逆作法施工中鋼格構(gòu)柱施工技術(shù)研究

蔣神龍 侯海泉 陳天宇

1. 江蘇中南建筑產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 海門 226124；2. 如東縣房屋征收管理辦公室 如東 226400

1 工程概況

工程位于天津市營(yíng)口道，擬建建筑物為1 棟寫字樓和3 棟公寓。其中，寫字樓地上57 層、地下4 層，建筑物總高度240.6 m，項(xiàng)目總面積32.52 萬m2，是天津市南京路沿線上的地標(biāo)建筑。工程包括基礎(chǔ)樁1 114 根，樁徑為Φ1 000 mm和850 mm兩種，樁頂標(biāo)高從－19.4～－20.4 m不等。345 根基礎(chǔ)樁需安裝格構(gòu)柱，格構(gòu)柱錨入樁頂2 m。

鋼格構(gòu)立柱分別安裝在Φ850 mm、Φ1 000 mm灌注樁上，鋼格構(gòu)柱尺寸為500 mm×500 mm，共計(jì)345 根。鋼格構(gòu)柱按設(shè)計(jì)頂標(biāo)高劃分，－1.7 m的有99 根，－4.8 mm的有226 根，－16.3 m的有20 根。

2 格構(gòu)柱樁主要施工工藝及流程[1-7]

2.1 主要施工工藝

（a）格構(gòu)柱樁樁頂以上部位采用擴(kuò)孔法，通過擴(kuò)孔及二次鉆進(jìn)來彌補(bǔ)鉆機(jī)鉆孔垂直度不能滿足格構(gòu)柱垂直度要求的問題。

（b）采用格構(gòu)柱活接頭連接格構(gòu)柱至地面，通過調(diào)整格構(gòu)柱頂部活接頭來對(duì)格構(gòu)柱進(jìn)行調(diào)節(jié)使其滿足設(shè)計(jì)要求。

（c）采用格構(gòu)柱定位器通過對(duì)格構(gòu)柱活接頭調(diào)整達(dá)到格構(gòu)柱定位目的，定位包括格構(gòu)柱轉(zhuǎn)角、水平位置及標(biāo)高。

（d）通過將格構(gòu)柱與鋼筋籠的柔性連接，使得格構(gòu)柱在鋼筋籠內(nèi)部可以在格構(gòu)柱自重的作用下進(jìn)行微量調(diào)整，達(dá)到格構(gòu)柱垂直精度。

2.2 施工流程

地面標(biāo)高找平→安裝預(yù)制的混凝土底板→埋置護(hù)筒→鉆孔→成孔檢驗(yàn)→安裝定位器→調(diào)整定位器位置，使定位器四邊中點(diǎn)與混凝土底板4 個(gè)控制點(diǎn)基本一致，并用線墜將控制點(diǎn)引至定位器上并做好標(biāo)記→下放鋼筋籠→鋼筋籠下放第2 道固定圈后固定→安裝格構(gòu)柱→下放格構(gòu)柱，安裝相應(yīng)長(zhǎng)度的活接頭→活接頭距設(shè)計(jì)標(biāo)高2～3 cm后穿好扁擔(dān)，調(diào)整定位器活動(dòng)桿，使定位器四邊中心與格構(gòu)柱活接頭四邊中心吻合→下放格構(gòu)柱到設(shè)計(jì)標(biāo)高→進(jìn)一步核實(shí)預(yù)制板上控制點(diǎn)與定位器上標(biāo)識(shí)點(diǎn)是否一致→下導(dǎo)管→沖孔澆筑混凝土→拆除活動(dòng)接頭

3 鋼格構(gòu)柱定位施工方法

3.1 格構(gòu)柱固定定位

（a）定位工具有Φ10 mm鋼筋16 根，其中8 根長(zhǎng)1.0 m、8 根長(zhǎng)0.8 m，Φ16 mm鋼筋4 根，長(zhǎng)0.6 m；扳手、黃油、千斤頂、電焊機(jī)，線繩、線墜、盒尺、靠尺。

（b）為確保導(dǎo)管順利下放及混凝土灌注過程中導(dǎo)管不被格構(gòu)柱卡住，預(yù)先在格構(gòu)柱底面內(nèi)側(cè)8 個(gè)角鋼邊焊接導(dǎo)軌，每一角邊焊接1 根Φ10 mm鋼筋長(zhǎng)0.8 m。

（c）測(cè)量人員對(duì)格構(gòu)柱方位角進(jìn)行測(cè)量放線并定位。

（d）根據(jù)混凝土底板頂面標(biāo)高（+0.15 m和+0.35 m兩種），選用與之相對(duì)應(yīng)的格構(gòu)柱活接頭。

3.2 定位器安裝

（a）格構(gòu)柱樁鉆孔完成后，計(jì)算格構(gòu)柱四邊中點(diǎn)延長(zhǎng)線的4 個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，按照已測(cè)放好的定位方位點(diǎn)，將定位器吊放于混凝土面板上，調(diào)整定位器中心與樁孔中心、定位器四邊與格構(gòu)柱方位大致對(duì)齊。

（b）將吊起的格構(gòu)柱緩慢放入鋼筋籠內(nèi)，格構(gòu)柱進(jìn)入樁頂1.8 m，盡量避免碰撞鋼筋籠。

（c）格構(gòu)柱4 個(gè)面分別采用2 根長(zhǎng)1.0 m為Φ10 mm鋼筋與鋼筋籠主筋焊牢，焊接長(zhǎng)度不小于10 cm；4 根長(zhǎng)0.6 m的Φ16 mm鋼筋與鋼筋籠焊接牢固，確保格構(gòu)柱2～3 cm的活動(dòng)量并位于鋼筋籠中間。

（d）當(dāng)格構(gòu)柱頂下到孔口后穿好承重橫梁，然后將格構(gòu)柱活動(dòng)接頭吊起并連接好，檢查格構(gòu)柱上下兩截是否垂直，符合要求后起吊下放。

（e）當(dāng)距設(shè)計(jì)標(biāo)高2～5 cm時(shí)，將用于方位角定位的4 個(gè)點(diǎn)引測(cè)至定位器頂面，拉好十字線，用定位器螺桿調(diào)整格構(gòu)柱的方位，并上緊螺桿，之后將格構(gòu)柱固定在承重橫梁上。

（f）固定完成后重新檢查格構(gòu)柱垂直度并用線墜吊線檢查，確保垂直度符合要求。

3.3 定位器拆除

定位器的拆除必須在混凝土灌注完成24～36 h后進(jìn)行，以免格構(gòu)柱下沉或出現(xiàn)偏差。將活接頭螺桿擰下后，應(yīng)先回填10 m 左右粗砂，再起吊起活接頭，起吊應(yīng)有專人指揮，避免將格構(gòu)柱碰動(dòng)。粗砂回填應(yīng)均勻，避免在格構(gòu)柱某一面產(chǎn)生大的側(cè)壓力。

4 格構(gòu)柱定位器的制作

格構(gòu)柱定位器要按設(shè)計(jì)要求調(diào)整各項(xiàng)格構(gòu)柱定位偏差，定位器系統(tǒng)由混凝土墊板、定位器支座和定位器組成。定位器墊板起到穩(wěn)固定位支座的作用，定位器螺桿起到格構(gòu)柱轉(zhuǎn)角和水平位置的調(diào)節(jié)固定作用，千斤頂可以調(diào)整格構(gòu)柱垂直度及微量調(diào)節(jié)格構(gòu)柱頂標(biāo)高（圖1、圖2）。

圖1 定位器固定支座平面示意

5 格構(gòu)柱活動(dòng)接頭的制作與連接原理

圖2 鋼格構(gòu)定位器平面示意

由于大部分格構(gòu)柱都處在地面以下，通過可以重復(fù)利用的格構(gòu)柱活接頭，將地面以下一定深度的格構(gòu)柱接長(zhǎng)至地面位置，施工時(shí)通過調(diào)整格構(gòu)柱頂部活接頭的各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)格構(gòu)柱進(jìn)行調(diào)節(jié)。格構(gòu)柱活接頭與格構(gòu)柱之間采用螺桿連接，螺桿通過鋼管接長(zhǎng)至地面以上一定高度，便于混凝土澆筑完畢后將螺桿旋出，拔出活接頭。

格構(gòu)柱活接頭采用與施工用格構(gòu)柱同樣式加工，長(zhǎng)度按設(shè)計(jì)格構(gòu)柱頂標(biāo)高與地面標(biāo)高相互關(guān)系制作，如地面標(biāo)高相差較大，可先進(jìn)行場(chǎng)地平整或按一定模數(shù)加工活接頭，露出地面部分保證格構(gòu)柱定位所需高度即可?；罱宇^底部四角設(shè)置連接過渡角鋼，使得調(diào)整活接頭時(shí)保證活接頭與格構(gòu)柱同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

6 格構(gòu)柱定位施工應(yīng)用的發(fā)展前景

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要，深大基坑工程將會(huì)越來越多，采用逆施或半逆施的工程項(xiàng)目也會(huì)越來越多，因此鋼格構(gòu)柱施工應(yīng)用會(huì)進(jìn)一步加大。現(xiàn)階段可以利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)將格構(gòu)柱定位過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這樣既能保證其定位精度，又能加快定位進(jìn)度，擁有廣闊的發(fā)展前景。