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圆形深竖井逆作法施工工法

1前言

逆作法施工是指在地下结构施工时，不架设临时支撑，而以结构本身即作为挡土墙，又作为支撑，从上而下依次开挖和构筑结构体的施工方法，其施工顺序与顺作法相反，一般分为全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法。

随着科技的发展，越来越多的竖井均采用逆作法施工。为节约成本竖井已由原来的方形、长方形等断面发展到圆形、椭圆形等异形断面。西气东输三线东段工程九龙江隧道，穿越方式采用“竖井+平巷+竖井”方案，竖井结构为圆形，内径9m,西岸竖井深度为42.2m,东岸竖井深度为39.1m,内衬结构采用逆作法施工。这样在深竖井开挖及出渣、混凝土衬砌施工就存在的一定的难度。针对以上问题，中交一公局第三工程有限公司开展了科技创新，利用挖掘机配合龙门吊进行圆形深竖井开挖出渣，同时发明了“圆形竖井内衬用自承一体模板”(实用新型专利)进行模筑衬砌施工，取代以脚手架作为支撑体系的方法施工，解决脚手架支撑体系工序繁琐、拆装复杂、存在安全隐患等问题。

以上革新应用于九龙江隧道竖井工程实践中，取得了良好的效果，同时总结编制了该工法。所引用的新技术通过了交通部科学技术信息研究所技术鉴定，总体上达到国内先进水平。本工法在以下方面的研究在国内具有新颖性(科技查新报告编号2015318):

针对圆形深竖井逆作法施工，利用挖掘机配合龙门吊进行圆形深竖井开挖，发明圆形竖井内衬用自承一体模板进行模筑衬砌施工，取代以脚手架作为支撑体系的方法施工，具有成型结构整体性好、受力可靠、操作简单、一次成型、利于内衬结构施工安全等特点。

2工法特点

2.1逆作法施工结构受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。2.2逆作法施工，土方开挖可较少或基本不占总工期。

2.3采用逆作法施工，可省掉钢支撑安装与拆除这一工序，节省材料、人力物力；

2.4采用实用新型专利圆形竖井内衬用自承一体模板体系，简化了支撑体系、方便内衬一次成型施

工。

3适用范围

3.1本工法适用于圆形、椭圆形及其他型式深竖井工程的施工。

4工艺原理

先沿竖井周围施工地下连续墙或其他支护结构，并进行降水堵水措施，随后采用机械、爆破等开挖方式逐层向下开挖土方，开挖后随即浇筑各层井壁内衬结构，直至底板封底。

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5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程(见图5.1-1)

井点降水及堵水注浆→冠梁施工→井身土方开挖→绑扎二衬钢筋→井身内衬模板施工→井身二衬混凝土浇筑→拆模→开挖下一层土方。

井点降水及堵水注浆

井点降水及堵水注浆

冠梁施工

井身土方开挖

井身内衬施工

下一循环

图5.1-1圆形深竖井逆作法施工工艺流程图

5.2操作要点

5.2.1井点降水及注浆堵水

1井点降水

根据围岩地质情况，竖井开挖前，在竖井周边布设降水井，根据水位线情况，现场每隔50m2设一个深井井点。由于地连墙具备抗渗功能，因此根据围岩情况，降水井开挖后可暂不使用，根据竖井开挖渗漏水情况，实时使用或增加。井管埋设深度为29.45m。

2)井点监测

沿基坑四周布设φ86mm的降水观测孔，利用电测水位仪、自测水位进行水位量测。其要求包括：

①降水开始前，所有降水井、观测井统一联测静止水位。并统一编号，统一基准点。

②选择有典型代表性的一排观测孔，从降水开始，按抽水试验观测要求进行水位观测。

③水位变化情况预测计算分析，及时发现问题，调整抽排水系统，并通过与基坑其它岩土工程监测资料进行对比分析，及时建议、确定应采取的防治措施。

2地下连续墙接缝堵水注浆

井身开挖时根据基坑透水情况，实时施作槽段接缝处堵水注浆。首先在地下连续墙出水接缝处进行造孔，孔径170mm以上。根据浆液采用水泥浆或水泥-水玻璃双液浆，土层及花岗岩地层采用水泥浆液，砂卵层采用水泥-水玻璃双液浆；导管采用φ159钢管。管壁上呈梅形钻直径为10mm的孔方便浆液扩散。

5.2.2冠梁施工

开挖冠梁范围内土体，冠梁底应预留足够高度保证下节内衬钢筋搭接。首先开挖冠梁范围内的土体，并凿除地下连续墙顶部不密实有杂质的砼(凿桩头),直至露出新鲜密实砼。然后进行冠梁钢筋预埋，预埋钢筋深度不小于50cm,底部回填50cm厚粘土层(如图5.2.2-1所示),要求平整并碾压密实；然后在粘土层上施做冠梁混凝土垫层，垫层宽出冠梁外沿尺寸100mm,待垫层混凝土达到强度后，绑扎冠梁钢筋，冠梁主筋采用单面搭接焊连接，搭接长度不小于10d;模板采用圆形竖井内衬用自成一体模板

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体系，组合刚模板；最后进行砼浇筑。

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