南水北调穿黄工程竖井冠梁施工方法探讨

丁友斌 毕守一

(安徽水利水电职业技术学院水利工程系，安徽 合肥 231603) (合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)

南水北调穿黄工程竖井冠梁施工方法探讨

丁友斌 毕守一

(安徽水利水电职业技术学院水利工程系，安徽 合肥 231603) (合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)

针对南水北调中线一期穿黄工程Ⅱ-A标南岸竖井冠梁施工过程的实际情况，提出了相应的专项施工方案,具体介绍了竖井冠梁的施工方法，以期为竖井冠梁工程施工提供参考。

竖井；冠梁；地下连续墙；施工方法

1 工程概况

南水北调中线一期穿黄工程Ⅱ-A标南岸竖井位于黄河河槽内人工填筑的平台上，地形地貌相对复杂，平台以南为邙山，以北为孤柏嘴护山湾透水桩施工平台和黄河河床，这给施工过程造成一定难度。竖井开挖深度为41.6m。竖井围护结构为内径为15m，厚1.2m，深60.6m的C30钢筋混凝土地下连续墙；竖井结构内衬为0.8m厚的钢筋混凝土，底板为2.5m厚的钢筋混凝土，底板以下6m采用高喷封底。

2 竖井冠梁施工过程

竖井土方开挖施工遵循“竖向整体分节，单节竖向分层、水平分块，自上而下”的原则进行。内部土方开挖采用PC200挖掘机开挖土方，32t门式吊机提升渣土(渣斗容量为12m3)至地面临时存渣仓，装载机配合自卸汽车进行渣土外运。竖井内衬施工采用整体滑动钢模板，现场绑扎钢筋，混凝土泵送至浇筑部位，分层浇筑。环向施工缝防水采BW-2型橡胶止水。

2.1竖井土方开挖

图1 土方开挖平面示意图

南岸竖井冠梁顶标高为106.0m，竖井施工平台标高105.6m，底板混凝土底标高66.5m。设计为圆形结构，内径13.4m，外径15m，竖井开挖深度41.6m。竖井土方施工共分15个节段，自竖井平台顶部向底部每层3～3.5m厚度逐层逐块挖运，采用1台0.8m3挖掘机开挖为主，人工修挖为辅，渣土装入12m3的料斗中，由32t门式吊机进行垂直运输，装载机配合5t的自卸汽车进行渣土外运。土方开挖平面示意图如图1所示。

竖井土方开挖时应注意以下几点[1]：①由于竖井内部空间狭小，土方开挖时需设专人指挥渣斗的提升和下放部位。②每节段土方开挖至分节底标高以下1.50m时，应人工清底整平、夯实，以便于钢筋绑轧和底模安装。

③基坑底以上30cm的砂土层以人工开挖为主，严禁超挖，保持坑底土体的原状结构，若发现超挖应采用砂砾石等渗水材料回填至设计标高，严禁采用粘土、壤土回填。④土方开挖过程应始终保证地下水位处于开挖面1.5m以下，在竖井内加设简易集水井进行辅助降水。⑤在土方开挖过程中，应加强观察和监控测量工作，通过监测反馈，及时调整开挖步骤，必要时对连续墙采取横撑加固，确保围护结构的安全。⑥土方开挖过程中，应保持竖井内、外指挥人员与门吊司机之间沟通畅通。⑦应定期或不定期对料斗吊钩、环进行检查，以杜绝安全事故的发生。

2.2冠梁施工

图2 冠梁施工示意图

竖井围护结构地下连续墙墙顶设置2.5×3.0m冠梁，与地下连续墙连接为整体。冠梁内侧模板采用整体滑动钢模板，外侧采用砖模，现场绑扎钢筋，混凝土分层浇筑，采用插入式振捣器振捣密实。整个冠梁分层连续浇筑，一次成型。冠梁施工所用混凝土采用集中拌合楼拌制。6辆9m3混凝土拌合车运送熟料至竖井施工平台，采用混凝土输送泵将混凝土送至仓内并进行连续浇筑。冠梁施工示意图如图2所示。

1)地下连续墙顶部混凝土凿除(高程103.0m以上) 在高程为103.0m以上的地下连续墙顶部混凝土必须凿除，具体包括如下几方面：①人工用风镐凿除地下连续墙顶混凝土至冠梁底标高103.0m以上5～10cm，再用凿子剔凿至103.0m标高处，清除表面浮浆、松动的混凝土碎块等；②用挖掘机将凿除砼块、土方挖到竖井外并用自卸汽车运走；③用钢丝刷清除桩顶钢筋上的浮锈、污渍和桩顶上的灰尘；④用高压风把开凿面吹、扫干净，经过监理工程师验收合格后,方可绑扎钢筋。

2)冠梁钢筋加工和安装 冠梁钢筋的加工和安装必须符合以下几方面[2]：①冠梁钢筋加工的弯曲、弯弧等工作在竖井平台北侧钢筋加工场地进行，加工完成后用平板车运送至竖井平台钢筋堆放场地。②钢筋加工前须检查钢筋型号、直径、外形，锈蚀严重的钢筋要进行除锈，弯曲变形的钢筋应调直。③冠梁钢筋安装分2部分完成，钢筋安装前要将地下连续墙竖向主筋扶正、调直，表面清理干净。④钢筋安装前应清点数量、类型、型号和直径，并对其位置进行测量放线后方可进行绑扎；在施工缝处施工时，还应把接缝处钢筋调直。⑤第一节内衬钢筋按设计图纸尺寸、位置、在底模(土胎模板)浇筑前向下钻孔布置钢筋要预留出钢筋接头，同时避免钢筋接头在同一平面上。

图3 冠梁模板施工示意图

3)冠梁模板制作及安装 冠梁钢筋安装完毕后，紧接着要进行冠梁模板的制作和安装，主要包括以下过程[3]：①冠梁施工竖井内侧模板采用整体滑动钢模板(厂家定做，运输至工地)32t门式吊机分块吊装到位。冠梁模板施工示意图如图3所示。②滑动模板安装校正后竖井内侧不得进行土方开挖，以免扰动土体，致使滑模施工精度降低。③冠梁外侧砌筑“24”砖墙做为外侧模板，砖墙内侧刷10mm厚水泥砂浆，砖墙外侧为夯实土体，确保在混凝土浇筑过程中砖模不变形。④冠梁底模采用M10砂浆垫层做底模，砂浆垫层基础土方需要夯实，以确保底模在冠梁混凝土浇筑过程不发生塌陷或变形。

4)冠梁混凝土浇筑 冠梁钢筋和模板安装完毕后，进行冠梁混凝土浇注，在进行施工过程中应注意以下几个方面：①混凝土的振捣使用HZ-50A型行星式振捣棒，浇筑分层进行，每层厚度不得超过50mm。浇筑前应在模板上标出各层顶面标高。②混凝土的浇筑应连续进行，若需要间歇，则间歇时间应尽量缩短，并应在下层混凝土初凝前完成上层混凝土浇筑。③冠梁混凝土浇筑前，应在新老混凝土接触部位铺筑1～2cm厚同标号砂浆。④混凝土浇筑过程中入模温度不得超过20℃，混凝土输送罐车需有降温措施，若白天气温超过35℃，可以调整到夜间进行施工。⑤冠梁施工中布设3个测温孔，对混凝土温度进行检测。⑥混凝土运至浇筑地点后，经坍落度检验合格后，应立即浇筑入模。混凝土卸出时，其自由倾落高度不宜超过2m，若超过2m，应采用斜槽、溜槽等下料，且混凝土下料应匀速。⑦混凝土浇筑完成初凝后立即对冠梁顶部收光，在106.0m高程修整，并在混凝土达到养护条件时,及时安排专人进行洒水养护，保持混凝土表面湿润。

3 结 语

根据南水北调中线一期穿黄工程Ⅱ-A标南岸竖井冠梁施工过程的实际情况，设计了具体施工方案。通过竖井冠梁施工，可以为后期基坑支撑和主体结构土石方开挖提供方便，并为全面完成项目总体目标奠定基础。

[1]王世川. 围护桩及冠梁在地铁修建中的应用[J].山西建筑,2008(14):294:398.

[2]黎永索,张可能,彭环云. 预应力混凝土冠梁计算模型[J].防灾减灾工程学报,2011(4)：436-440；449.

[3]李建军,王玉辉,李水平，等.钢筋混凝土桥盖梁加固施工技术[J].市政技术，2010(S1)：135-139.

[编辑] 李启栋

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.06.048

TU744

A

1673-1409(2012)06-N148-03