杜宇
中铁十局集团青岛工程有限公司 山东省 青岛市266000
摘要：本文以哈尔滨三环王岗地道桥工程为例，为保证交通正常运行的情况下，同时进行工程项目施工，项目采用逆作法施工地道桥的创新施工方法，其中在进行逆作取土后，桩周土处理创新了新工法。
关键词：城市地道桥；逆作法施工；要点
1、工程概况
三环王岗地道桥工程位于哈尔滨市南岗区，工程起点京哈铁路，下穿哈双南路和规划农机街，终点王岗高架桥。三环王岗地道桥工程为逆作地道结构，全长496.4m，共分为14节，每节顶板砼方量约为1600m3，均为大体积混凝土施工。结构全宽39.1m，双孔、竖向承重结构为桩基，边桩桩径1.2m，中桩桩径1.0m。边桩的后侧设置1排C30素混凝土桩。施工方法为逆作法，逆作施工顺序为：桩基施工→现浇顶板→路面恢复→桥下挖土、清理桩间土→施工桩间衬墙→地道桥内道路施工→装饰壁岩板施工。
该桥位于三环路主干道上，车流量多、交通压力大，且受哈尔滨市地域特点，施工周期短、工期紧张。该桥逆作施工顺序为先施工桩基、顶板，而后桥下挖土，桩基施工质量与下步工序关联大。
2、项目特点
2.1针对工期紧、交通压力大等特点，为满足道路基本通行能力、不阻断交通，计划先进行两侧道路导改，而后依据拓宽导改速度依次进行地道桥围挡封闭；同时为保证原有路网基本交通功能，顶板开挖过程中不考虑放坡，采取打设钢板桩进行支护。并通过采用监测钢板桩两侧路面的沉降值和位移值的研究方法，对该技术可行性进行研究；
2.2针对桩基施工质量要求高的特点，计划通过设立定位基桩复核、红外线水平仪辅助检测的方法，保证桩位偏差；同时因地制宜、巧妙利用既有沥青路面，通过采用将路面结构层设置为“导墙”的研究方法，对该技术可行性进行研究；
2.3针对大体积混凝土施工的难点，计划采取顶板模板内蓄水保温的技术，并通过采用加设测温元件、测温线等技术，对该技术进行可行性研究。
3、城市地道桥逆作法施工的要点
3.1逆作法施工工艺及特点
先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。
工艺特点：(1)可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、 上下层次多时，大约可节省工时1/3。(2)受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。(3)施工可少受风雨影响，且土方开挖可较少或基本不占总工期。(4)最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积。(5)一层结构平面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与内撑，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。(6)由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了基坑内地基回弹量。(7)逆作法存在的不足，如逆作法支撑位置受地下室层高的限制，无法调整高度，如遇较大层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。 由于挖土是在顶部封闭状态下进行，基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井点管，尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械,使挖土的难度增大。但这些技术问题相信很快会得到解决。
3.2地道桥逆作法施工
3.2.1桩基础施工
桩基采用旋挖钻机成孔,钻孔桩施工采用纵向间隔钻孔,施工中一般地段间隔两根桩钻孔,加密地段间隔三根桩钻孔。施工时,根据桩基的分布位置,设置3-4个制浆池,出浆池,沉淀池并用循环连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于10%,使用泥浆池流速不大于10cm/s,泥浆流动时人工筛网将钻渣捞出。地道桥地质为:杂填土、粉质黏土、中砂、砂砾、黏土。因此制浆选用水化快,造浆能力强,黏度大的黏土。钻机就位后,设置测量控制标志,及时测量,认真做好记录。钻孔达到设计标高,桩长符合设计,经过终孔检查后,即进行清孔其目的是保证沉淀层符合设计和规范要求。同时也使泥浆含渣率降低,在灌注混凝土过程中不会出现施工故障和质量事故。
3.2.2板施工
桩基强度满足要求后,用挖掘机开挖顶板处土方,挖至桩顶设计高程以下,满足搭设底模深度即可。开挖前先做好地面排水,在基坑顶缘四周向外设截水带,截水带内设排水沟,防止基坑外水流入基坑内以免影响坑壁稳定,基坑边缘留有护道,弃土及材料堆放距坑边缘不小于1.0m,同时不允许大型施工机械在基坑边通过。施时注意观察坑缘顶地面有无裂缝,坑壁有无松散塌落现象发生,确保施工安全。顶板上部土方开挖从地道桥两端向中间挖掘,方便运土。土方开挖第一次挖至顶板底的标高以下50cm,留10cm,第二次测量按顶板底形状放样,在放样位置下挖,同样比设计顶板底形状少挖10cm。
凿除桩头,每个桩头均由测量标记出需要凿除的高度,凿除时由2个工人持风镐凿除。土方开挖后按顶板底部形状,开挖后挂线整型,整平后碾压压实度达到95%。在压实好的土基上横向铺设8×10cm木方,木方间距30cm,木方上铺设竹胶板作为底模板,底模板铺好后,测工测量底板长度、宽度及分部宽度,测量底模板标高,符合设计和规范要求后,向监理报验。顶板混凝土按划分的阶段,全宽范围分层浇筑,分层厚度30cm。振捣时采用插人式振捣器振捣,振捣不要漏振或过振,以振捣密实为止(不在振捣范围内向混凝土表面反气泡)。
待顶板混浇筑完成达到强度要求后，在顶板上对路面进行恢复，然后采用逆作法进行挖土施工，挖完土后进行地道内路面和侧墙施工。
3.2.3土方开挖
顶板土方采用明挖、分段施工;地道桥箱涵内土方采用逆做法施工。桩土方开挖采用人工配合支护开挖。
3.2.4侧墙及桩间混凝土施工
钢筋采用后台加工现场绑扎、支立钢模板、泵送混凝土、现场浇筑、插入式振捣器振捣。纵向三排桩在道路结构层和主梁之间的空隙,采用内填充C30混凝土,使三排桩连接成墙,整个结构形成单箱双室的框架结构。
逆做挖完土后，桩周土体清理耗费人工和机械较多，费时费力，且成本消耗较大。项目创新了“喷砂法”工法，清理桩周土，大大节省人力和机械，保证工期和质量。
3.2.5实施过程容易被忽略的几个问题
①边墙顶部刹尖(封顶)时在边墙支架模板上预留漏斗,待混凝土初凝前及时修凿补平;②结构保护问题:梁板结构、边墙的外露面和迎水面都必须确保规范要求的保护层厚度;③地膜结构组成:地膜表层结构应确保易于脱模和确保结构表面光滑④工作缝预留注浆管⑤重视后浇的预留和浇筑;⑥认真解决好盖挖逆作出土较慢的问题;⑦时间效应、降水效应、多洞效应对结构不均匀沉降有较大影响,所以必须作好沉降缝使之结构在不均匀下沉时不至于使结构受到内伤。⑧顶板接缝防水问题:顶板混凝土浇筑时固定好横向止水带,用特制钢架固定,确保止水带平直,避免遇水收缩,从而导致在相邻顶板接缝不密实以至后期渗水。
4、结束语
城市地道桥逆作法施工，地下连续墙与土体之间粘结力和摩擦力不仅可利用来承受垂直荷载，而且还可充分利用它承受水平风力和地震作用所产生建筑物底部巨大水平剪力和倾覆力矩，从而大大提高了抗震效应，同时也保证了施工期间的正常交通通行。
参考文献：
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