冶金大型旋流池内衬结构逆作法施工技术*
张风勇，王龙
（中冶天工上海十三净建筑分公司，上海200941）
运用钢筋同截面连接技术、对拉螺栓植能技术、施工缝施工技术、地下水减压阀等技术，有利于工程质量控制和施 工操作，解决了温凝土施工缝抗渗酯、钢接头繁琐、钢筋温发土底板施工中地下水影响等难题.
【关键调]工业建筑：旋流池：内衬：逆作法；地下连续墙
[文章编号〕1002-8498（2013）01-0050-04
[中图分类号】TU753 [文献标识码]A
Reverse Construction Method for the LiningStructure of Metallurgical Large WhirlingPool
Zhang Fengyong. Wang Long( CMTCC Shanghai Shisnye Conutruction Co. Lad. Shanghei 200941 China)
Abstract;In a metallurgical large whirling pool project diaphragm wall was adopted as supports specialtechnology was employed for the application of reverse construction method in the lining construction ofthe whirling pool. Technologies such as same section connecting of reinforcement planting bar of splitbol joints construction and groundwater pressure-relief valve etc. were adopted to facilitate the construction quality control and construetion operation. These technologies also solved the problems ofaed moq aq o a.apuu8 jo aouu aui pue Xapxaduo jugo req s alexea uof uonujsuoconstruction.
Key words;industrial buildings; whirling pool; lining structure; reverse construction; diaphragm wall;:groundwater reducing valve
1工程概况
承建的冶金连铸水处理地下旋流池均为圆筒结构，直径为14.5~26.0m，深度为22.0-37.0m.针对其施工难度大、工程质量和安全管理要求高的特点，需要合理选择施工工艺.实践 表明，软土地基进行地下旋流池内衬结构施工，宜采用地下连续增支护，选用“造作法”施工：上层为土、下层为岩的地质情况地基较为稳定，可采用连续墙或围护桩支护，为了加快施工进度宜 选用”正作法”施工.面上海宝钢板坪连铸、浦钢连铸等工程为软土地基，均采用地下连续墙支护，“逆作法”施工（见图1）.
图1整流池内衬结构示意Fig.1 Lining structure of whiring poel
外筒结构，逆作法施工内衬钢第混凝土筒体结构，两者有效结合减少地下连续墙外简结构的厚度，有 利于降低工程成本：模板系统对拉螺栓采用植筋技术，安装方便、快捷、有效，使模板支护体系更加可靠，保证了混凝土的内在质量和外观质量：钢筋工程采用钢筋滚压直螺纹连接技术，利用钢1级接
2工程特点
旋流池工程施工中，采用地下连续墙支护兼作
3工艺原理
4施工操作要点
万方数据
接：旋流池底板施工采用地下水减压阀，解决了混在周围设置管井降水设施，待降水设施安装完毕并 头特性实现同截面连接，可取代预留插筋或钢筋焊凝土底板无水封底的难题.
首先要按照设计要求完成地下连续墙施工，连续墙的作用是支护和兼作旋流池外筒结构.地下图 连续墙完工后土方开挖之前，根据地下水位情况，工的定位基准.在其周围布设管井降水，防止管涌和地基起拱.
内村结构施工由上至下分成若干施工段，每段土方开挖深度约6m，开挖一段土方施工一段内衬结上部设置冠梁，冠梁悬挂在连续墙顶部，“逆作法”施工过程中冠梁承担整个内衬结构的质量并传递筋混凝土底板施工，然后施工最后一段内衬结构并
构，由上至下依次“逆作法”施工.第1段内衬结构给地下连续墙.最后一段土方开挖后，首先完成钢与上部结构连接，完成整个内衬筒体施工.
模板工程采用九夹板，通过植筋将对拉螺栓错固在连续墙内壁，通过对拉螺栓拉牢模板系统，有效承担混凝土侧压力，使模板支护体系更加安全可靠，保证混凝土的内在质量和外观质量.中间段内和保证外观质量的作用. 衬结构上部均设置混凝土专用浇筑口，具有防渗漏
每段内衬结构与下一段的钢筋连接，底板、梁板和内衬结构主筋连接，均采用钢筋滚压直螺纹连头特性实现同截面连接，满足施工及验收规范的要 接技术，方便快捷，提高工作效率，利用钢筋I级接求.旋流池底板设置地下水减压阀，实现钢筋混凝土底板干封底，保证工程质量.内衬结构施工工艺流程如图2所示.
图2内村结构工艺流程
Fig.2 Technological process of lining structure
地下连续墙施工完毕，根据地下水位情况，可达到预期降水效果，即可进行工序交接，进行旋流池内衬结构施工.施工前在地下连续墙圆环内，测放内衬墙平面位置，弹出内衬墙内外边基准线，在圆环外部设置定位基准桩，作为土方开挖后内衬施
4.1土方开挖
1）根据设计图纸分析结构特点，沿深度方向划分施工段，每段内衬结构可划分为6m左右，施工段深度一致，便于支模系统周转使用.
2）土方采用反铲开挖，先进行第1段土方开挖，形成首段内衬施工工作面.待本段钢筋混凝土内衬墙浇筑完毕，混凝土强度达到75%，及时拆除模板系统和脚手架，进行下一段土方开挖.
4.2脚手架搭设及垂直运输
1）每段土方开挖后，沿基坑内壁设置双排单立杆脚手架，用于内衬结构施工操作.
2）脚手架地基必须平整，立杆下设置50mm厚木跳板，布设平稳，不得悬空，施工过程中脚手架下 部不得有积水.脚手架搭设要严格执行规范标准，设置是够斜撑杆保证脚手架系统稳定.
3）各种材料利用起重机垂直运输，土方等散料采用吊斗或吊笼运输，其他材料成捆运输要捆扎牢固.每个施工段土方开挖完毕及时进行脚手架搭 设，待该施工段完工及时拆除脚手架，利用起重机运至地面维护，准备下一段使用.
4.3地下连续墙修整及对拉螺栓植
1）施工内衬前，拆除地下连续墙上的遗留物，表面凸出部分局部修正，清除泥土等渣率.
2）根据模板排版图，对拉螺栓位置进行细化设计，保证模板拆除后的混凝土外观质量.
3）对拉螺栓采用植筋法锚固在地下连续墙侧壁，施工前根据模板排版要求定位铺固点，植筋工剂或结构胶→插筋一养护→检测抗拨力.采用乙 艺流程为：定位放线→钻孔→孔洞处理→灌人锚固烯基注射式”植筋胶”，施工前检查材料合格证和复检单.对拉螺栓可选用12-18圆钢制作，参照表1设计对拉螺栓植入深度.
4）每根对拉螺栓要设置钢板止水圈，止水圈与对拉螺栓之间应双面满焊严密，焊接时不得烧伤螺杆.对拉螺栓植筋后进行抗拔试验，达到对拉螺栓抗拉能力.
4.4钢筋施工
1）钢筋加工形状、尺寸必须符合设计要求，钢筋表面清洁无损伤、油溃、漆污，使用前应清除干
净，带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用，钢筋应平直，无局部弯曲.
Table 1 Anchor technology parameters 表1对拉螺栓植法铺固技术参数of planting reinforcing bar
对拉螺检直径/mm 钻孔直径/mm 16 12 18 14 22 16 18 25 钢筋埋深/mm "结合 38.1 " - 90力特 征值 41.4 45.4 49.2 51.6 "" - 100 110/AN - 57.262.9 63. 4 68. 8 129 135- - 64. 3 76.2 80.3 - 150- - - - 83.3 88.6 85.695.2 160 180对拉螺栓植人 - - 103. 1 200深度/mm 110137 175 00t -
图3地下连续墙预埋底板钢筋示意Fig. 3 Pre-burying bars in bottom plate of diaphragm wall
2）施工缝处竖向钢筋采用滚压直螺纹接头，利用钢筋I级接头特性实现同截面连接，便于施工，保证钢接头质量：内衬结构竖向受力钢筋长度按照施工段的高度设置，加工时钢筋接头采用闪光对 焊，同一截面接头数量不应超过50%；水平钢筋接头优先采用闪光对焊，同一截面接头数量不应超过50%.
图4底板钢第固示意Fig 4 Reinforcement anchorage in bottom plate
3）族流池内衬内、外两层钢筋之间设置S形拉筋，采用10@500梅花形排列：底板采用$16拉 筋，拉筋与上、下层钢筋绑扎牢固，保证钢筋骨架的整体性.
并垂直设置，模板体系依靠对拉螺栓固定和调整，对拉螺栓的数量要满足模板体系力学要求.
4.6施工缝设置
在施工缝部位，采取措施保护钢筋错固端，形成每段内衬结构底部支撑面.首先根据测量控制标高，沿着地下连续墙内侧壁开挖一个底口宽500mm，上口宽800mm，深度为1000mm的环形槽， 在槽中回填黄砂并夯实.钢筋增头丝扣部位利用油纸包扎，分别埋在黄砂内200mm.钢筋安装后，在黄砂表面抹1层30~50mm厚水泥砂浆垫层，用于隔离黄砂、控制钢筋位置和支撑模板系统.模板安装之前，在内衬钢筋混凝土结构下部铺设油毯1 道，便于拆模后施工缝的清理（见图5）.
4）旋流池内衬结构预留的插，均采用滚压直螺纹接头，预理插筋接头位置要准确牢固，避免位置偏移.其方法是在木模板上钻洞，预留插筋插人 模板洞伸出模板，控制插筋的位置，钢筋的直螺纹部位用油纸包囊扎紧加以保护.
5）地下连续墙施工时，预先埋设与底板连接的锚筋，铺筋要与钢筋骨架焊接牢固保证位置准确，钢筋的直螺纹部位用油纸包裹扎紧，外侧利用木丝 板保护（见图3）.施工水池底板时，先将底板部位地下连续墙混凝土凿出，然后拆除预埋木丝板，露出预埋钢筋直螺纹，底板的钢筋与地下连续墙预埋直螺纹钢筋，利用钢接头套管采用滚压直螺纹连接（见图4）.
4.7模板安装要点
1）模板要平整结实，确保混凝土结构和构件各部分形状、尺寸与相互位置正确，严格控制板缝尺寸，杜绝拼缝不严、高差、漏浆等现象.
4.5模板设计
2）拆模后沿对拉螺栓根部剔出凹槽，将螺栓割去，用水泥秒浆将凹槽封堵.
针对旋流池大直径的特点，模板采用九夹板竖向铺设，大模板表面平整便于安装，有利于减少接缝防止漏浆.模板支撑系统环形内楞采用2425@ 600钢弯曲为弧状，紧贴模板水平设置.支撑系统竖向外楞选用50mmx80mm木方，压住环形钢筋
3）在浇筑下段内衬结构混凝土前，沿内衬施工缝下部设置膨胀橡胶止水条.胀橡胶止水条要通长设置，封闭交圈，搭接长度≥15cm（见图6）.
4）在施工段底部钢筋上焊接限位钢筋，承受模
丝等杂物，木模板应浇水湿润，防止干燥的木模板 2）浇筑混凝土前，清除模板内的积水、木屑、铁吸取混凝土中水分导致混凝土表面裂纹而影响观感.
3）每段内衬结构混凝土浇筑，要顺圆周方向分层浇筑，每层约500mm，浇筑完1层混凝土再进行 上一层浇筑，相邻两层浇筑在混凝土初凝前完成.混凝土采用插人式振捣器振捣，振搞均匀不漏振，插人点间距450~600mm，每棒振搞时间20~30s.振撼器尽量避免碰撞钢筋、模板、预埋件，防止施工缝下部设置的膨胀橡胶止水条移位.
图5内村结构施工缝设置Fig. 5Construction joint settingin lining structure
4）混凝土浇筑完毕，会在其浇筑口形成一圈素混凝土环形牛腿，为了保证施工缝质量，严禁立刻凿除牛腿.待混凝土强度>4MPa，拆除模板后将牛腿凿除，最后切割成200mm宽（高）、10mm深的混凝土槽，然后用水泥砂浆环形封闭，要求压实、压 光，线条顺直美观（见图7）.
图6混凝土浇筑口示意Fig. 6 Concrete pouring port
Fig.7Treatment of concrete pouring port
图7混凝土浇筑口处理示意
板校正时的作用力.模板拼装校正完成后，在模板上口钢筋上焊接限位钢筋，模板外撑牢或用对拉螺栓固定拉紧，以防止模板偏移.限位钢筋要顶住地下连续墙，另一端要顶住模板内侧，防止模板向内偏移，控制内衬结构厚度.
5）混凝土养护好坏直接影响混凝土本身的抗后，利用外露对拉螺栓头，满挂草袋进行混凝土养 渗性能，特别是早期养护更为重要.待模板拆除护，养护时间≥14d.
6）底板施工前设置集水井，利用地下水减压阀深100cm的土坑，然后分别放人Φ500mm，深800mm 装置实现干封底.其方法是首先挖掘直径100cm、的金属滤网，滤网的下部和四周填满道碴，及时浇筑混凝土垫层并设置减压阀底座（见图8）.施工过
4.8混凝土浇筑口
在下一层模板支模时应在上、下层混凝土交接处周圈设置混凝土浇筑口，其顶面标高应高于施工缝位置，以利于混凝土浇筑和施工缝处密实.混凝土浇筑口处水平钢筋上、下2根分别作临时固定，留 出混凝土浇筑振捣口，待混凝土浇筑到顶端，2根水平钢筋及时恢复原位，如图6所示.
4.9预埋件安装
为保证内衬墙内壁预理件的位置正确，混凝土浇筑时不发生凹陷、位移、变形现象，预埋件的固定 全部采用M6×40的螺栓与模板连接，以确保预埋件与混凝土面平齐，预埋件外露部分应涂剧红丹醇酸防锈漆1道.
4.10混凝土施工
工控制的重点.混凝土浇筑振口要通长设置，支 1）内衬“逆作法”施工，混凝土浇筑和振搞是施撑牢固可靠，确保混凝土振捣满足施工规范要求.
图8集水井示意Fig.8 Collector well
（下转第58页）
万方数据
7结语
（上接第53页）
5结谱
深度，确保导管的埋置深度≥2m，最多不超过6m.测量次数不少于所使用导管节数，应在每次起升导管前，测量1次管内外混凝土面高度，并绘制混凝土淮人量与孔内混凝土面升高量的过程曲线，用以分析扩孔率.遇到异常情况应增加测量次数，同时观察翻水情况，以正确分析和判断孔内的情况.
1）在钻进的过程中要随时注意取样，确定当前的地层变化情况，及时对转速、钻压和泥浆性能等参数进行调整，以取得良好的施工效果.全孔段采 用减压钻进，适当增加钻头配重，可以有效控制成孔的垂直度，防止孔段出现偏斜.
2）进行大直径钢筋笼的制作与安放施工前，对其进行严格的数据计算、利用专业有限元软件进行分析.出规范要求的状态进行加固改进，既可以使工作效率 模拟钢筋笼在各个工序中的应力、变形状态，对可能超大幅度提高，也可以减少不必要的经济损失.
3）准确计算初灌量，研究导管在不同情况下的最大应力，根据计算和试验采用合理的参数.分析影响灌注过程的各个环节，确定出时间主控因素， 再采取相应的措施，合理的组织调度，提高继注效率，保证成桩质量.
4）采用气举反循环换浆分3步进行清孔.分
程中利用潜水泵排除积水，保证底板施工没有积水影响.底板混凝土施工完毕集水井填满碎石，及时封闭减压阀盖子，拧紧螺栓隔离地下水，然后浇筑混凝土.混凝土采用高一个强度等级的微膨胀混凝土，要求振揭密实、填平抹光.底板混凝土浇 筑采用地下水减压阀避免地下水影响（见图9）.
图9地下水减压阀安装示意Fig. 9Installation of pressure reducing valve
治金大型旋流池内衬结构”逆作法”施工技术，
参考文献：
参考文献：
别于终孔时，导管安放完毕时，以及灌注前进行3次清孔，使泥浆参数及沉碴厚度达到标准后才能进行灌注.
[1]毛贤强，青振高速公路济南黄河大桥130=钻孔覆注桩成孔 工艺要究（D].吉林：吉林大学，2008.[2]刘耀东，余天庆，白应华，等，深水超长大直径钻孔灌注桩施工关键技术研究[J].华申科技大学学报：城市科学版， 2009 26 (2) ;57-60.[3]张胜，王彦，刘万昌，浅谈气举反糖环钻孔施工中泥家的使用[4]邱琼海，刘博，于样君，大吨位超长钢篇笼的制造与安装 和管理[J].黑龙江交通科教，2003（9）：26-27.[J].桥梁建设，2007(S2）：92-94.[5]王富额，王玉飞，刘德成.43.8M超大直径超长能孔桩例筋 笼现肠制作工艺（J].桥梁建设，2010（S1）：48.51.[6]杨碼.大直径超长桩钢筋的制作与安装[].公路交通技[7]建属，周新豆，帕克西桥站孔灌注桩钢答定施工[].世界 术 2005(2) ;76-77 131.桥浆 2003(4)：14-17 [8]范志宏，水下白密实泥凝土研究[D].广州：华南理工大 学 2004 [9]罗细明，大口径灌注椎水下摇极土流态模型分析与质量控制[10]陈迎明，提高水下流凝土覆注桩强皮的试验新究与应用 [D].上海：网济大学.2007.[D].湖南：中南大学，2003.
可以有效缩短建设周期，降低劳动强度，模板系统 可以就地取材周转使用，该施工工艺提高了混凝土施工缝的抗渗性能，施工质量得到明显提升.施工过程节能环保，有利于创造良好的社会效益.采用“逆作法”施工，减小了连续墙厚度，可以较大幅度地降低工程成本.例如上海浦钢连铸水处理旋流 池，采用“逆作法”较“正作法”施工成本减少154.6万元，创造了良好的经济效益.
[1]胡兴，新亚大厦深基坑半通作法施工技术[].施工技术， 2011 40(1) ;90-93 97.[2]李宝珠.基坑工程设计理论的探讨与实践[D]，哈尔滨：哈尔[3]占卫国，孙洋波，递作法及其在深基坑中的应用[].安董水 滨工程大学，2004.利水电职业技术学院学报，2006（2）：46-48.[4]建筑路工手册（4）[M].北京：中国建筑工业出版 社，2003.[5]王允票，赵琪，道作继施工工艺在教土地质条件下的应用与[6]徐至，赵宏.逆作法设计与施工[M].北京：机械工业出 实践[J]-施工技术 2012 41（1）:36.版社 2002.
