙施工
本工程负一层结构净空5.1m,底板厚60cm,竖向分两层开挖,第一层竖向开挖2.2m,第二层竖向开挖2.9m;水平向开挖不大于5m。
在出土井结构形成后,采用人工配合挖机,以出土井为起点沿着主体外墙的轴线向左右两侧开挖通道,每次开挖进尺不大于5m,且通道内侧要放1:0.5坡,防止塌方。按“倒直角梯形”断面水平向前开挖,第一层开挖完,紧跟完成第一层外墙结构,再向下挖第二层土方,并完成第二层墙板结构,第一层外墙结构与第二层外墙竖向施工缝相错1~2m,按此方法逐渐扩大地下空间。
4.2.2 顶板以下主体下接柱施工
中立柱按顺作法施工,从下接柱到底板一次施工,下接柱的接茬处予以凿毛,并调直预埋钢筋并与下接柱钢筋连接到底板,相邻的中立柱不能同时施工。下接柱混凝土浇筑从“喇叭口”处进行浇筑,待中立柱混凝土强度达到规范要求后方,对“喇叭口”的混凝土凿除。下接柱的独立基础与底板同时浇筑混凝土,底板浇筑范围大于独立基础,作为主体结构的支撑。
4.2.3 顶板以下主体底板施工
当立柱、外墙施工完成后,要及时施工底板,特别是相邻的立柱间的底板。立柱及外墙通过底板连为整体,增大底面受力面积,共同承担的荷载增加,方便土方开挖范围扩大。