CN102733602A - 风井吊筑法施工方法 - Google Patents

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范庆国
屠春军
杨子松
陈志明
张正
林昭
孙富达
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Shanghai Construction Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种风井吊筑法施工方法，包括如下步骤：(1)在隧道上方施工风井主体结构；(2)使隧道从已完成风井主体结构的下部穿越；(3)在已完成风井结构的基坑底部从通风口开始由上至下分段完成整个通风通道，所述通风通道连接于通风口与隧道之间；(4)各分段通风通道分别悬吊在已完成结构上由上往下施工，上部结构作为下部结构的基础，直至逆筑开挖至隧道与隧道连接。本发明以开挖较浅深度的基坑，达到完成超深风井与隧道的连接结构，节约了常规基坑深基础围护与大范围开挖等工序、造价与工期，同时大大降低了超深基坑施工的各种风险。

Description

风井吊筑法施工方法
技术领域
本发明属于建筑地下工程技术领域，涉及一种风井施工方法，特别是用于软土地区越江隧道区间的风井吊筑法施工方法。
背景技术
风井为建筑中预留的通道，主要用于通风或者防水，危急时刻也可用于逃生与消防。通常风井与隧道的连接方法是在隧道结构完成后，距隧道一定水平距离外施工风井基坑，然后再将风井结构与隧道水平连接。而目前现有的风井施工，一般采用大开挖，结构由下至上顺作完成。由于隧道结构一般埋深较深，故风井基坑具有开挖深度大、开挖范围广、造价高、工期长的特点，给施工带来了较大的风险，尤其是对隧道结构的变形控制提出了很高的要求，若处于城市核心区域，周边环境保护的难度也大大增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以较大幅度减少基坑开挖深度与开挖范围，并能够节约造价、降低工期的风井吊筑法施工方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明解决技术问题的技术方案如下：
一种风井吊筑法施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)在隧道上方施工风井主体结构；
(2)使隧道从已完成风井主体结构的下部穿越；
(3)在已完成风井结构的基坑底部从通风口开始由上至下分段完成整个通风通道，所述通风通道连接于通风口与隧道之间；
(4)各分段通风通道分别悬吊在已完成结构上由上往下施工，上部结构作为下部结构的基础，直至逆筑开挖至隧道与隧道连接。
由以上公开的技术方案可知，通过采用本发明风井吊筑法只需在隧道基坑上方开挖较浅基坑即可形成风井主体结构，然后通过吊筑法在风井主体结构底板与隧道结构之间逆筑通风通道。本发明通过利用下部结构悬吊在已有结构之上，上部结构作为下部结构悬吊的依托，从而在风井与隧道连接方法上打破常规、采用竖向连接方式，即隧道盾构从已完风井结构下部快速穿越，然后从风井基坑底部往下开挖及施工结构至隧道并与其连接，成功解决了承压水风险、通风口结构与隧道接头节点处理、通风口开挖对已建隧道的变形控制等问题。本发明吊筑法施工风井可以较大幅度的减少基坑开挖深度与开挖范围，这节约了造价、工期并降低了深或超深基坑施工的众多风险；同时风井吊筑法施工避免了隧道盾构从风井基坑内部进出洞工序，实现了快速、安全穿越风井区域的目的。
附图说明
图1为本发明风井平面施工顺序。
图2为本发明吊筑法墙板支模图。
图3为本发明风井接缝节点图。
附图标记如下：
1、通风口          2、加固土体            3、凹凸粗糙面
4、木板            5、吊筋                6、钢板
7、木模板          8、H型螺帽             9、畚箕口
10、全断面注浆管   11、中埋式橡胶止水带   12、钢筋接驳器
13、环形止水钢板   8、H型螺帽             9、畚箕口
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详述。
例如：上海某隧道风井施工，采用本发明风井吊筑法施工方法，包括如下步骤：
(1)在隧道上方施工风井主体结构：风井基坑开挖12.7m，如果按常规工艺，风井基坑开挖必须到达隧道底标高，最低需开挖30.8m。
(2)使隧道从已完成风井主体结构的下部穿越；
(3)在已完成风井结构的基坑底部从通风口开始由上至下分段完成整个通风通道，所述通风通道连接于通风口与隧道之间；
(4)各分段通风通道分别悬吊在已完成结构上由上往下施工，上部结构作为下部结构的基础，直至逆筑开挖至隧道与隧道连接。
为保证通风口“吊筑法”开挖时周边土体的稳定性，对隧道结构与风井基坑底板之间的土体进行加固，使隧道结构与通风口连接部位处于土体加固区域内。吊筑法整个过程规避了以往风井施工中的两大风险。
通风通道施工包括平面施工和立面施工，所述平面施工依据风井与隧道的通风口分布分为两个阶段施工；本实施例中风井与隧道有5个通风口1，平面施工时，先开挖间隔通风口处通风通道(如图1中所示II#和IV#通风口)，待其结构混凝土达到设计强度后，再依次同步对称开挖剩余的通风口处通风通道(如图1中所示I#、V#和III#通风口)。
所述立面施工依据通风通道的长度从上至下分三段开挖、分段施工，每段内衬结构与上一段已浇筑完成的梁与底板浇筑在一起，形成悬挂内衬墙板，依次吊筑开挖。
工艺流程：选择适当的施工顺序与分段→土方开挖→外侧模板→施工缝处理→钢筋绑扎→接头防水处理→底模与内侧模板→支撑→混凝土浇筑→砼养护→拆除模板。
每开挖一段，进行该段的模板、钢筋与混凝土施工，待该段混凝土强度达到80％以上时，再以此段结构墙板作为下一段土方开挖的围护，类似依次施工。基坑开挖采用人工配合空压机进行松土与挖土，每段底面超挖控制在150mm左右，方便内衬墙底支模与吊筋。
每段深度2.5m，墙厚800mm，竖向钢筋φ25100，水平钢筋φ20100。钢筋长度、规格、接头形式等根据单个通风口每段带的施工深度提前加工成型，并统一编号堆放，以免造成安装偏差。上下段钢筋搭接部位全部留设接驳器，特别是上下段板墙竖向接驳器、相邻通风口之间侧墙水平钢筋接驳器，支模时须特别注意检查钢筋数量与长度位置、标高的准确性。
如图2所示，通风口除最外侧与加固土体2永久接触面直接以土体作为外侧模板，土体表面采用人工凿出凹凸粗糙面3，凹凸不小于5cm，增加砼与土体的摩擦力；其余结构面的模板均采用木模板7，确保通风口内混凝土面光滑、平整。各段底部企口位置设置50X200的木板4，木板开孔采用
Figure BDA0000055603180000041
吊筋5，端头设300X500X8的钢板6与螺栓进行固定；
Figure BDA0000055603180000042
吊筋5沿墙长度方向间距800mm，宽度方向2道，吊筋与通风口顶圈梁主筋连接，吊筋上下段之间采用直螺纹套筒连接，以防止混凝土浇筑时内衬结构悬吊产生开裂。为确保墙板厚度，在模板中间设置H型螺帽8进行限位，H型螺帽在墙板高度方向设置2道，长度方向间距800mm。分段模板顶部沿施工缝设置一圈畚箕口9，方便混凝土浇筑，达到强度后凿除。
结构混凝土强度达到80％以后，一般养护3-4天后方可拆除支撑与模板，具体时间以砼同条件养护试块强度为准；各段底模在下段绑扎钢筋前拆除。混凝土采用常规混凝土，振动棒布点密度不大于500mm；每次浇筑高度不超过1m。
接头处理：如图3所示，在第1至2段之间设水平施工缝，所述水平施工缝呈企口形式，缝内设全断面注浆管10和单组份聚氨酯膨胀密封胶，相应通风口节段之间的水平、竖向钢筋均采用钢筋接驳器12连接。在第2和第3段之间设变形缝，变形缝同样呈企口形式，缝内设置两道中埋式橡胶止水带11；第3段与隧道采用刚性连接，墙板中部在管片上焊接环形止水钢板13；所有竖向钢筋与钢管片焊接连接。每段之间施工缝和变形缝预埋全断面注浆管，防止结构渗水。底节与管片连接段结构的竖向主筋与上段结构竖向主筋断开，在混凝土内留设橡胶止水带，形成柔性接头。
通过采用本发明吊筑法施工风井，以开挖较浅深度的基坑，达到完成超深风井与隧道的连接结构，节约了常规基坑深基础围护与大范围开挖等工序、造价与工期，同时大大降低了超深基坑施工的各种风险。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并非用来限制本发明的保护范围，凡是依照本发明权利要求所做的同等变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风井吊筑法施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)在隧道上方施工风井主体结构；
(2)使隧道从已完成风井主体结构的下部穿越；
(3)在已完成风井结构的基坑底部从通风口开始由上至下分段完成整个通风通道，所述通风通道连接于通风口与隧道之间；
(4)各分段通风通道分别悬吊在已完成结构上由上往下施工，上部结构作为下部结构的基础，直至逆筑开挖至隧道与隧道连接。
2.根据权利要求1所述的风井吊筑法施工方法，其特征在于，所述步骤(3)还包括对隧道结构与风井基坑底板之间的土体进行加固，使隧道结构与通风口连接部位处于土体加固区域内。
3.根据权利要求2所述的风井吊筑法施工方法，其特征在于，所述的步骤(3)包括平面施工和立面施工，所述平面施工依据风井与隧道的通风口分布分为两个阶段施工；所述立面施工依据通风通道的长度从上至下分三段开挖、分段施工，每段内衬结构与上一段已浇筑完成的梁与底板浇筑在一起，形成悬挂内衬墙板，依次吊筑开挖。
4.根据权利要求3所述的风井吊筑法施工方法，其特征在于，对通风通道立面分段施工时，每开挖一段，进行该段的模板、钢筋与混凝土施工，待该段混凝土强度达到80％以上时，再以此段结构墙板作为下一段土方开挖的围护。
5.根据权利要求3所述的风井吊筑法施工方法，其特征在于，平面施工时，先开挖间隔通风口处通风通道，待其结构混凝土达到设计强度后，再依次同步对称开挖剩余的通风口处通风通道。
6.根据权利要求3所述的风井吊筑法施工方法，其特征在于，对通风通道立面施工时，在第1至2段之间设水平施工缝；在第2和第3段之间设变形缝；第3段与隧道采用刚性连接，墙板中部在管片上焊接环形止水钢板；所有竖向钢筋与钢管片焊接连接。
7.根据权利要求6所述的风井吊筑法施工方法，其特征在于，所述水平施工缝呈企口形式，缝内设全断面注浆管和单组份聚氨酯膨胀密封胶，相应通风口节段之间的水平、竖向钢筋均采用钢筋接驳器连接。
8.根据权利要求6所述的风井吊筑法施工方法，其特征在于，所述变形缝呈企口形式，缝内设置两道中埋式橡胶止水带。
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