苗軍
摘要:建筑工程技術(shù)能力隨著時代、科技以及供需關(guān)系的變化而不斷提升。而伴隨著城市建設(shè)用地的逐年減少,越來越多的高層建筑物在城市中拔地而起,高層建筑帶來了很多超大超深復(fù)雜結(jié)構(gòu)的深基坑,這就在一定程度上給支護設(shè)計和拆除及施工帶來了很多的壓力和挑戰(zhàn)。本文通過對某工程超復(fù)雜結(jié)構(gòu)深基坑的內(nèi)支撐拆除施工技術(shù)進行探究,從而找到一種行之有效的施工工藝,以期與相關(guān)行業(yè)的同行共同研究、學(xué)習(xí),并提供技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜結(jié)構(gòu);深基坑;內(nèi)支撐拆除;施工工藝
引言:
雖然深基坑的開挖與支護在建筑行業(yè)中算是一個普遍而傳統(tǒng)的課題,但是施工技術(shù)人員對施工工藝的改革與創(chuàng)新卻始終未停歇,特別是隨著信息技術(shù)時代的發(fā)展,越來越多的復(fù)雜結(jié)構(gòu)深基坑出現(xiàn),給開挖與支護帶來了很多的技術(shù)性難點,為了保證施工效果及質(zhì)量,技術(shù)人員就需要頂住壓力,迎接挑戰(zhàn),并找到一種有效解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)深基坑的內(nèi)支撐拆除工程的施工技術(shù)。在研究的過程中不斷實踐并積累經(jīng)驗,以期更好的完成施工任務(wù)。
一、復(fù)雜結(jié)構(gòu)深基坑的特點與技術(shù)難點
1.基坑深度大,支撐截面大
對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的深基坑來說,由于建筑的用途及其他方面的原因,普遍的基坑的開挖深度都很深,多為20-30m之間。其中局部超深度甚至可達35m以上,例如國家大劇院基坑支護工程:該工程位于人民大會堂西側(cè),建筑面積149500㎡,基坑平均深度26m,局部最深可達32.6m,屬于超大、超深基坑工程。
像這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的超深基坑還有很多,例如:北京財源國際中心工程、銀泰中心基坑支護工程、央視TVCC基坑支護、降水、土方及基礎(chǔ)樁工程、鳥巢工程、金鷹天地廣場工程、世界財富中心基坑支護工程等等。
對于這種超復(fù)雜結(jié)構(gòu)的深基坑工程來說,鋼筋混凝土的支撐施工上會存在很大的難點,因為隨著基坑深度的增加,支撐的截面也逐漸的增大,很多時候由于受到機構(gòu)樓板的承載能力或者其他技術(shù)方面的限制,使得支撐的切割和駁運工作都存在很多的技術(shù)性難點。
2.施工環(huán)境復(fù)雜,不利于施工設(shè)備的施工作業(yè)
由于超大超深基坑的建筑工程一般都存在著建筑功能的多樣性,從而帶來了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,這就使得在建筑工程的實施階段,施工設(shè)備的正常運行會受到極大的限制,例如:混凝土樁距密集、墻體暗樁異形截面多、預(yù)留插筋多、間隙小、叉車無法通過、駁運叉車無法通過等等。這些施工條件和因素都不利施工的進行。
二、復(fù)雜結(jié)構(gòu)深基坑的內(nèi)支撐拆除施工技術(shù)的探究
1.工程項目概述
某工程項目總用地面積約50000m2,地下5層,總建筑面積達到510000 m2,其中地下總建筑面積約250000m2。本工程基坑總面積約49000㎡,基坑總長950m。基坑工程環(huán)境保護等級為一級,整個基坑分為五個大型區(qū)域?;又苓厼楹?200mm地下連續(xù)墻,深度46m,地下連續(xù)墻既作為基坑開挖階段的擋土止水圍護體,同時作為地下室結(jié)構(gòu)外墻。地下連續(xù)墻混凝土設(shè)計強度等級均為水下C40,抗?jié)B等級為P12?;觾?nèi)部塔樓順作區(qū)域與純地下室逆作區(qū)之間采用厚l000mm臨時隔斷地下連續(xù)墻,深度45m,混凝土設(shè)計強度等級均為水下C35。
2.內(nèi)支撐拆除難點分析
本工程基坑開挖深度為26.50-28.06m,最大局部深坑達到33.10m。為了有效保證基坑開挖過程中的安全,基坑內(nèi)一共設(shè)置5道鋼筋混凝土支撐,隨著基坑深度的增加,支撐截面也逐漸增大。最大截面達到2600mm×1400mm,每延米質(zhì)量達到9.1t,受到結(jié)構(gòu)樓板的承載能力限制,本項目施工中最大只能使用LGl00型號叉車,叉車自重12.7t,起重質(zhì)量最大為10t。這給支撐的切割、駁運都帶來了巨大的難題。同時樓板與支撐底的凈距較高,最小凈距為3.52m,局部樓板空缺區(qū)域凈距達到24m。LGl00型號叉車最大抬升高度只有3m,叉車無法叉運切割后的混凝土塊。
三、應(yīng)用的主要施工工藝流程及拆除方式
1.內(nèi)支撐拆除的順序
基礎(chǔ)底板施工完畢養(yǎng)護強度達到設(shè)計要求后開始由下向上拆除5道支撐,每施工一框結(jié)構(gòu)拆除上一道支撐。為了防止拆除支撐時突然釋放內(nèi)力對地下連續(xù)墻的變形造成不利,同一道支撐桿件的拆除順序要求為:先切割徑向桿件,然后切割角撐,最后切割圓環(huán)撐。
2.坑內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜內(nèi)支撐拆除方法
常規(guī)的坑內(nèi)支撐拆除方法是支撐底搭設(shè)排架或者墊鋼馬凳,然后是切割支撐,最后是叉車駁運與吊運。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的坑內(nèi)支撐,常規(guī)拆除方法無法適用。針對深基坑結(jié)構(gòu)復(fù)雜的內(nèi)支撐具體拆除施工,本文提出一種相對安全可行的施工方法,即反吊鋼絲繩、支撐桿件切倒“八”字、保留角部縱向受力鋼筋。在支撐切割吊運整個操作過程中,反吊鋼絲繩只起安全儲備作用,切割后斷開的混凝土塊重力全部由角部保留鋼筋來克服。根據(jù)要切割混凝土塊的大小及起重吊裝安全技術(shù)規(guī)范的要求,選擇合適的鋼絲繩。將需要切割的支撐反吊到其上一道支撐上去,反吊鋼絲繩離支撐切割斷面須有300mm的安全距離。根據(jù)以往現(xiàn)場施工經(jīng)驗,支撐切割成一段一段混凝土塊后,在吊運混凝土塊時,混凝土塊與混凝土塊之間存在較大的摩擦阻力,同一跨支撐切割段數(shù)越多,截面之間的摩擦力越大,為了減小摩擦阻力,本文提出支撐桿件切割線呈倒“八”字形,先吊運1″塊,然后是2″塊??偟膩碚f,支撐拆除流程可概括為:
(1)根據(jù)現(xiàn)場施工條件選擇吊運機械設(shè)備。
(2)根據(jù)吊運設(shè)備起重能力確定支撐切塊大小,然后在每根支撐頂面彈線,然后在彈線部位用風(fēng)鎬人工剝出支撐截面需要保留的角部鋼筋,使角部保留鋼筋和支撐混凝土脫離,便于穿越切割用的金剛鏈,保留根數(shù)由計算確定。
(3)對將要切割的支撐進行反吊鋼絲繩,鋼絲繩的粗細由計算確定。
(4)開始切割支撐,同時注意在切割面不停地注水降低金剛鏈的溫度,防止金剛鏈溫度過高而斷裂。
(5)安裝吊運鋼絲繩且慢慢抽緊,抽緊的力度約為要吊運的混凝土塊重力。
(6)解開反吊鋼絲繩,取走。
(7)用氣體逐步切割角部保留的受力縱筋。
(8)吊運切割混凝土塊并裝車外運。
結(jié)語:
采用本技術(shù),避免了鋼連廊空中散拼支撐、加固等技術(shù)措施,減少了與土建施工交叉作業(yè)量,主體結(jié)構(gòu)與鋼連廊現(xiàn)場拼裝同時進行,加快現(xiàn)場施工進度。同時,將大部分拼裝、焊接、涂裝及壓型鋼板鋪設(shè)等工作于樓面完成,降低施工風(fēng)險,使得施工過程更加安全可控,施工質(zhì)量亦更有保證,取得了良好的社會和經(jīng)濟效益。
參考文獻
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