為了能積極應(yīng)用高效成熟技術(shù),優(yōu)化施工工序穿插,提高科學(xué)技術(shù)對(duì)快速建造的支撐能力。中天公司結(jié)合工程實(shí)際,充分利用現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)高效建造技術(shù),多部門(mén)聯(lián)合編制了這份快速建造技術(shù)總結(jié),以便發(fā)揮科技在快速建造實(shí)施過(guò)程中的支撐和引領(lǐng)作用。
全文共分為8大部分,包括地基基礎(chǔ)及地下空間技術(shù)、混凝土技術(shù)、鋼筋及預(yù)應(yīng)力技術(shù)、模板及腳手架技術(shù)、機(jī)電安裝工程技術(shù)、裝飾裝修工程技術(shù)、防水保溫技術(shù)、裝配式建造技術(shù)等,豆工將在接下來(lái)的幾天,一一分享給大家,供大家參考使用。
今天給大家分享的是地下空間快速建造施工技術(shù),包含6項(xiàng)施工技術(shù)。
一、深基坑土方開(kāi)挖用貝雷梁式鋼棧橋施工技術(shù)
1.概述
隨著建筑朝著深、高、難多向發(fā)展的今天,地下深基坑施工占用施工工期長(zhǎng),尤其是土方開(kāi)挖階段,如何加快深基坑土方出土速度是需要解決的施工難題。
土方開(kāi)挖工期,一般占地下施工階段的 1/3 工期,提高土方出土效率,減少土方施工時(shí)間是降低地下施工造價(jià)的簡(jiǎn)易方法。在深基坑施工中采用貝雷梁組裝式的鋼棧橋可有效解決土方運(yùn)輸問(wèn)題,提升出土效率,貝雷梁組裝式的鋼棧橋可重復(fù)周轉(zhuǎn)利用,是一種綠色節(jié)能的施工技術(shù)。
本快速建造技術(shù)成功地運(yùn)用于福建省泉州市和昌貿(mào)易中心項(xiàng)目,該項(xiàng)目土方開(kāi)挖需結(jié)合內(nèi)支撐進(jìn)行施工,總工期為 100 日歷天,鋼棧橋需配合基坑支護(hù)及土方開(kāi)挖施工歷時(shí) 85 天,節(jié)約工期 15 天。
2.工藝流程
施工工藝流程圖
3.操作要點(diǎn)
3.1 棧橋立柱樁基施工
棧橋立柱的樁基成孔按照設(shè)計(jì)的樁型選用對(duì)應(yīng)的樁基施工機(jī)械進(jìn)行成孔,常見(jiàn)的棧橋樁基有旋挖樁、沖(鉆)孔樁及錘擊樁等。樁基施工中應(yīng)按照各類(lèi)設(shè)計(jì)樁型進(jìn)行樁基施工質(zhì)量控制,確保樁基施工質(zhì)量。其中樁基施工階段的棧橋鋼管立柱預(yù)埋進(jìn)入樁身長(zhǎng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,并在樁基施工過(guò)程保證鋼管立柱不上浮、不下沉、不傾斜、不偏移,同時(shí)樁基允許偏差應(yīng)符合各樁基施工相應(yīng)的規(guī)范規(guī)定要求。
3.2 土方開(kāi)挖
為提供棧橋施工工作面,一般在土方開(kāi)挖中進(jìn)行超前開(kāi)挖棧橋施工工作作業(yè)面。在土方開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)做好開(kāi)挖邊線及深度控制,根據(jù)土層選擇合理的放坡系數(shù),按照棧橋允許分段施工的原則,土方開(kāi)挖范圍及深度亦可以按照分段施工要求進(jìn)行合理的施工安排,超前開(kāi)挖的土方開(kāi)挖深度宜控制在 3m 內(nèi),特殊地質(zhì)等條件允許時(shí)則可以適當(dāng)調(diào)整。
除保證土方開(kāi)挖安全外,開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)注意保護(hù)鋼管立柱不被機(jī)械所傷,同時(shí)應(yīng)開(kāi)挖出立柱施工面要求,詳見(jiàn)圖 1.6.2。常見(jiàn)棧橋設(shè)計(jì)坡度為 8%~12%,在土方開(kāi)挖中應(yīng)按照坡度進(jìn)行開(kāi)挖,控制開(kāi)挖深度,提供合理的棧橋鋼管立柱施工作業(yè)面。
開(kāi)挖作業(yè)面示意圖
(1- 立柱;2- 挖土面;h1- 挖土面至柱頂最大高度,一般不大于 2m ;h2- 挖土面至柱頂最小高度,一般不小于 50cm) )
3.3 標(biāo)高引測(cè),鋼管立柱處理
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,在已開(kāi)挖出的鋼管立柱上進(jìn)行鋼管頂標(biāo)高引測(cè),標(biāo)高點(diǎn)應(yīng)醒目,每根鋼管立柱上應(yīng)有對(duì)稱(chēng)的 2 點(diǎn)。超長(zhǎng)部分鋼管立柱宜采用氣焊切除,同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中主梁的尺寸放樣于鋼管立柱上,后再立柱上進(jìn)行主梁位置切割成型凹槽及加強(qiáng)板焊接。常見(jiàn)的凹槽尺寸及加強(qiáng)板設(shè)計(jì)圖見(jiàn)下圖。
鋼管立柱頂主梁限位凹槽
(1 -﹣12 加勁肋;2 -﹣12 加勁肋;3 -橫梁 I40a(2 排并列) ;4 -鋼管樁頂標(biāo)高詳平面標(biāo)注;5 -縱梁)
凹槽成型寬度尺寸偏差不宜大于 20mm,深度尺寸偏差不應(yīng)大于 5mm。凹槽放樣氣焊切割前應(yīng)采用拉線及卷尺復(fù)核后方可進(jìn)行切割。為保證型鋼主梁安裝后的水平及標(biāo)高,每排立柱頂端凹槽成型后的底標(biāo)高應(yīng)一致。
3.4 安裝型鋼主梁
型鋼主梁規(guī)格一般為 2 根 I40a 并列,兩根型鋼鋼梁需先焊連在一起后安裝。安裝完成的主梁應(yīng)焊接固定牢固,型鋼面應(yīng)在一條坡度線上。
3.5 安裝固定貝雷梁
采用 10#工字鋼焊成的“U”型卡來(lái)連接貝雷片與主梁,其連接大樣詳見(jiàn)后附圖 1.6.4。貝雷片與貝雷片之間縱向連接處采用螺栓連接,橫向連接每?jī)煽缭O(shè)置一道剪刀拉桿連接,拉桿連接接頭為螺栓。
貝雷片與次梁連接大樣
(1-8mm 厚鋼板 U 型卡;2- 貝雷片;3- 次梁)
3.7 安裝行車(chē)橋面板
行車(chē)橋面板采用 8mm 厚的花紋鋼板,花紋鋼板與次梁的連接采用電弧焊的方式進(jìn)行連接固定;y鋼板垂直次梁方向鋪設(shè),每塊花紋鋼板之間預(yù)留 100mm間隙以進(jìn)行清理橋面垃圾。面板安裝完成后不能翹曲,變形。棧橋面板的設(shè)計(jì)大樣見(jiàn)下圖。
鋼板面防滑條設(shè)置大樣
(1-8mm 厚花紋鋼板;2-B25 螺紋鋼筋@300 ,沿行車(chē)方向滿布)
3.8 焊接防滑鋼筋條及防護(hù)欄桿
面板的防滑條設(shè)計(jì)采用 B25 鋼筋,鋼筋間距 300mm,鋼筋與鋼板之間的連接采用電弧焊連接,每間隔 300~400mm 焊接長(zhǎng)度為 200mm 的焊接連接點(diǎn)。防護(hù)欄桿采用 16#工字鋼與 48×3.5 的鋼管組合而成,工字鋼高度 1.2m。
3.9 試車(chē)、驗(yàn)收使用
整個(gè)棧橋組裝完成后首先應(yīng)進(jìn)行試車(chē)運(yùn)行檢測(cè)各連接點(diǎn)連接質(zhì)量、焊縫的焊接質(zhì)量,確保施工過(guò)程使用安全。試車(chē)根據(jù)設(shè)計(jì)的極限荷載來(lái)組織試車(chē)。試車(chē)從空車(chē)開(kāi)始至兩輛滿車(chē)運(yùn)行,每次試車(chē)的試驗(yàn)車(chē)來(lái)回運(yùn)行次數(shù)不小于 10 個(gè)輪次,并對(duì)試車(chē)過(guò)程的沉降觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè),對(duì)各連接點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行全面核查完畢后,參與各方簽字確認(rèn)后進(jìn)行驗(yàn)收開(kāi)始使用。試車(chē)是檢驗(yàn)棧橋承載力、安全性的最主要的步驟之一,未進(jìn)行試車(chē)監(jiān)測(cè)應(yīng)嚴(yán)禁使用。
3.10 水平拉桿、剪刀撐安裝
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,當(dāng)土方開(kāi)挖至足夠深度時(shí)應(yīng)及時(shí)設(shè)置鋼管立柱之間的水平拉桿,保證棧橋底部的整體性,同時(shí)設(shè)計(jì)的豎向剪刀撐位置開(kāi)挖完成后及時(shí)焊接設(shè)置,以滿足棧橋底部的穩(wěn)定性。水平拉桿一般設(shè)計(jì)采用直徑 273×8.0mm 的鋼管,剪刀撐采用 I20a。
3.11 維護(hù)、拆除
棧橋在土方開(kāi)挖使用過(guò)程中應(yīng)對(duì)棧橋的沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)防滑條、棧橋面板連接點(diǎn)、防護(hù)欄桿等進(jìn)行日常檢查,對(duì)貝雷梁與主梁、次梁連接固定的 U 型卡進(jìn)行觀察,有脫落的位置及時(shí)補(bǔ)焊。每 3~5 天進(jìn)行一次安全巡查,及時(shí)對(duì)棧橋進(jìn)行維護(hù)。
棧橋在土方開(kāi)挖完成后根據(jù)項(xiàng)目后期使用計(jì)劃方案要求及時(shí)組織拆除,拆除順序一般為防滑條及面板→防護(hù)欄桿→次梁→貝雷梁→主梁→剪刀撐、水平拉桿→鋼管立柱。
二、GRC 水泥板代替磚胎模施工技術(shù)
1.概述
傳統(tǒng)的基礎(chǔ)地梁、獨(dú)立承臺(tái)、集水坑等側(cè)模不易拆除部位,一般單獨(dú)挖土,采用砌筑磚胎模作為模板。但是磚胎模砌筑工程量較大,投入人力較多,成本較高且不利于保證工期。本技術(shù)提出采用 GRC 水泥板代替磚胎模施工,可以有效地起到節(jié)約成本、節(jié)約工期、降低勞動(dòng)力投入等效益。GRC 屬于水泥基復(fù)合材料,如果將其作為永久性模板,與混凝土之間的粘結(jié)作用主要通過(guò)粘結(jié)力、機(jī)械咬合力以及混凝土與玻璃纖維增強(qiáng)水泥板表面的凹凸不平之間的摩阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)的,能夠與現(xiàn)澆混凝土形成良好的界面結(jié)合,共同承擔(dān)荷載,GRC 水泥板作為結(jié)構(gòu)的一部分具有很好的復(fù)合效果。
本技術(shù)成功地應(yīng)用到天津市北辰醫(yī)院項(xiàng)目,總建筑面積約 48505.83m 2 ,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采用樁基筏板基礎(chǔ),采用 GRC 水泥板替代磚胎模,工期比傳統(tǒng)磚胎模施工工藝縮短 3d 左右,工期節(jié)省 40%,工程造價(jià)節(jié)省 20%。
2.工藝流程
施工工藝流程圖
3. 操作要點(diǎn)
3.1 施工準(zhǔn)備
1)項(xiàng)目經(jīng)理部組織專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍,并進(jìn)行施工前技術(shù)、安全培訓(xùn),培訓(xùn)合格后方準(zhǔn)入場(chǎng)。
2)基坑(槽)必須開(kāi)挖到位,并按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求對(duì)基坑(槽)底、側(cè)處理完畢。
3)施工測(cè)量放線等均已在現(xiàn)場(chǎng)彈出,并經(jīng)驗(yàn)收、復(fù)核并辦理好復(fù)核手續(xù)。
4)基坑及基槽周邊堆土固化處理完畢,避免施工土方坍塌或夾砂等污染作業(yè)面。
3.2 墊層施工
基槽驗(yàn)收合格后,盡快施工承臺(tái)及地梁墊層,墊層比承臺(tái)及地梁邊線兩邊分別外擴(kuò) 100mm。
3.3 測(cè)設(shè)承臺(tái)及地梁邊線
墊層強(qiáng)度達(dá)到 1.2MPa 即能上人時(shí),彈出地梁及承臺(tái)外邊線,以作水泥板安裝的邊線用。
3.4 水泥板的安裝
水泥板運(yùn)輸?shù)焦さ夭捎盟醯跹b到基坑內(nèi),選擇較平整部位放置,根據(jù)尺寸大小可以人工抬置施工部位進(jìn)行安裝,在開(kāi)挖好的梁及承臺(tái)體側(cè)面嵌入大頭木楔并拉線找直,把 GRC 水泥模板貼緊,梁及承臺(tái)側(cè)面木楔用大釘子加固。如梁及承臺(tái)自身截面尺寸過(guò)大、過(guò)高,可用木方進(jìn)行內(nèi)支撐或外加固;在梁及承臺(tái)連接的地方,水泥板可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要切割成符合要求的尺寸。水泥板銜接時(shí)要嚴(yán)絲合縫,可在側(cè)面用木方連接加固在一起,測(cè)其垂直度要符合要求,見(jiàn)下圖。
3.5 水泥板外側(cè)土方回填及夯實(shí)
水泥板加固完成后,水泥板與邊坡之間可用 2:8 灰土進(jìn)行填充并分層夯實(shí),但要注意勿擾動(dòng)水泥板,若有擾動(dòng),重新加固,保證截面尺寸符合要求。
3.6 基礎(chǔ)底板墊層施工
土方回填完畢,盡快施工基礎(chǔ)底板墊層。墊層混凝土在振動(dòng)過(guò)程中,盡量不碰及水泥板附近,可人工修整完好。
3.7 底板墊層及水泥板銜接處理
水泥板加工時(shí)考慮到防水的抹灰,要做成圓角,所以水泥板加工單在提計(jì)劃時(shí)可設(shè)置為高度比梁高度低 20mm;也可以把地梁、承臺(tái)水泥板與筏板墊層交接處陰陽(yáng)角抹灰成圓角。水泥板頂端亦可以用打磨機(jī)打磨成圓角,避免對(duì)防水層的破壞。
3.8 質(zhì)量驗(yàn)收
水泥板安裝加固牢固后, 經(jīng)項(xiàng)目部自檢合格后報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收,合格進(jìn)行下一道工序—防水層施工、鋼筋綁扎、混凝土澆筑。不合格,返工重新進(jìn)行處理。
三、金剛繩鋸靜力切割混凝土內(nèi)支撐梁施工技術(shù)
1.概述
深基坑混凝土內(nèi)支撐梁的拆除常常采用靜力切割的辦法。靜力切割技術(shù)與傳統(tǒng)的風(fēng)鎬拆除、機(jī)械炮頭拆除相比具有噪音小、粉塵少、速度快、效率高等特點(diǎn),與爆破拆除技術(shù)相比具有振動(dòng)小、對(duì)周邊安全影響小以及審批手續(xù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。該方法既能提高混凝土內(nèi)支撐梁的拆除效率,同時(shí)也能減少對(duì)周邊環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保施工的目的。
本快速建造技術(shù)成功地運(yùn)用到位于福建省泉州市和昌貿(mào)易中心工程,原計(jì)劃每層結(jié)構(gòu)和拆撐施工合計(jì)需要 45 天,其中每道撐完全拆完需要 25 天,采用靜力切割技術(shù)后,每道內(nèi)支撐梁拆除僅耗費(fèi) 14 天,節(jié)約工期近一半,實(shí)現(xiàn)地下室單層面積 16500 ㎡結(jié)構(gòu)施工時(shí)間僅 25 天。
2.工藝流程
施工工藝流程圖
3.操作要點(diǎn)
3.1 施工準(zhǔn)備
混凝土內(nèi)支撐拆除前,首先應(yīng)按照換撐設(shè)計(jì)要求施工完成換撐結(jié)構(gòu)并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,切割拆除施工方案得到設(shè)計(jì)、監(jiān)理、建設(shè)等單位同意并審批,采用的液壓控制機(jī)臺(tái)和操作工人進(jìn)場(chǎng),臨時(shí)用水用電線路準(zhǔn)備就緒,吊運(yùn)吊車(chē)和叉車(chē)準(zhǔn)備到位,按照拆除方案要求對(duì)內(nèi)支撐梁底支撐卸荷到位,支撐通常做法為:內(nèi)支撐梁底距離結(jié)構(gòu)板面 600mm 高差時(shí)采用枕木進(jìn)行支撐,當(dāng)高差大于 600mm 小于2000mm 時(shí)采用雙排支撐鋼管架,2000mm 以上時(shí)采用 3 排支撐鋼管架,支撐架?chē)?yán)格按方案進(jìn)行搭設(shè)。
在施工支撐架體的同時(shí)應(yīng)對(duì)梁進(jìn)行切割段劃分放樣,放樣的依據(jù)為叉車(chē)以及吊車(chē)的運(yùn)力,一般以 1m 3 砼塊為宜。
3.2 腰梁鉆孔
根據(jù)施工段的劃分腰梁的邊界,從邊界開(kāi)始每間隔 2500mm 放樣取孔點(diǎn),間距應(yīng)滿足吊運(yùn)的重量限定要求,即切割完成后的砼塊重量不能超過(guò)叉車(chē)及吊運(yùn)設(shè)計(jì)重量。同時(shí),保證切割的刀數(shù)即切割截面面積最小,放樣完成后應(yīng)進(jìn)行核樣確定取孔樣,保證與要求尺寸無(wú)大偏差。
3.3 切割施工
段內(nèi)的內(nèi)支撐梁切割的順序一般先次梁后主梁,先內(nèi)梁后腰梁順序。在剛開(kāi)始切割時(shí)容易出現(xiàn)卡繩現(xiàn)象,甚至?xí)霈F(xiàn)繩鋸被卡斷等,這是由于內(nèi)支撐梁原殘存應(yīng)力變形擠壓的結(jié)果。梁切割時(shí)要注意配合梁的叉車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn),一般梁中段切割線要組成倒八字便于梁段的抽出,否則容易出現(xiàn)梁在叉車(chē)轉(zhuǎn)或直接吊運(yùn)時(shí)卡住造成砼塊掉落板面風(fēng)險(xiǎn),需要嚴(yán)格控制。切割完成面的效果見(jiàn)下圖。
金剛繩鋸梁切割效果圖
切割過(guò)程中,要加強(qiáng)基坑監(jiān)測(cè),根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)判斷換撐是否有效,一旦出現(xiàn)監(jiān)測(cè)異常或超過(guò)允許值,立即停止支撐拆除并查找原因。
3.4 吊運(yùn)出場(chǎng)
梁切割完成一定數(shù)量后可以開(kāi)始吊運(yùn)出場(chǎng),為節(jié)約吊車(chē)費(fèi)用,盡量減少吊車(chē)的移動(dòng)。同時(shí)為保證吊車(chē)的施工安全,一般不在吊車(chē)吊重半徑覆蓋范圍內(nèi)的梁段均采用叉車(chē)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn),叉車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)要控制梁段的平衡,避免梁段砸到樓板。同時(shí)嚴(yán)禁叉車(chē)將梁段疊加放置在樓板上。一般地下室結(jié)構(gòu)均有后澆帶,需要采用 10mm以上厚鋼板制成臨時(shí)通道板,避免損傷樓板結(jié)構(gòu)。電梯井、樓梯間等空洞處需要搭設(shè)叉車(chē)通道,嚴(yán)格按照計(jì)算的立桿或型鋼間距進(jìn)行安裝,確保叉車(chē)平穩(wěn)。吊車(chē)在調(diào)運(yùn)時(shí)應(yīng)有專(zhuān)職指揮,并保證司機(jī)不疲勞作業(yè)。同時(shí),每部土方車(chē)運(yùn)輸不得超載。梁塊叉車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)及吊裝實(shí)景見(jiàn)下圖。
砼 梁塊吊運(yùn)出場(chǎng)
3.5 垃圾清理
為了比較快捷地完成切割留下的水泥漿的清運(yùn),可以增加人工數(shù)量進(jìn)行裝運(yùn),并安排 3-6 個(gè) 1.5m 3 容量的料斗,塔吊配合垂直運(yùn)輸和裝車(chē)。一般采用叉車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)砼塊的樓地面均鋪上麻袋或土工布,清理時(shí)將養(yǎng)護(hù)用材料清理干凈即可。
四、地下結(jié)構(gòu)逆作法施工技術(shù)
1.概述
逆作法是指在地下結(jié)構(gòu)施工中采用自上而下逐層施工的方式,即先沿著建筑物地下室四周施工排樁或地下連續(xù)墻,將其作為基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu),有時(shí)也可用作地下室外墻,同時(shí)在建筑區(qū)域內(nèi)部施工中間支撐樁,組建豎向承重體系,隨后土方分層從上向下開(kāi)挖,澆筑該層地下室的梁板結(jié)構(gòu)。逆作法工藝與常規(guī)順作法相比,具有可以縮短工期、對(duì)周邊環(huán)境影響小、節(jié)省建筑成本等優(yōu)點(diǎn)。逆作法主要適用于市區(qū)建筑密度大,鄰近建筑物及周?chē)h(huán)境對(duì)沉降變形敏感,施工場(chǎng)地狹窄,施工工期緊張,地基軟土層厚等情況,對(duì)于三層及以上的地下室效果尤為明顯。
本技術(shù)成功的運(yùn)用到福建省廈門(mén)市廈門(mén)世僑中心工程項(xiàng)目,工程以地下室逆做法施工為主要關(guān)鍵線路,上部主體結(jié)構(gòu)同步進(jìn)行,大幅度的縮短工期 3 個(gè)月。
2.工藝流程
地下結(jié)構(gòu)逆作法施工流程圖
3.操作要點(diǎn)
3.1 差異沉降問(wèn)題
在施工基礎(chǔ)底板前,全部的結(jié)構(gòu)和施工荷載主要依靠中柱樁和地下連續(xù)墻承擔(dān)。但是,隨著上部結(jié)構(gòu)施工層數(shù)的增加,對(duì)中柱樁和地下連續(xù)墻的荷載也增加,而中柱樁和地下連續(xù)墻的承載能力在減少,勢(shì)必導(dǎo)致相鄰中柱樁之間的差異沉降,這種差異又反過(guò)來(lái)改變上部結(jié)構(gòu)和地下室的內(nèi)力分布,引起附加應(yīng)力。因此,逆作法施工中,在地下室基礎(chǔ)底板完成前,地下連續(xù)墻和中柱樁直接受力,未直接受力的工程樁之間的相互影響依然存在,如果各根中柱樁之間或地下連續(xù)墻之間有較大的差異沉降,己澆筑的樓板與梁系就會(huì)產(chǎn)生裂縫,將危及上部結(jié)構(gòu)的安全。所以,逆作法設(shè)計(jì)和施工中,必須計(jì)算中柱樁間和邊樁與地下連續(xù)墻間的沉降,以及如何通過(guò)實(shí)測(cè)控制他們的差異沉降。
根據(jù)目前的施工經(jīng)驗(yàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)相鄰兩跨的中柱樁沉降差不超過(guò) 2cm,可確保結(jié)構(gòu)的安全,也有以 L/400(L 為柱跨距)作為控制差異沉降的標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn),對(duì)軟土地基,逆作法的設(shè)計(jì)和施工關(guān)鍵就是如何設(shè)計(jì)和控制沉降差的問(wèn)題,同時(shí)也涉及上下部結(jié)構(gòu)的共同作用問(wèn)題。研究表明差異沉降的控制設(shè)計(jì)可能是比沉降控制的設(shè)計(jì)更重要、更待研究的方面。
3.2 樁承載力問(wèn)題
當(dāng)前高層建筑樁(筏)基礎(chǔ)與地基工同作用的理論可分為,高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)的常規(guī)設(shè)計(jì)理論-強(qiáng)度設(shè)計(jì)理論和高層建筑樁(筏)基礎(chǔ)變形控制設(shè)計(jì)理論。逆作法施工期間基坑開(kāi)挖土體應(yīng)力釋放,坑內(nèi)土體回弱,帶動(dòng)立柱樁上移:地下室及上部結(jié)構(gòu)施工后,樁身承擔(dān)的向下荷載增加。整個(gè)過(guò)程中,樁身所承受的荷載包括樁身自重、上部荷載、正摩阻力、負(fù)摩阻力、樁端阻力,這些力共同作用的結(jié)果,使樁發(fā)生沉降與抬升的變形。這是一個(gè)復(fù)雜的受力過(guò)程,為分析方便,可將樁身受力分成 2 部分,即不考慮樁身自重及上部荷載的作用與只考慮樁身自重及上部外荷載的作用,然后運(yùn)用疊加原理求得基坑開(kāi)挖對(duì)立柱樁豎向位移的影響結(jié)果。不考慮樁身自重及下部荷載的作用,進(jìn)樁好像“浮”在土中。
基坑開(kāi)挖后,坑底應(yīng)力釋放,坑內(nèi)土體回彈,帶動(dòng)聽(tīng)立柱樁上移,樁身上部承受向上的正摩阻力,樁被抬升,樁身下部土體阻止樁的上移,對(duì)樁產(chǎn)生向下的負(fù)摩阻力,正、負(fù)摩阻力最終達(dá)到平衡。樁在正、負(fù)摩阻力的作用下,產(chǎn)生彈性伸長(zhǎng)。下部土體對(duì)樁產(chǎn)生向下的負(fù)摩阻力,由反作用力,樁對(duì)下部土體有向上的作用力,致使樁周與樁端土體垂直應(yīng)力減小,導(dǎo)致樁端土體應(yīng)力釋放,產(chǎn)生膨脹,樁也隨之上升。
3.3 “盆”邊土寬度問(wèn)題
在地下連續(xù)墻邊需留設(shè)合理的土體寬度,采用盆式開(kāi)挖可提高機(jī)械挖土效率,減少人工挖土量,是加快挖土速度、控制地墻變形的有效方法。在盆式開(kāi)挖階段地墻的變形增量并不大,但是在盆邊抽條挖土?xí)r,變形要比盆式開(kāi)挖階段的變形值大,發(fā)展速率快。另一方面,在挖土施工時(shí)在坑內(nèi)部留有足夠?qū)挾鹊呐柽呁,坑?nèi)局部留土的合理分布可以有效增大被動(dòng)區(qū)的被動(dòng)土壓力,可用此部分土體產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力來(lái)平衡基坑外部的主動(dòng)土壓力。要在理論上計(jì)算出合理的留土寬度,并分析盆中土和留土開(kāi)挖對(duì)兩邊管道及地鐵等的影響,對(duì)比在目前留土寬度的情況下計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果,計(jì)算出留土寬度的變化規(guī)律,這些都是值得考慮的問(wèn)題。
五、鋼管混凝土格構(gòu)式高樁承臺(tái)塔吊基礎(chǔ)施工技術(shù)
1.概述
隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展,以及施工工藝的進(jìn)步,超高層鋼結(jié)構(gòu)工程的增多,要求塔吊的起重量越來(lái)越大,塔吊的選型也朝大型方向發(fā)展,這對(duì)塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的塔吊基礎(chǔ)形式不利于深基坑施工,而近幾年出現(xiàn)的角鋼格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)雖適用于深基坑,但剛度較弱,不適用于大型塔吊。本技術(shù)采用的鋼管混凝土格構(gòu)式高樁承臺(tái)塔吊基礎(chǔ)施工技術(shù),塔吊基礎(chǔ)的安全性比角鋼格構(gòu)式塔吊基礎(chǔ)更佳且施工也更加方便。大型塔吊可以在土方開(kāi)挖之前進(jìn)行安裝,便于塔吊提前投入使用,不僅為土方開(kāi)挖、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及混凝土底板澆筑提供了垂直和水平運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械,從而大大節(jié)省工期、提高工效。
該技術(shù)成功地應(yīng)用到了福建省福州市海西商務(wù)大廈工程項(xiàng)目,該工程采用鋼管混凝土格構(gòu)高柱承臺(tái)組合式塔吊基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)堅(jiān)固安全可靠,且在土方開(kāi)挖前進(jìn)行了塔吊安裝,加快了施工速度、降低了施工成本,節(jié)省了工期 1 個(gè)月左右,取得了很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
2.工藝流程
2.1 施工工藝流程
施工工藝流程圖
3.操作要點(diǎn)
3.1 塔吊基礎(chǔ)的定位
1)根據(jù)擬施工建筑物的特點(diǎn)、塔吊性能參數(shù)說(shuō)明書(shū)及施工場(chǎng)地周邊環(huán)境,來(lái)確定擬選用塔吊的型號(hào)以及平面布置位置。
2)塔吊定位時(shí),塔身盡量避開(kāi)地下及地上主體結(jié)構(gòu)的主次梁,塔吊位置預(yù)留洞口應(yīng)留置在樓板上,并應(yīng)符合施工技術(shù)規(guī)范要求,盡可能的利用建筑物的預(yù)留洞口。
3.2 鋼管采購(gòu)
1)采購(gòu)的鋼管規(guī)格、壁厚、質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,質(zhì)量證明材料齊全,分批次進(jìn)場(chǎng)。
2)進(jìn)場(chǎng)的鋼管材料應(yīng)該進(jìn)行驗(yàn)收,項(xiàng)目材料部門(mén)及時(shí)向監(jiān)理工程師呈報(bào)材料進(jìn)場(chǎng)合格證,材料供應(yīng)商資質(zhì)證明等。
3.3 混凝土灌注樁鋼筋籠制作
混凝土灌注樁的鋼筋籠制作工藝與一般混凝土灌注樁相同。
3.4 混凝土灌注樁沖孔(鉆孔)
混凝土灌注樁具體成孔方式與一般沖(鉆)孔灌注樁相同。
3.5 鋼筋籠、鋼管焊接及放置就位
1)吊放鋼筋籠入孔時(shí),應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位輕放,入孔后應(yīng)徐徐下放,不得左右旋轉(zhuǎn)。若遇阻時(shí),嚴(yán)禁高起猛落強(qiáng)行下放。
2)鋼筋籠對(duì)接完成全部入孔后,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求檢查停放位置。
3)起吊鋼管,放入鋼筋籠中,緩慢降至鋼管與鋼筋籠搭接長(zhǎng)度處,鋼管與鋼筋籠進(jìn)行焊接固定(見(jiàn)下圖)。
鋼管與 混凝土灌注樁連接示意圖
1 -鋼管混凝土格構(gòu)立柱(內(nèi)灌混凝土);2 -環(huán)形止水鋼板;3 -基礎(chǔ)底板;4 -混凝土灌注樁;
4)調(diào)整鋼管與鋼筋籠垂直度,從下往上對(duì)接(焊接)鋼管,焊接鋼管時(shí),要保證鋼管對(duì)接全部滿焊;為了保證鋼管對(duì)接質(zhì)量,鋼管對(duì)接焊接完成后,在鋼管焊縫部位外側(cè)增加鋼套管,鋼套管壁厚與鋼管相同,鋼套管與鋼管滿焊(見(jiàn)下圖)。
鋼管對(duì)焊連接示意圖
1 -鋼管混凝土格構(gòu)立柱(內(nèi)灌混凝土);2 -焊縫;3 -鋼套管(壁厚與鋼管相同);4; -鋼管對(duì)接坡口焊焊縫;
5)按灌注樁下鋼筋籠的一般做法將焊接好的鋼管全部入孔,達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。
6 灌注樁、鋼管澆灌混凝土
混凝土灌注樁及鋼管的混凝土澆筑具體要求與一般水下灌注樁相同。
3.7 塔吊基礎(chǔ)節(jié)預(yù)埋及基礎(chǔ)承臺(tái)施工
1)在土方開(kāi)挖之前首先開(kāi)挖塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)土方,按設(shè)計(jì)標(biāo)高及設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行土方清底(塔吊基礎(chǔ)灌注樁樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 80%)。
2)塔吊基礎(chǔ)墊層上先鋪設(shè)一層塑料薄膜,再在上面鋪設(shè)一層防水油氈,方便土方開(kāi)挖時(shí)承臺(tái)墊層能及時(shí)脫落。
3)鋼管挖出后,將鋼管內(nèi)混凝土及浮漿剔除 300mm,然后在鋼管內(nèi)按設(shè)計(jì)要求焊接錨固鋼筋,錨固鋼筋應(yīng)全部采用滿焊(見(jiàn)下圖)。
鋼管與混凝土承臺(tái)連接示意圖
1 -混凝土承臺(tái);2 -錨固鋼筋(與鋼管柱內(nèi)壁雙面焊接);3 -鋼管立柱;
4)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)模板、鋼筋安裝施工。
5)塔吊基礎(chǔ)節(jié)預(yù)埋應(yīng)由專(zhuān)業(yè)塔吊安裝公司進(jìn)行預(yù)埋,尺寸偏差應(yīng)符合設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋件允許偏差。
6)基礎(chǔ)承臺(tái)澆筑混凝土后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù),防止開(kāi)裂。
3.8 塔吊安裝、檢測(cè)并投入使用
塔吊安裝必須要在塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 75%后方能進(jìn)行,塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度并經(jīng)有關(guān)部門(mén)檢測(cè)驗(yàn)收合格后投入使用。
3.9 土方開(kāi)挖以及鋼管混凝土格構(gòu)柱水平桿件、斜桿焊接加固
1)基坑土方開(kāi)挖時(shí),應(yīng)分層開(kāi)挖,每層土方挖凈后,每段鋼管混凝土格構(gòu)間的鋼管斜桿、鋼管水平桿應(yīng)及時(shí)安裝并焊接牢固,確保整個(gè)鋼管混凝土格構(gòu)的整體穩(wěn)定性。加固完成后,應(yīng)對(duì)鋼管格構(gòu)進(jìn)行表面清理、打磨,涂刷防銹漆。鋼管格構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)示意圖見(jiàn)下圖。
鋼管格構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)示意圖
1 -鋼管混凝土格構(gòu)立柱(內(nèi)灌混凝土);2 -鋼管格構(gòu)斜桿;3 -鋼管格構(gòu)水平桿;
2)鋼管斜桿、水平桿焊接前應(yīng)對(duì)桿件節(jié)點(diǎn)進(jìn)行放樣,利用相貫線法則的方法將斜桿及水平桿與混凝土鋼管格構(gòu)立柱的連接節(jié)點(diǎn)展開(kāi)圖畫(huà)出,根據(jù)放樣圖紙,現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行斜桿及水平桿的切割,每段格構(gòu)整個(gè)桿件下料完成后,將桿件安裝焊接至設(shè)計(jì)部位(見(jiàn)上圖)。
六、深基坑基礎(chǔ)大方量混凝土多級(jí)溜槽(管)施工技術(shù)
1.概述
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,超高層建筑越來(lái)越多,使得基礎(chǔ)底板向超厚、超大方向迅猛發(fā)展;A(chǔ)大體積混凝土施工時(shí),一般采用分層推移施工法,這就要求施工速度必須要快,否則分層施工的混凝土之間由于時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)形成冷縫,影響混凝土的質(zhì)量。在基礎(chǔ)大體積混凝土施工時(shí),采用溜槽(管)施工、混凝土輸送泵配合,可以大大提高混凝土施工速度,同時(shí)節(jié)約施工成本。
該技術(shù)成功地運(yùn)用到內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市金宇新天地商業(yè)標(biāo)段工程,即起到節(jié)能環(huán)保又帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
2.工藝流程
大方量混凝土多級(jí)溜槽(管)施工 流程圖
3.操作要點(diǎn)
3.1 搭設(shè)支撐架
溜槽支撐架滿堂鋼管腳手架搭設(shè)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,一般立桿橫向間距1000mm,立桿縱向間距 1200mm,步距 1500mm,兩側(cè)設(shè)置剪刀撐,水平向剪刀撐每隔 6000mm 設(shè)置一道。
3.2 加工溜槽
主溜槽寬 600mm,深 600mm,二級(jí)溜槽寬 500mm,深 500mm,三級(jí)溜槽寬 400mm,深 400mm,主溜槽入口處寬度為 900mm,以梯形尺寸向前過(guò)度,采用模板和木方組合而成,模板厚 15mm,木方為 50×100mm 標(biāo)準(zhǔn)木方,底部和側(cè)面木方間距均為 200mm,溜槽加工及實(shí)景見(jiàn)下圖。
溜槽加工及實(shí)景
3.3 安裝主槽
將主溜槽底部鋪設(shè)在鋼管支撐架的主龍骨上,然后安裝兩側(cè)幫板。
3.4 拼裝二、三級(jí)溜槽
按照同樣方法將二、三級(jí)溜槽拼裝到位。
3.5 加固溜槽
溜槽上口采用 50×100mm 木方固定,木方間距為 1000mm,溜槽底部每隔2000mm 設(shè)置橫向木方卡在水平鋼管上,防止溜槽下滑。
3.6 臨時(shí)封閉二、三級(jí)溜槽
將主溜槽與次溜槽交接處的活動(dòng)封板封閉,防止混凝土流入次溜槽,具體見(jiàn)下圖。
3.7 澆筑混凝土
將混凝土罐車(chē)內(nèi)的混凝土勻速的卸入到溜槽口內(nèi),利用混凝土的自重緩慢下滑。
3.8 鋼管底部的處理
鋼管底部基礎(chǔ)內(nèi)部,直接兼做鋼筋馬鐙,待混凝土澆筑完成后,將上部鋼管拆除,然后將埋入基礎(chǔ)內(nèi)的鋼管采用高壓灌漿處理。