CN100510281C - 超大直径、超埋深度调蓄池的半逆作施工方法 - Google Patents

Abstract

超大直径、超埋深度调蓄池的半逆作施工方法，涉及工程建筑施工技术领域，特别是直径大于30m、埋深超过7m的调蓄池的施工工法技术。本发明围护结构采用SMW工法桩，施工顺序是：在基坑未开挖的情况下，先施工池体结构劲性混凝土柱中的钢格构柱，然后再施工池顶盖、上段池壁、底环梁、中段池壁。本发明集合了顺作法和逆作法的优越性能，不但能够实现调蓄池工程的安全，在复杂的周边环境下变形位移得到控制，同时也节约了支护结构的费用。而且，工程过程渗水少具有节省劳动力、节约工程款的特点。

Description

超大直径、超埋深度调蓄池的半逆作施工方法

技术领域

本发明涉及工程建筑施工技术领域，特别是直径大于30m、埋深超过7m的调蓄池的施工工法技术。

背景技术

雨水调蓄池是从国外刚引进的环境保护新生事物，它的主要功能是收集马路初期雨水(因初期雨水中带有大量灰尘、油污垃圾等)，临时储存后待天晴再调入雨污水截流总管，污水经过处理达标后再排放。

调蓄池大多坐落在闹市区和江河边，一般周边环境比较复杂，池顶盖覆土层2～3m厚，上部可以建造建筑物、构筑物或种植绿化。其工程结构形式为地下全埋式钢筋混凝土圆形水池结构，直径30m～50m，水池深度7m～15m，池底板均呈锅底形，周边高中心低，并以一定的坡度坡向中心泵坑，水池底板埋深平均10m～20m，中心泵坑直径4m～8m，中心泵坑比池底深2m～3m，便于排除污水。池底工程桩采用钻孔灌注桩。

现有两种施工方法，一种是顺作法，即从地面向下开挖直至设计的调蓄池深度以下，从下层地基开始向上施工，这种方法渗水的危险性极大，不但要不断地向外排水，还易造成四周坍塌，对周围的建筑基础影响大；第二种是逆作法，即先开挖上顶的厚度，将上顶作好后，在上顶的四周向下开挖出上段池壁的高度，待上段池壁形成后，再向下开挖出下段池壁，待下段池壁形成后，最后制作池底，这种方法的缺陷是：下段池壁形成后，须增加一道钢结构水平支撑，然后才能施工池底。这样不但浪费一道钢结构水平支撑，也给池底施工带来一定的困难，钢结构水平支撑越多，水平支撑下面的施工难度越大(而半逆作法施工先施工池底的底环梁，底环梁施工完成后实际上就起到了下部施工的支撑作用)。

发明内容

本发明目的在于发明一种能克服以上两种施工方法缺陷的、安全、快捷的超大直径、超埋深度调蓄池的半逆作施工方法。

本发明围护结构采用SMW工法桩，施工顺序是：在基坑未开挖的情况下，先施工池体结构劲性混凝土柱中的钢格构柱，然后再施工池顶盖、上段池壁、底环梁、中段池壁。

本发明集合了顺作法和逆作法的优越性能，同时还克服了两种方法各自的缺陷，经试行，本发明不但能够实现调蓄池工程的安全，在复杂的周边环境下变形位移得到控制，同时也节约了支护结构的费用。而且，工程过程渗水少，工期较以上两种方法都节省，具有节省劳动力、节约工程款的特点。本发明适用于全埋式地下钢筋混凝土池体结构，主体结构混凝土自防水，邻近有河流或地下水丰富的软土地基，周边临近建筑物、构筑物，重要设施(如运行中的地铁等)和密集的各类地下管线及对沉降变形十分敏感的环境。

本发明在进行上段池壁施工时，以池顶盖的环梁结构、灌注桩和钢格构柱作为基坑支撑***。

在上段池壁施工完成后、池底板施工前，顺序制作钢结构中部支撑和底环梁支撑。

本发明以池顶盖环梁结构、灌注桩和钢格构柱作为基坑支撑***，待池顶盖结构体系形成后，先进行上段池壁施工，然后做钢结构中部支撑，最后进行底环梁支撑施工(下段池壁与部分池底板)。

本发明具有的优越性体现在：

1、围护结构采用SMW工法桩，是本发明的前提条件，该法施工速度快，止水效果好，费用低。

2、在基坑未开挖的情况下，先施工池体结构劲性混凝土柱中的钢格构柱，作为利用池体顶盖板代替水平内支撑的垂直支撑。

3、利用池体顶盖板结构，逆作法施工、代替基坑顶部的水平内支撑，节约了水平内支撑施工和拆除的费用。

4、逆作施工上段池壁、下段池壁和部分池底，进一步减少了围护桩的变形，确保池内中心土的安全开挖。

5、半逆作法施工确保了SMW工法围护墙变形位移小，即基坑支护结构最大变形位移≤15mm，并满足临近地铁和建筑物的保护要求。

附图说明

图1为本发明的一种施工流程图。

具体实施方式

一、总体思路：

围护结构采用SMW工法桩，制作顺序：池顶盖、上段池壁、池底板、下段池壁。

在进行上段池壁施工时，以池顶盖的环梁结构、灌注桩和钢格构柱作为基坑支撑***。

上段池壁施工完成后、池底板施工前，顺序制作钢结构中部支撑和底环梁支撑。

二、施工流程：

见图1。

三、施工操作要点：

1、池顶盖结构施工

土方开挖至池顶盖结构底即支撑梁底，施工中采用砖砌挡墙和混凝土垫层地模。

池盖结构仅先施工顶盖中心环形梁板与发射状支撑结构梁系以及部分池顶板作为施工作业用出土平台，其余池盖结构顶板作为予留施工洞口。结构形式详见附图一。

2、钢格构柱施工

钢格构柱定位均在池体结构承重柱位置上，下端在结构工程桩(灌注桩)施工时同时***，上端固定在池盖结构梁内，且钢格柱不用拆除，全部浇入永久结构柱内替代部份钢筋。施工中要求钢格构柱定位准确、竖向垂直。

3、逆作上段池壁施工

先沿基坑壁四周挖出3.5m宽环状地槽，在池壁底部原基坑土加碎石夯实，再浇混凝土基础并将基础受力钢筋与H型钢焊接，以防池壁结构变形下沉开裂，待基础拆除时割除H型钢上基础焊接钢筋，打磨平整光滑涂刷减摩剂，保证围护桩H型钢能顺利拔除。

池壁的单面侧模利用下部焊接拉筋和上部预留的插筋与钢管相连接。

4、钢结构围檩和钢管支撑施工

施工时将钢围檩和钢管支撑等分成偶数段，每段钢围檩内2根钢管支撑，再由对称的两段支撑(共4根支撑)形成一组，并利用围护结构H钢焊接三角形牛腿作为围檩搁置点，关键是以组为单元，挖好一组土方迅速完成一组支撑，同时对称施加轴向应力，做到对称、连续、快速施工。见附图二。

5、底环梁施工

调蓄池底板呈锅底形，施工中保留中心土体不动，仅挖除基坑四周土方。调蓄池底锅口部3.5m宽底板和下段池壁一次性浇筑形成底环梁支撑。池壁单面模板支撑是利用钢结构围檩予埋的垂直支撑来固定的，防止模板变形位移。

6、土方开挖

土方开挖应根据挖土流程图要求，分层分段确定土方开挖的方式方法，池顶采用一台加长臂挖机，基坑内采用1台挖机挖土，1台挖机翻运传递。

挖土流程：

6、1 第一次采用开槽式开挖土方至支撑梁底

6、2 第二次沿基坑内四周采用岛式开挖土方至逆作池壁底

6、3 第三次基坑中心部分土方采用中心岛和盆式相结合开挖，便于中心支座施工

6、4 第四次土方开挖为池周边土体，采用开槽式挖土方式，按钢支撑施工工艺的要求，做到分段、对称开挖

6、5 第五次土方开挖再采用岛式沿基坑四周挖至池底板标高，要求分层、平衡、快速

6、6 第六次采用中心岛挖土和盆式方式挖除锅底中心和泵坑所有土方。

7、半逆作法施工缝的钢筋连接与防渗处理

竖向主筋连接采用了新型施工工艺SA级滚轧直螺纹连接器连接，达到等强度全截面使用。上段池壁逆作法施工产生的水平施工缝处理：施工中采用了喇叭口的进料方式，并要求施工缝口的混凝土浇筑面高出施工缝200mm以上，以保证施工缝混凝土接合面有一定的侧压力；同时采用了进口的SM遇水膨胀密封胶作为第一道止水防线，第二道防水措施是在池壁中部予埋注浆管，待混凝土达到一定强度后，先凿除凸出的混凝土喇叭口，再采用高强度浆液进行注浆施工，从而使新旧混凝土之间施工缝由于收缩等原因产生的缝隙内得到填充，做到了无渗漏现象。

Claims (1)

1、超大直径、超埋深度调蓄池的半逆作施工方法，围护结构采用SMW工法桩，其特征在于施工顺序是：在基坑未开挖的情况下，先施工池体结构劲性混凝土柱中的钢格构柱，然后再施工池顶盖、上段池壁、底环梁、中段池壁。

Images