鞍钢1780工程铁皮沟逆作法施工

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【摘 要】通过1780工程铁皮沟采用逆作法施工的实践，阐述了逆作法工艺原理，施工程序，施工技术关键及技术经济效果。

【关键词】逆作法;钢;桩;铁皮;结构稳定

1、问题的提出

鞍钢1780热连轧工程是位于鞍钢半连轧厂边的技改工程，是新老结合，不影响生产前提下，进行改造。其中旋流井在旧厂房的另一侧，铁皮沟要穿过旧厂房到旋流井，铁皮沟深-14.2m，挖土到-15.5m，分上下两层，要求不影响生产，就不能采用正常敞开开挖。另外，场地狭窄，障碍多，地下管网纵横交错，地质条件复杂，放坡挖-15.5m深是不可能的。正常开挖-15.5m也要放坡或支护打桩。所以采用逆作法施工势在必行。我们在1780工程铁皮沟施工中，采用了逆作法。

2、逆作法工艺原理

先沿铁皮沟位置两侧打Ⅱ640钢桩，作为施工期间承受上部结构和生产荷载施工荷载的支撑。然后施工一层地面，这一层地面即维持地面上生产及上部结构，又是两侧钢桩一个刚度很大的支撑。随后逐层向下挖土方河浇筑各层铁皮沟。铁皮沟施工，先浇筑横向底板，它对桩是一道支撑，使桩改变受力状态，可防止桩失稳和变形过大，对铁皮沟上层沟壁将来也起支撑作用。与此同时上部照常生产或改造上部结构。如此，地面上下同时进行施工，直至结束。

3、施工程序

上部结构改造或生产

打钢桩厂房一层地坪挖第一层土铁皮沟上层底板 上层沟壁挖第二层土铁皮沟下层底板铁皮沟下层沟壁。

4、逆作法施工中的关键

4.1 支撑钢桩正确定位

逆作法属于施工技术范畴，设计院一般不出图，所以要与设计院沟通取得认识一致，共同协商计算定出其尺寸。在铁皮沟两侧打入，由两根工字钢焊接而成Ⅱ640的钢桩，L=16.5m，@500mm.桩承担上部垂直荷载和地下各层结构的自重及施工荷载，同时还承受沟壁的侧压力，将来在桩一侧包裹混凝土做正式铁皮沟的沟壁。所以其轴线位置与垂直度必须符合有关规范要求。要求偏差在20mm以内，否则会影响正式工程沟壁位置的正确性。这在施打钢桩时就要特别注意，提高精度，以便横向结构的连接，支撑上部和沟壁的自重，保证沟壁位置正确。

4.2 沉降差异控制

逆作法是先施工上部结构，后施工地下部分，所以桩前期受力，而沟壁不受力，如果与沟壁之间有较大的沉降差或桩与桩有较大的沉降差，已浇筑的上部结构即老厂地坪，就会产生裂缝，影响危及上部正常生产。所以一定要严格控制变形，使沉降不危及上部生产。

4.3 逆作法

在地下有地下水，加之老厂生产漏水，必然要排水。逆作法施工采用深井降水，其位置要事先设计，认真实施。对深井降水，实施动态控制，水位要定时观察。在始终让水位控制在挖土面以下4.5m左右，排清水挖干土，影响工期，而且危及桩的稳定，工程的成败。

4.4 逆作法施工中的挖土技术

在逆作法中，挖土速度的快慢是影响工期的主要因素之一，而挖土速度最终取决于出土速度。挖土方案的优劣，将直接影响工期及逆作法的成败。挖土是逆作法施工的重要环节，在有顶盖的地下挖土，难度大，周期长，不仅是影响工期的关键因素，而且是施工安全的关键，且挖土使桩的侧压力逐渐增大，变形增大。铁皮沟挖土，可在新建厂房地基开挖时，先分层开挖铁皮沟，因铁皮沟是厂区最深处-15.5m。随新厂铁皮沟一层层的开挖，这样老厂区的土就一层层暴露出来了，这就是逆作法挖土作业面，就一层层开挖。为加快速度，由两端向中间挖，利用小型挖土机0.4m3、0.15m3与人工挖土相结合，地下水平运输采用人力车及卷扬相结合，运到沟端，新建厂房挖土处，然后统一由大型机具挖运走。但要注意桩失稳、塌方。支撑、支护应及时跟上，桩间加焊3mm厚钢板，阻止土粒从桩缝隙挤出，避免桩后掏空。要求快速挖土，快速浇筑底板及沟壁混凝土，特别是二层底板，将大大改善桩受力状况（压杆计算长度减小），提高桩的刚度。如果桩失稳、塌方，那是不可想象，整个工程将告失败，老厂房上部结构塌落，将无法进行生产。

4.5 逆作法施工应注意用电安全，必须予以充分注意

本工程照明采用36V以下低电压，通风采用了抽风机向外抽空气。

4.6 桩、板、墙的节点施工

由于逆作法施工，其沟壁的结构节点形式与常规施工法有着较大的区别。打桩完毕验收后，接着进行铁皮沟顶板施工，铁皮沟顶板可用土模（第一层底板、第二层底板均可采用土模）。挖土至铁皮沟顶板底标高，找平，绑钢筋，支边模。桩与顶板钢筋焊接，浇筑在一起。桩与铁皮沟第一层底板，第二层底板钢筋采取在桩上焊接。绑扎板钢筋。对沟壁竖向主筋，先接立筋位置，将立筋穿透垫层，按设计的搭接倍数长度插入土中。再浇筑板混凝土，待底板浇筑完成后。绑扎沟壁钢筋，支沟壁侧模板，再浇筑与桩复合的墙，也就是沟壁的混凝土。这些节点构造与施工顺序中可见，一般横向构件先浇筑完成，竖向构件再浇筑，浇筑中保证混凝土浇筑密实，结合良好。因此，施工中位置必须正确完好，后续焊接必须牢靠，后浇筑混凝土要采取可靠措施，做到密实，无收缩裂缝。

由于施工中我们注意到以上几点关键制定了相应措施，并认真贯彻执行，所以成功地完成了铁皮沟逆作法施工。

5、逆作法施工的优点及社会经济效益

5.1 工期短，影响小

铁皮沟正常施工挖土-15.5m，老厂将无法生产。空压站正常施工影响邻近地下管线安全及工期无法保证。采用逆作法施工，铁皮沟达到预期目标，老厂正常生产。

5.2 成本低

承重桩与结构铁皮沟沟壁合一，支撑与沟底板合一，工程成本有较大降低。逆作法即使在场地狭窄、障碍多、地质条件较差，地下水位高等艰难施工条件下，逆作法仍优于顺行施工工序。改善工况，缩短工期，提高经济效益，是行之有效的。逆作法在工业建筑，老厂改造中是值得推广应用的一种新工艺。

参考文献

[1]李政、刘福春等采用逆作法安装冷轧罩式炉，施工技术，2000，（10）.