异型连铸机旋流井护壁逆作法施工方法

付月胜

(中冶天工集团有限公司，天津 300000)

异型连铸机旋流井护壁逆作法施工方法

付月胜

(中冶天工集团有限公司，天津 300000)

介绍了在特殊情况下旋流井的施工方法，指出旋流井护壁逆作法施工方法新颖、实用，且施工成本低，并对该工法在施工过程中应注意的操作要点进行了详细分析，为在炼钢连铸等复杂环境中旋流井的施工积累了宝贵经验。

旋流井，逆作法，护壁

0 引言

邯钢西小屯异型坯连铸旋流池工程(2号旋流池)为圆筒形地下结构，是为了保证水循环、保护环境的重要措施，是整个异型坯连铸机工程中基础最深的一个工程。本工程南紧邻厂房柱基础、东邻邯钢西区发电厂;旋流池设计基础应坐落在第⑥层基岩层上，根据《地质勘察报告书》可知①层～⑤层土质分别为杂填土、非自重湿陷性粉质粘土、粉质粘土、中砂、圆砾。旋流池的位置及现场地质状况均不适合土方大面积开挖。根据这一状况，经现场技术论证，制定了“旋流池护壁逆作法施工方法”。

1 特点

1)保证临近基础、墙体的安全——相比较基坑大开挖:如果采用大开挖的方式施工，势必会将厂房柱基础G17，G18下地基土掏空，露出基础下灌注桩，造成桩身不稳，留下重大安全隐患;同时还极有可能造成电厂围墙倒塌。而采用逆作法施工，这些问题都可以避免。

2)使现场相对整洁——相比较排桩:合格的排桩式支护也能达到要求，但施工场地有限，打桩形成的泥浆若不能及时排走，会影响现场整洁美观。

3)节省施工成本——相比较排桩、锚喷支护:常用深基坑支护方式中排桩和锚喷支护也适合本工程，但相比较而言，逆作法施工较为经济。

2 工艺原理及顺序

土方每次下挖900 mm，立即进行混凝土护壁施工，护壁施工至旋流池锥形段后开挖锥形底板土方，然后开始用“正作法”正常施工。

3 适用范围

适用于埋深大，地下水位高，相邻建筑物较近，施工场地狭小的地下构筑物(建筑物)的结构施工。根据不同的开挖范围，结合地质情况要进行合理的护壁设计。

4 施工要点

1)土方开挖。旋流池位于自然地面标高约为-2.0 m，先根据定位线用1台1.0 m3反铲挖掘机大面积开挖至-2.5 m，放坡系数1∶0.2，然后人工配合将基坑底部最外侧1 200 mm范围内土挖平，作为护壁上口环梁的底模。待环梁施工完成达到一定强度后，用1台0.4 m3反铲挖掘机留在坑内配合人工开挖，在旋流池上部地面用25 t汽车吊吊运土方，自卸汽车运土。每次开挖0.9 m深，当挖至离旋流池底300 mm时，人工清底至设计标高。

2)排水方法。地质资料显示，该工程施工范围内地下水较丰富，所以开挖前必须做好降水工作，本工程中采用深井降水法。参考地质勘探资料，在旋流池位置水流上游布置6口水井，钻孔沉井，孔径380 mm，深25 m。当施工到一定深度时，混凝土护壁中会有些许水渗出，因此在基坑底部沿护壁做一圈排水沟，并引导流入集水井中，再用水泵抽出。

3)护壁逆作法施工。护壁的施工必须与土方开挖紧密衔接。护壁上口环梁强度达到80%后拆除模板，在环梁外围紧贴环梁砌筑高于自然地面300 mm的砖沿，防止地面上杂物滑落进入基坑内，环梁上按要求设置防护栏杆。这些基本防护措施完成之后开始边开挖边进行护壁施工。

护壁上口环梁最大断面为800 mm×600 mm。护壁断面为平行四边形，每段护壁高900 mm，厚350 mm，每段护壁与土体之间用二级φ16螺纹钢筋连接，钢筋环向间距1 000 mm，竖向间距600 mm，插入土中1.8m，并向筒心方向外伸200mm。第一段护壁与环梁之间、每段护壁之间用纵向受力筋锚固连接，锚入250 mm。

如此，土方每次下挖900 mm，待作为底模的基坑底修平之后立即进行混凝土护壁施工。等到护壁施工至旋流池锥形段后停止护壁施工，此时开挖锥形段土方、按“正作法”施工旋流池底板、筒体结构。

4)模板工程。护壁施工时，底模要利用地模，每次挖完土方后要人工修平作为底模的基坑，修平后开始绑筋、支侧模。下一段护壁的侧模至少要高出上段护壁混凝土底部50 mm，一则为了浇筑混凝土方便，二则为了保证施工缝处混凝土密实。侧模可利用插入土中的二级φ16螺纹钢筋作为对拉螺杆。护壁混凝土强度须达到80%后方能拆模。

5)钢筋工程。钢筋由现场加工制作后用25 t汽车吊吊入基坑内，护壁竖向钢筋的连接采用焊接方式，接头错开50%。钢筋的施工质量应严格按国家工程质量规范进行施工。

6)混凝土工程。环梁、护壁混凝土采用C30混凝土(掺加水泥重量5%的早强剂FND)。混凝土浇灌前，应对模板位置、尺寸、角度以及支撑系统进行检查，施工缝处必须凿毛、吹洗干净。拆模之前一定要保证混凝土强度能够支撑土体的压力。

7)其余施工要点。护壁对土体的承重主要依靠其自身强度以及插入土体中的横向支撑钢筋，因此施工前必须根据地质情况进行严格的设计，并组织进行现场技术鉴定，合格后方能施工。

5 效益分析

保证了现场临近基础、墙体的安全，使施工现场相对整洁。

节省了工期:护壁施工完成后旋流池主体结构施工时，外筒利用护壁作为外侧模，节省了支模、加固、填土时间，从而节省了工期。当时现场1号旋流池总工程量与之相当，但逆作法施工工期相对节约40 d。

节约了成本:逆作法施工护壁用混凝土约260 m3，成本=260× (人工、机械等220+混凝土单价280)+24×钢筋单价4 300= 23.32万元;若采用排桩支护，成本约2.0×42=84万元;若采用锚喷支护，估计成本约35万元;若采用大开挖，挖方成本约55万元，回填成本约22万元，合计77万元。逆作法施工成本是最低的。

［1］ GB 50202—2009，建筑地基基础工程施工质量验收规范［S］.

［2］ JGJ 120—2012，建筑基坑支护技术规程［S］.

［3］ 现场施工图纸及《地质勘察报告书》［Z］.

［4］ 《建筑施工手册》编委会.建筑施工手册［M］.第4版.北京:中国建筑工业出版社，2012.

On retaining wall’s top-down construction method of whirling wells at special-shaped continuous casting machine

Fu Yuesheng

(China Metallrugical Tiangong Group Limited Company，Tianjin 300000，China)

The paper introduces the whirling well construction method in special circumstances，points out the retaining wall’s top-down constructionmethod at thewell is brand-new and practicalwith low construction cost，analyzes the operation points for the constructionmethods in the construction process，so as to accumulate experience for the well construction in the complicated environment，such as the continuous casting in the steelmaking.

whirling well，top-down method，retaining wall

TU745

A

1009-6825(2015)29-0100-02

2015-08-07

付月胜(1975-)，男，高级工程师