中石化科學技術研究中心3#實驗樓深20 m的實驗井施工具有超深、空間受限、地下情況復雜、混凝土成形質量要求高、裂縫控制嚴格等特點。
根據深20 m的實驗井結構特點，并結合現場實際情況，從材料的投入、人員的投入、機械的投入、工期的緊迫性、安全性、外觀質量要求、裂縫控制等各方面進行綜合考慮后，選擇了“單側支模、分層澆筑”作為結構施工的最終方案。
結合基坑支護形式，實驗井墻體施工共分5層，平均8d施工1層，包括基礎底板和上部軌道梁施工，僅用60 d就完成了全部實驗井結構施工，達到了混凝土內實外光的效果，整個實驗井施工僅用了3個月。
1、工程概況
實驗井位于實驗室內部，基礎底標高一21.40 m，井深20 m。結構形式為鋼筋混凝土結構，墻體厚度1.42 m基礎底板厚1.0 m，實驗井內徑6m(圖1、圖2)。基坑支護形式為護坡樁和環形混凝土腰梁結合方式，采用高壓旋噴樁l }:水帷幕，基礎底板底標高一21.40 m，底板厚度1 000 mm，結構形式為鋼筋混凝土結構，井壁厚度1 420 mm，采用C30P8纖維補償收縮混凝土(加聚丙烯纖維+膨脹劑。
2、總體思路
實驗井深度20 m，內徑6.0 m，外徑8.84 m(護坡樁內側)，墻體厚度1.42 m。作業空間受限、土方開挖和材料垂直運輸難度大、井筒內空氣流通不暢、人員上下施工作業面不方便。同時井壁厚達1.42 m，屬于大體積混凝土，地下水位位于一8.0 m左右。因此施工時控制混凝土裂縫的產生、單側支模支撐體系的設計、基坑的防滲漏、坑底排水、深基坑安全、井筒結構的尺寸偏差控制、井內的通風換氣等均是本工程施工的重點和難點。
1)基坑支護方式為護坡樁和環形混凝土腰梁結合的方式，采用高壓旋噴樁比水。
2)在護坡樁和旋噴樁施工過程中，嚴把質量關，將護坡樁位移及偏差嚴格控制在允許范圍內。
3)土方開挖時，采用小型反鏟挖土機進行挖土。
4)采用3#實驗樓C6015型塔吊進行垂直運輸。
5)對于基坑可能存在的滲水問題，先利用觀測井兼作應急井降低地下水位，采用潛水泵將滲入到坑內的水排出并用注漿的方式，將滲水部位封堵密實。
6)考慮到井筒深達20 m、作業面較小，屬于受限空間，在施工時特設置2臺軸流風機(一主一備)，全天候向井筒深處輸送空氣。
7)井筒墻體模板采用有弦桿的定型鋼模板+250 mm的楔板形成封閉的組合鋼模板。
8)井筒結構混凝土澆筑時，按照大體積混凝土施工規范執行，嚴把質量關，混凝土澆筑完成后做好養護和測溫工作，杜絕裂縫的產生。
9)實驗井為圓形結構，井壁內側裝飾僅為涂刷水泥基防水涂料，因此對井筒的觀感質量(如表面平整度、拼縫)要求嚴格。
3、總體施工順序
測量放線~-3.00 m以上土方開挖~-3.00 m以上土釘、護坡施工~護坡樁施工~比水帷幕施工~觀測孔施工~冠頂梁施工~土方開挖~土釘、植筋、腰梁施工~墊層施工~基礎底板施工~井筒側壁結構施工~井筒側壁結構循環施工~井筒外側反向堆載回填~井筒上方過梁施工~-0.300 m以上土方開挖、土釘、護坡拆除。
4、施工工藝
（1）測量放線
在井壁外布設A, A' , B, B‘這4個控制點，井壁中心布設O點為圓筒中心點，在井內、外壁上設置16個放樣點。放樣點采用全站儀控制，可準確控制井筒開挖尺寸
(圖3)。
（2）3.00 m以上土方開挖及支護
從現場自然地坪開始，挖至一3.00 m標高，按1 : 0.3坡度進行放坡。土方開挖完成后應立即進行土釘、護坡施工，確保基坑安全。
（3）護坡樁施工
試驗井護坡樁有效樁長25 m，樁徑800 mm。擬采用旋挖鉆機成孔、水下灌注混凝土成樁施工工藝。護坡樁施工時應嚴格控制樁體垂直度和位置，確保護坡樁施工完成后井筒結構基坑內徑不小于8.90 m0
（4）止水帷幕施工
基坑采用高壓旋噴樁比水帷幕，旋噴樁有效樁長20.30 m，樁徑1 000 mmo l1:水帷幕施工時，應嚴格控制樁身垂直度及位置，以確保井筒側壁的有效截面尺寸。
（5）觀測井、疏干井、冠頂梁施工
試驗井基坑周邊設置4口水位觀測井和4口應急井，深度26 m(自然地面起算)，應急井采用無砂混凝土濾管。井筒土方開挖前，在井筒內設置1口疏干井，提前將井筒坑內水疏干。
（6）土方開挖
-3.00 m以下土方開挖方式為小型挖掘機+人工開挖，土方分步開挖，每步開挖至腰梁下方500 mm，待腰梁施工完成后方可開挖下步土方。基坑坡頂擋水墻外300 mm范圍內做混凝土壓頂，并砌筑200 mm高擋水臺。
（7）土釘、植筋、腰梁施工
1、土釘、植筋和腰梁的施工工藝流程
放線定孔位~人工洛陽鏟成孔~插入第1道土釘主筋~堵孔注漿~腰梁施工~養護~向下土方開挖~樁間清理~噴射混凝土、抹平找圓~向下土方開挖~放線定位~護坡樁鉆孔植筋~腰梁施工~養護~植筋、腰梁等循環向下施工
2、質量要求
1)在鉆機安放前，按照施工設計圖采用全站儀進行測量放樣，確定孔位以及錨孔方位角，并做出標記。鉆機就位后，應保持平穩，保證鉆孔傾角一致，并在同一軸線上。
2)采用人工洛陽鏟成孔，成孔直徑100 mm，角度100，局部采用機械輔助成孔。
3)土釘定位于孔的中心位置，孔外預留500^-600 mm土釘長度，端部做成螺紋端，以便與螺栓擰緊。
4)注漿質量是保證土釘錨固的關鍵。注漿方式采用底部注漿，即將注漿管插入孔底(距孔底200 mm )，漿液從孔底開始向孔口灌填。
5)應將腰梁位置的護坡樁和比水帷幕清理干凈并鑿毛，按照設計要求綁扎鋼筋，支設模板，澆筑C30混凝十。
6)拆模后，在混凝土腰梁下端設置鋼托架，腰梁的混凝土強度達到設計強度的70%以上時，可進行下一步土方開挖。
7)樁間掛網噴錨，采用厚60 mm噴射混凝土面層<C20)，平整度允許偏差10 mm o4.8墊層施工
墊層應滿鋪整個井筒基坑底部。驗槽合格后方可進行基礎墊層施工，基礎墊層采用C15混凝土，卸料機具為汽車吊。吊運混凝土時，工人不得處于吊桶的正下方，同時吊運指揮人員、信號工、司機必須嚴格按照操作規程進行作業，嚴禁違章指揮、違章作業。
基礎底板
基礎底板厚1 000 mm，因基礎底板四周為護坡樁和旋噴樁圍成的環形護壁，故基礎底板除集水坑以外，其余部分無需支設模板。底板混凝土強度等級為C30，抗滲等級為P8, 20 m井筒構筑物底板下無防水要求，且為大體積混凝土，底板混凝土山普通抗滲混凝土改為纖維補償收縮抗滲混凝土，纖維補償收縮混凝土在滿足普通抗滲混凝土的同時，還應在混凝土中加入膨脹劑和聚丙烯纖維。
混凝土輸送方式為汽車泵輸送。基礎底板施工工藝流程為:基層清理~運鋼筋到使用部位~綁底板下部鋼筋~設置墊塊~放置馬凳~綁底板上部鋼筋~插井筒側壁鋼筋~底板鋼筋驗收~底板混凝土澆筑~養護。
1)測量員彈出鋼筋位置線以及集水坑、井筒側壁位置線。
2)用塔吊將加工完成的鋼筋吊運至基坑。先綁扎集水坑的下層鋼筋，然后再綁扎底板下層鋼筋，底板鋼筋采用機械連接。
3)底板混凝土保護層用砂漿墊塊，墊塊厚40 mm，墊塊間距0.8 m，呈梅花形擺放。
4)馬凳采用} 20 mm鋼筋焊制，馬凳擺放間距1.5 m，呈梅花形布置。
5)上部鋼筋綁扎時，應先將馬凳上部的鋼筋綁扎，綁扎必須牢固可靠，底板側面的鋼筋采用塑料卡固定，以保證鋼筋的保護層厚度。
6)自檢合格以后報監理單位驗收并做好隱蔽驗收記錄工作，驗收合格后方可進行混凝土澆筑。
7)底板混凝土為C30P8纖維補償收縮混凝土(加聚丙烯纖維+膨脹劑)，輸送方式為汽車泵。混凝土應連續澆筑，采用高頻振搗器振搗密實。
8)混凝土澆筑完成后12h內應立即進行養護，養護時間不少于14。
井筒側壁
井筒側壁外圍直徑8.84 m，內圍直徑6 m，井壁厚1.42 m，鋼筋凝土結構。井筒側壁混凝土為C30P8(加聚丙烯纖維+膨脹劑)抗滲混凝土，混凝土輸送方式為汽車泵輸送。井筒側壁的主要施工工藝流程為:測量放線~綁扎鋼筋~搭腳手架~模板安裝~混凝土澆筑~混凝土養護~
模板拆除~下部架體加固~搭設上部腳手架~模板安裝及混凝土澆筑循環向上施工。4.10.1鋼筋工程
1)井筒側壁水平鋼筋2排} 32 mm@ 150 mm+2排} 20 mm@150 mm}豎向鋼筋4排} 20 mm @ 150 mm，拉筋} 6 mm @ 600 mm X 600 mm。水平鋼筋采用綁扎搭接，豎向鋼筋采用直螺紋連接。
2)鋼筋的固定:設置水平環形措施筋，采用}14mm鋼筋焊成，設置豎向梯子筋，采用} 20 mm鋼筋加工制作。
3)根據保護層厚度，將塑料墊塊卡在墻體水平筋上，間距600 mmo
4)井筒側壁鋼筋綁扎時，應配合機電專業的預留預埋和鋼平臺預埋件的預埋工作，預埋件的位置、標高應符合設計要求。
腳手架工程
腳手架采用扣件式鋼管腳手架，主要功能為施工操作架，隨井筒構筑物側壁的施工進度逐步增加高度。搭設形式為滿堂腳手架，搭設高度20 m，縱距0.9, 1.0 m，步距1.5 m o豎向腳手管采用3, 6 m相互錯開的連接方式，水平桿采用可調U形托與井筒側壁采用木方或木楔頂緊。井筒側壁模板安裝時的底部作業層和井筒側壁模板安裝的頂部作業層應滿鋪腳手板。
模板工程
1)模板設計:
①模板及角模配置原則:模板配置按標準層考慮。
②大模板結構設計:模板為86系列模板，面板為厚6 mm普通熱軋鋼板，豎向主肋為8“槽鋼，縱向間距<350 mm,橫豎邊框為8#槽鋼，背楞為雙拼10#槽鋼，模板穿墻孔孔徑為32 mm，水平間距不大于1 200 mm，縱向間距不大于1 300 mm，側拼孔孔徑為18 mm，從下向上排列為150 mm+300 mmXN+余數;角模面板為厚6 mm普通熱軋鋼板，標準陰角模四邊框及肋板均為厚6 mm普通熱軋鋼板，肋板縱向間距不大于500 mm，陽角模及異形角模橫豎邊框為8#槽鋼，主肋為厚6 mm普通熱軋鋼板，縱向間距不大于500 mm o
③拆模時先拆除250 mm楔塊模板，然后按照編號1-6的順序逐一拆除(圖4)。
2)模板施工:井筒筒體內徑6m，井筒內部深20 m,井壁厚1.42 m，井筒模板內環總周長18.85 m，一次澆筑高度3.0 m，單側支模，模板采用定型鋼模板，模板工程第一步模板安裝工藝為:測量放線~鋼筋綁扎~作業平臺搭設~模板安裝~模板支撐~模板校正~模板檢查、驗收;第二步及以上模板安裝工藝為:拆除第1層模板~起吊、刷脫模劑~安裝通絲螺桿~模板就位~擰緊通絲螺桿。
支拉桿安裝~找正~第2塊模板~模板拼接~楔板安裝~整體找正~安裝T形螺桿~模板抗浮拉結~安裝預埋套筒~井筒側壁混凝土澆筑。
混凝土工程
1)混凝土澆筑采用汽車泵澆筑，每次澆筑高度3.0 m，澆筑順序為對稱澆筑，每步澆筑厚度不大于500 mm
(圖5)。混凝土澆筑過程中應密切觀察模板及腳手架支撐系統的穩定性，確保混凝土澆筑過程中模板及模板支撐體系不變形。大體積混凝土施工過程中，可能會產生泌水現象，采用軟軸泵將泌水抽出。基礎底板導墻施工縫及以上所有水平施工縫均采用300 mm X 3 mm fl.水鋼板，搭接長度50 mm，雙面滿焊，在止水鋼板外側預留槽放置1道30 mm X 20 mm遇水膨脹止水條，起到雙重止水水效果。
2)本工程為大體積混凝土，應按要求進行大體積混凝土測溫。測溫儀器采用JDC-2便攜式建筑電子測溫儀，將測溫元件按要求埋入混凝土內，測溫點共布置3個測位(圖6、圖7)。井筒外墻混凝土在澆筑后3d內混凝土水化熱最大，在此期間應做好測溫記錄，并根據測溫結果判斷混凝土應力變化，一旦出現異常，應增加測溫頻率并調整養護措施，如增加保溫或拆除保溫層降溫等措施。
3)大體積混凝土養護要達到保溫和保濕的雙重目的。井筒側壁墻體混凝土在澆筑完畢后，初凝之前在模板外覆蓋阻燃棉被進行保溫養護。頂板混凝土在澆筑完畢后，初凝之前，先覆蓋1層塑料薄膜再覆蓋阻燃棉被進行保溫養護。當室外空氣溫度低于20 0C時，應覆蓋2層阻燃棉被，當室外空氣溫度大于20 0C時應根據測溫結果減少阻燃棉被，加強澆筑降溫。井筒外墻混凝土在澆筑后3d內混凝
土水化熱最大，在此期間應做好測溫記錄，如發現溫差過大，及時灑水或增加保溫覆蓋層厚度，控制大體積混凝土中心溫度與表面溫度之差小于25 K。大體積混凝土保濕養護的持續時間不得少于14 d}5-'}04.10.5井筒軌道梁施工
當井筒側壁混凝土澆筑一1.598 m至一0.300 m標高時，每根梁下預埋2根28a#工字鋼作為過梁模架支撐體系。50 mm X 100 mm X 5 mm方鋼作為托梁。軌道梁混凝土澆筑時，2根梁應同時澆筑，避免模板水平支撐系統的失穩。
