武漢老浦片工程逆作法鋼格構(gòu)柱施工技術(shù)

曾紀(jì)文， 賀春梅

(武漢地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程有限公司，湖北 武漢 430070)

武漢老浦片工程逆作法鋼格構(gòu)柱施工技術(shù)

曾紀(jì)文， 賀春梅

(武漢地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程有限公司，湖北 武漢 430070)

建筑逆作法施工中，鋼格構(gòu)柱的精確定位及垂直度控制是基礎(chǔ)施工中的難點(diǎn)。武漢老浦片商業(yè)及住宅項目工程，設(shè)計制作出鋼格構(gòu)柱的導(dǎo)向架、定位架，方便快捷地完成鋼格構(gòu)柱的垂直度、定位調(diào)節(jié)。通過開挖后檢測數(shù)據(jù)分析，采用本文所述方法施工，鋼格構(gòu)柱垂直度、定位均能滿足設(shè)計要求，可有效降低施工成本。

逆作法；鋼格構(gòu)柱；鉆孔灌注樁；導(dǎo)向架；定位架

1 工程概況

武漢老浦片商業(yè)及住宅項目由3棟40層(高136 m)的高層住宅及裙樓(高33 m)組成。

該項目基礎(chǔ)形式采用鉆孔灌注樁，結(jié)構(gòu)施工時采用帶鋼格構(gòu)柱的逆作法施工，土方開挖時部分采用明挖，部分采用蓋挖法施工。其中鋼格構(gòu)柱主要充當(dāng)永久性房屋地下室與上部結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)柱，故對鋼格構(gòu)柱的位置和垂直度要求很高[1]，見表1。

表1 鋼格構(gòu)柱施工要求

該工程總計1470根鉆孔灌注樁，其中鋼格構(gòu)柱樁468根。鋼格構(gòu)柱樁直徑為850 mm，有效樁長55～60 m，鋼格構(gòu)柱長15～18 m。鋼格構(gòu)柱規(guī)格為450 mm×450 mm，角鋼為L200×20，柱頂標(biāo)高低于地面3.1～6.5 m。施工中應(yīng)解決的問題：鋼格構(gòu)柱方向偏差及垂直度控制，低于地面的鋼格構(gòu)柱固定。

2 成孔設(shè)備的選擇

本工程成孔深度較深，且穿越地層存在軟硬交錯層，為保證鋼格構(gòu)柱垂直度，必須對成孔垂直度進(jìn)行有效控制[2]，因此本工程選擇成孔垂直度好的大功率旋挖鉆機(jī)成孔，該設(shè)備PLC控制系統(tǒng)可自動/手動調(diào)整鉆桅垂直度，鉆桅垂直度以十字圖形和數(shù)值2種方式實時動態(tài)顯示在顯示器上，成孔精度可達(dá)1/400以上；鉆孔深度自動檢測并實時顯示，鉆深誤差控制在1%以內(nèi)。

3 鋼格構(gòu)柱及其導(dǎo)向架安裝架制作

3.1 鋼格構(gòu)柱制作

從選材、放樣、下料、組裝、焊接等方面嚴(yán)格按照設(shè)計及規(guī)范要求制作鋼格構(gòu)柱[3-5]，確保成品質(zhì)量滿足設(shè)計要求。

3.2 鋼格構(gòu)柱導(dǎo)向架的制作

因本工程鋼格構(gòu)柱柱頂標(biāo)高為-3.9和-7.05 m，為節(jié)省角鋼投入，同時保證鋼格構(gòu)柱的準(zhǔn)確定位，在鋼格構(gòu)柱吊裝前須按圖1設(shè)計要求制作若干個與鋼格構(gòu)柱截面相同的導(dǎo)向架[6-7]，導(dǎo)向架的長度根據(jù)柱頂標(biāo)高及現(xiàn)場樁位處硬地坪標(biāo)高確定，在鋼格構(gòu)柱制作平臺上，將鋼格構(gòu)柱與導(dǎo)向架對接好。該導(dǎo)向架可拆卸重復(fù)使用，具體實物見圖2。

圖1 導(dǎo)向架與鋼格構(gòu)柱連接圖

圖2 導(dǎo)向架與鋼格構(gòu)柱連接實物圖

3.3 鋼格構(gòu)柱定位架的制作

根據(jù)本工程的特點(diǎn)，設(shè)計出本工程的定位架由鋼合頁、22號普通槽鋼組成，見圖3，該定位架輕巧方便，易于固定定位，可同時用于固定鋼格構(gòu)柱方向及中心位置。實物見圖4。

4 鋼格構(gòu)柱安裝施工

4.1 鋼格構(gòu)柱定位架的安裝

(1)按照設(shè)計要求完成鋼格構(gòu)柱樁成孔，并經(jīng)檢測成孔質(zhì)量滿足設(shè)計要求后，立即對孔周邊清理干凈，露出硬地坪。

(2)在硬地坪上敷設(shè)鋼板，并對鋼板進(jìn)行抄平，以滿足水平要求，對局部地面有高差的，在鋼板下采用鋼契片進(jìn)行現(xiàn)場墊平，使鋼板上的定位架處于水平狀態(tài)。

圖3 定位架結(jié)構(gòu)圖

圖4 定位架實物圖

(3)定位架的中心線應(yīng)與柱位十字線重疊(見圖5)，最后用水平尺校正其水平狀況。

圖5 在定位架上測放柱位及方向并固定

(4)將定位架四角焊牢于鋼板上。

4.2 鋼格構(gòu)柱的安裝

將驗收合格的鋼格構(gòu)柱運(yùn)至孔口邊，在起吊孔上固定好專用起吊鋼絲繩，吊車慢慢將鋼格構(gòu)柱吊離地面后，較長鋼格構(gòu)柱采用抬吊方式起吊，并用儀器直接觀測控制，鋼格構(gòu)柱垂直度達(dá)到要求后，慢慢放進(jìn)焊好的孔口鋼筋籠內(nèi)(鋼筋籠已按設(shè)計要求下置于孔內(nèi)，籠頂置于地面上，以便鋼格構(gòu)柱插入鋼筋籠內(nèi))，達(dá)到設(shè)計規(guī)定的連接長度(2.5 m)時，鋼筋籠與鋼格構(gòu)柱同時下放至孔內(nèi)。

為保證鋼格構(gòu)柱在自重下垂直下放至孔內(nèi)，采用2臺吊車分別起吊鋼筋籠、鋼格構(gòu)柱，鋼格構(gòu)柱達(dá)到標(biāo)高要求后，同時下放，見圖6、7。

圖6 聯(lián)合吊裝圖

圖7 鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠一起下置

(1)采用汽車起重機(jī)起吊吊筋在孔口與鋼筋籠焊接，吊筋采用鋼扁擔(dān)懸掛，扁擔(dān)長設(shè)置為1.5 m；

(2)將汽車起重機(jī)主鉤吊點(diǎn)偏移原中心線約1.0 m，調(diào)整扁擔(dān)及吊筋方向以方便鋼格構(gòu)柱下入；

(3)鋼格構(gòu)采用50 t履帶起重機(jī)垂直轉(zhuǎn)運(yùn)；

Merrell’s detailed report consisted of the following parts:

(4)履帶起重機(jī)將鋼格構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)至孔口時，鋼格構(gòu)中心對準(zhǔn)鋼筋籠中心下置；

(5)鋼格構(gòu)插入鋼筋籠2.8 m后，汽車起重機(jī)和履帶起重機(jī)同時下放鋼絲繩；

(6)鋼格構(gòu)和鋼筋籠到達(dá)指定位置后，調(diào)節(jié)好導(dǎo)向架垂直度、方向后，采用定位架卡住鋼格構(gòu)柱導(dǎo)向架，完成鋼格構(gòu)的安裝；

(7)待履帶起重機(jī)移走后，調(diào)整汽車起重機(jī)主鉤吊點(diǎn)至鋼筋籠(鋼格構(gòu))中心軸上，然后下放并插入插鋼，完成鋼筋籠的安裝。

4.3 導(dǎo)向架孔口固定

導(dǎo)向架孔口固定采用定位架固定。導(dǎo)向架下到設(shè)計標(biāo)高后，用定位架將導(dǎo)向架卡緊，測設(shè)定位架水平度，若有傾斜，現(xiàn)場調(diào)整水平度。

圖8 用定位架卡住導(dǎo)向架定位

(1)鋼格構(gòu)柱下置到設(shè)計位置時，將定位架合頁蓋好，卡住導(dǎo)向架，以完成鋼格構(gòu)柱的安裝；

(2)鋼格構(gòu)柱中點(diǎn)確定：用測線對拉鋼格構(gòu)兩對角線，交點(diǎn)即為中點(diǎn)，并做好標(biāo)記；

(3)鋼格構(gòu)柱方向確定：在硬地坪上測放出鋼格構(gòu)柱的垂直方向線，安裝定位架時，保證方向線與定位架截面垂直；

(4)鋼格構(gòu)柱標(biāo)高線確定：根據(jù)定位架標(biāo)高以及鋼格構(gòu)柱柱頂標(biāo)高數(shù)據(jù)，計算出標(biāo)高所在位置，并在已制作好的導(dǎo)向架上劃線做標(biāo)記，在線上端的角鋼上焊制標(biāo)高固定板；

(5)混凝土灌注完24 h并采用泥沙回填鋼格構(gòu)柱空孔后，即可拆除導(dǎo)向架。

5 施工采取的技術(shù)措施及效果

5.1 技術(shù)措施

為達(dá)到設(shè)計要求，項目部重點(diǎn)采取了以下幾項措施[8]。

(1)為保證定位架安裝水平，在樁位周邊一定范圍進(jìn)行了地面硬化處理；

(2)本工程鋼格構(gòu)柱定位、垂直度控制的關(guān)鍵是成孔質(zhì)量的控制，為此對鋼格構(gòu)柱樁一律采用旋挖鉆機(jī)施工，且每孔采用CZ-2型灌注樁測井系統(tǒng)檢測成孔垂直度，滿足要求后，方可進(jìn)行下置鋼筋籠、鋼格構(gòu)柱工序；

(3)在少部分鋼格構(gòu)柱上安裝測斜管，用CX-3C系列測斜儀分別測量鋼格構(gòu)柱下置、混凝土灌注后的垂直度，結(jié)果滿足設(shè)計要求，同步驗證本方法的可行性；

(4)混凝土灌注完12 h內(nèi)及時回填樁空孔，同時盡量避免后期施工大型設(shè)備在已成樁周圍碾壓；

(5)監(jiān)控后期土方開挖，嚴(yán)禁設(shè)備觸碰柱頂。

5.2 施工效果

本工程開挖后經(jīng)檢測，除柱頂有機(jī)械碰傷的鋼格構(gòu)柱外，其他鋼格構(gòu)柱垂直度、柱頂標(biāo)高、柱位均滿足設(shè)計要求，見表2。

表2 部分鋼格構(gòu)柱監(jiān)測數(shù)據(jù)

6 結(jié)語

本文所述的項目特點(diǎn)是永久鋼格構(gòu)柱數(shù)量多、柱頂位于自然地面以下、鋼格構(gòu)柱定位要求高等，為有效控制柱頂?shù)臉?biāo)高及方位，專門制作了可拆卸回收周轉(zhuǎn)使用的導(dǎo)向架，保證了鋼格構(gòu)柱的標(biāo)高、方位精確度，并且節(jié)約了材料成本；設(shè)計制作了孔口定位架，該裝置操作方便，可有效固定柱頂，并控制其標(biāo)高及方位，相對于其他永久鋼格構(gòu)柱孔口調(diào)垂裝置，避免了采用泵車泵送混凝土灌注鋼格構(gòu)柱樁，提高了灌注等工序的施工效率，降低了成本。本工程的經(jīng)驗可為類似項目施工提供參考。

[1] JGJ 94—2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 曾維楚,曾紀(jì)文,易智宏,等.鋼格構(gòu)柱樁施工技術(shù)探討[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2015,42(1):64-67.

[3] 黎海航，曹安商貿(mào)城鋼立柱樁逆作法施工方法[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2006,33(1):28-30.

[4] 曾維楚，鐘明，徐勇，等.鋼管柱逆作法施工實踐[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2012,39(4):56-59.

[5] 李彥林.鋼格構(gòu)柱的制作與安裝[J].鐵道建筑,2006,(11).

[6] 賴都成，謝國軍.兩種逆作法鋼立柱安裝導(dǎo)向定位控制架的對比分析[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2005,32(12):28-29.

[7] 韓慶祝.對改進(jìn)一柱一樁垂直度的探討[J].資源環(huán)境與工程,2006,20(3).

[8] 康忠.逆作法施工中一柱一樁的施工方法與技術(shù)保證措施[J].建筑施工,1999,(3).

ConstructionTechnologyofSteelLatticeColumnbyReverseMethod/

ZENGJi-wen,HEChun-mei

(Wuhan Geological Prospecting & Foundation Engineering Co., Ltd., Wuhan Hubei 430070, China)

For the construction with reverse construction method, the accurate positioning and verticality control of steel lattice column are difficult in the foundation construction. In Laopupian commercial and residential project of Wuhan, the guide frame and positioning frame of steel lattice column are designed and manufactured, the verticality and positioning adjustment are smoothly completed. By the analysis on the detected data of the excavation with reverse construction method, it is proved that both the verticality and positioning can meet the design requirements with the newly designed guide frame and positioning frame, the construction cost is effectively reduced.

reverse method; steel lattice column; bored grouting pile; guide frame; positioning frame

TU473.11

：B

：1672-7428(2017)08-0072-04

2017-02-16；

：2017-06-27

曾紀(jì)文，男，漢族，1978年生，總工程師，高級工程師，碩士，從事地基與基礎(chǔ)施工管理工作，湖北省武漢市武昌區(qū)八一路463號，38783470@qq.com。