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        核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工工藝

        2013-04-29 21:51:50李筱晴
        中外建筑 2013年8期
        關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)角處導(dǎo)墻吊點

        李筱晴

        摘 要:文章通過對湖南某住宅工程地下室核心筒、變截面連續(xù)墻逆作法施工中的重點、難點進行分析,詳細介紹了核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工工藝及質(zhì)量控制要點,供類似工程參考。

        關(guān)鍵詞:地下室; 逆作法; 核心筒;地下連續(xù)墻;施工工藝

        中圖分類號:TU761.4

        文獻標識碼:B

        文章編號:1008-0422(2013)08-0129-02

        1 工程概況

        湖南某住宅工程,占地面積45600m2,其中AB塔樓為38層大底盤超高層住宅,地下4層,基礎(chǔ)由地下連續(xù)墻、沖孔樁基礎(chǔ)組成,地下室采用逆作法施工,其中核心筒地下連續(xù)墻劃分為16個槽段,最大槽段鋼筋網(wǎng)片長33m,質(zhì)量達75t;變截面地下連續(xù)墻長7000mm,寬1000mm,其中長4000mm墻頂標高為-7.050m,3000mm墻頂標高為-16.250m。

        2 核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工重、難點分析

        與普通的地下連續(xù)墻施工相比,核心筒地下連續(xù)墻有轉(zhuǎn)角處鋼筋籠加工制作、槽段接頭處做法以及變截面連續(xù)墻空腔部位混凝土澆筑方法的選擇等要求,施工難度較大,具體分析如下。

        2.1地下連續(xù)墻鋼筋籠加工制作

        地下連續(xù)墻鋼筋網(wǎng)片由鋼筋、異形柱、型鋼柱組成。異形柱、型鋼柱體量大,加工制作難度大,同時設(shè)計要求進行焊縫檢測、探傷檢測,直接影響工期進度,且現(xiàn)場焊接的質(zhì)量無法保證,應(yīng)考慮選擇專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)公司加工制作。

        2.2核心筒地下連續(xù)墻槽段接頭處施工

        地下連續(xù)墻接頭處雙型鋼重疊施工,先澆槽段工字鋼定位、垂直度有誤差時,后澆筑槽段工字鋼將無法垂直插入,且型鋼與型鋼之間間距小,混凝土無法流入、泥漿無法排除、施工質(zhì)量無法保證,將直接影響地下連續(xù)墻的整體施工質(zhì)量,經(jīng)與設(shè)計協(xié)商,對槽段接頭處進行優(yōu)化施工,如圖1所示。

        2.3變截面連續(xù)墻空腔部位混凝土澆筑方法的選擇

        由于L形變截面地下連續(xù)墻總長7000mm,其中4000mm墻頂標高為-7.050m,3000mm墻頂標高為-16.250m,墻頂標高相差9m,且同時安裝2根導(dǎo)管施工。長3000mm,高9m的空腔范圍如何處理成為本工程的重、難點。若直接澆筑素混凝土與另一側(cè)-7.050m墻頂相平,增加混凝土材料費用,且增加以后的打鑿工程量;若采用側(cè)面封鋼板,空腔部位填充砂袋,容易造成墻體傾斜,如圖2所示,給工程帶來重大質(zhì)量隱患,經(jīng)與監(jiān)理、設(shè)計單位討論,采用塑料管沉箱填充,從而減少今后的打鑿工程量,縮短工期、節(jié)約成本。

        2.4鋼筋網(wǎng)片吊裝難度大

        核心筒連續(xù)墻鋼筋網(wǎng)片長度大、質(zhì)量大(75t),應(yīng)合理選用2臺履帶式起重機施工,1臺作為主起重機(250t),另一臺為副起重機(100t),整體吊裝入槽,吊點的位置、數(shù)量及鋼絲繩規(guī)格的選擇應(yīng)充分考慮,并對吊點鋼筋及鋼絲繩進行安全計算;鋼筋籠垂直起吊后偏心受力,鋼筋籠呈傾斜狀態(tài),無法將鋼筋籠放入槽內(nèi),通過仔細對吊點的研究設(shè)計,在扁擔(dān)梁原有的2個滑輪基礎(chǔ)上增加1個滑輪,吊點設(shè)計為12點吊裝,滿足吊裝要求。

        3 核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工工藝流程

        通過核心筒、變截面連續(xù)墻施工重難點分析可以看出,核心筒地下連續(xù)墻墻體施工難度較大,通過多次討論、分析,制定了核心筒地下連續(xù)墻施工工藝,主要工藝流程如下:測量放線→導(dǎo)墻施工→泥漿池設(shè)置→地下連續(xù)墻槽段引孔→液壓抓斗機取土→巖層沖孔、修槽→成槽清孔施工→鋼筋網(wǎng)片、異形柱加工制作→鋼筋吊點的設(shè)計→核心筒轉(zhuǎn)角處鋼筋籠斜向支撐拆除→吊筋與轉(zhuǎn)換點設(shè)置→地下連續(xù)墻水下混凝土澆筑導(dǎo)管布置→變截面地下連續(xù)墻空腔部位塑料管沉箱的組裝及吊運填充施工。

        3.1測量放線

        利用現(xiàn)場周邊已知坐標控制點,用全站儀定出沖孔樁、地下連續(xù)墻及抗側(cè)剪力墻軸線控制點,并引出軸線。

        3.2導(dǎo)墻施工

        導(dǎo)墻起著支護槽口土體作用,根據(jù)施工區(qū)域地質(zhì)情況,導(dǎo)墻做成“┓┏”形現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),內(nèi)側(cè)凈寬比地下連續(xù)墻寬50mm。導(dǎo)墻各轉(zhuǎn)角處需向外延伸200mm,以滿足最小開挖槽段及鉆孔入巖需要,如圖3所示。

        3.3泥漿池設(shè)置

        泥漿主要是在地下連續(xù)墻挖槽過程中起護壁作用,泥漿護壁技術(shù)是地下連續(xù)墻工程基礎(chǔ)技術(shù)之一,其質(zhì)量好壞直接影響到地下連續(xù)墻的質(zhì)量與安全。

        3.4地下連續(xù)墻槽段引孔

        地下連續(xù)墻槽段施工時,首先進行引孔施工,引孔應(yīng)按槽段劃分先后順序施工,首先進行地下連續(xù)墻4個轉(zhuǎn)角處引孔施工,直至完成轉(zhuǎn)角處地下連續(xù)墻混凝土澆筑,方可進行中間段地下連續(xù)墻引孔及水下混凝土澆筑,地下連續(xù)墻寬度為1m,采用1m圓柱吊錘引孔,引孔的數(shù)量根據(jù)槽段長度確定,引孔孔底深度按設(shè)計要求進入微風(fēng)化巖層3D。地下連續(xù)墻引孔如圖4所示。

        3.5液壓抓斗機取土

        液壓抓斗的沖擊力和閉合力足以抓起強風(fēng)化巖以上各層,在成槽過程中,嚴格控制抓斗的垂直度及平面位置,尤其是開槽階段。仔細觀察監(jiān)測系統(tǒng),x,y軸方向偏差超過允許值時,立即進行糾偏。抓斗貼臨基坑側(cè)導(dǎo)墻入槽,機械操作要平穩(wěn),并及時補入泥漿,保持導(dǎo)墻中泥漿液面穩(wěn)定。

        3.6巖層沖孔、修槽

        強風(fēng)化巖以上各層取土成槽后,采用沖錘呈螺旋狀進行地下連續(xù)墻中風(fēng)化、微風(fēng)化巖層的成孔施工,當(dāng)入巖深度滿足要求時,配以特制的800mm×1200mm的方鉆,將剩余“巖墻”破碎。破碎時,以每兩鉆孔位中點作為中心下鉆,成孔后再輔以液壓抓斗清除巖屑。

        3.7成槽清孔施工

        核心筒成槽后,對其成渣進行清理,采用ZX200型黑旋風(fēng)清孔機進行清孔,同時對泥漿密度及含砂率進行檢測,含砂率<7%、泥漿密度控制在1.15~1.25。

        3.8鋼筋網(wǎng)、異形柱加工制作

        AB核心筒地下連續(xù)墻分為8個區(qū)段,共計16個區(qū)段,如圖5所示,轉(zhuǎn)角處鋼筋網(wǎng)片質(zhì)量大,最重達75t,加之轉(zhuǎn)角處有異形鋼柱,施工難度較大,因此鋼筋網(wǎng)片分段制作、整體吊裝入槽,縮短時間。

        1)異形柱及接頭處施工

        將在專業(yè)公司加工的成半成品運至工地,與鋼筋焊接,形成鋼筋網(wǎng)片,異形柱焊縫等級為二級,制作完成后,進行焊縫探傷檢測。異形柱焊接及加工如圖6,7所示。

        2)鋼筋網(wǎng)片制作

        ①現(xiàn)場設(shè)置鋼筋籠加工平臺,平臺要求具有足夠的剛度和穩(wěn)定性,并保持水平。②鋼筋加工符合設(shè)計圖紙和施工規(guī)范要求,鋼筋加工按以下順序:先鋪設(shè)橫向鋼筋,再鋪設(shè)縱向鋼筋,并焊接牢固,焊接底層保護墊塊,吊裝異形柱與下部鋼筋焊接,然后焊接中間桁架,再焊接上層縱向鋼筋中間連接筋和面層橫向鋼筋,然后焊接鎖邊筋、吊筋,最后焊接預(yù)埋件(同時焊接中間預(yù)埋件定位水平筋)及保護墊塊。③對“┐”形鋼筋籠,除圖紙設(shè)計縱向桁架外,還應(yīng)在陰角處3~5m增設(shè)型鋼斜向支撐與型鋼柱焊接,避免吊裝時鋼筋網(wǎng)片變形。

        3.9鋼筋吊點的設(shè)計

        1)核心筒地下連續(xù)墻吊點設(shè)計

        轉(zhuǎn)角處槽段最大質(zhì)量約75t,采用8點吊裝法,考慮構(gòu)件較重,不采用扁擔(dān)梁吊裝,在距鋼筋籠中的異形柱、型鋼柱鋼板150mm上開6個圓洞,圓洞直徑為5~8cm,另外2個吊點采用與異形柱相同的鋼板(30mm)作為吊耳,與型鋼柱進行焊接。

        2)變截面地下連續(xù)墻吊點設(shè)計

        通過對吊點的仔細研究,在扁擔(dān)梁原有的2個滑輪組基礎(chǔ)上增加1個滑輪組,吊點設(shè)計為10點吊裝,滿足吊裝要求,如圖8所示。

        3.10核心筒轉(zhuǎn)角處鋼筋籠斜向支撐拆除

        鋼筋籠垂直起吊后,離槽口50cm時進行放線校核,將鋼筋籠慢慢放入槽內(nèi),同時根據(jù)下放的深度割除原支撐使用的斜向型鋼支撐。

        3.11吊筋與轉(zhuǎn)換點的設(shè)置

        1)核心筒鋼筋籠吊筋與轉(zhuǎn)換點設(shè)置

        因鋼筋籠頂標高為-7.500m,考慮鋼筋籠吊裝放入槽內(nèi)一定深度,設(shè)置在鋼筋籠上吊點需進行二次轉(zhuǎn)換吊裝,因此在變截面墻體墻底處(-7.500m的位置)下2000mm處設(shè)置轉(zhuǎn)換吊點,轉(zhuǎn)換點在鋼筋籠上設(shè)置U形口內(nèi)插入方形鋼棒。鋼棒插入完成后,將滑輪的鋼絲繩解除,重新扣在鋼筋籠設(shè)置吊筋上,吊筋采用A20圓鋼與鋼筋籠中的主筋、型鋼柱進行焊接以便于轉(zhuǎn)換,如圖9所示。

        2)變截面地下連續(xù)墻鋼筋籠吊筋與轉(zhuǎn)換點設(shè)置

        因鋼筋籠為L形,考慮鋼筋籠吊裝放入槽內(nèi)一定深度,設(shè)置在鋼筋籠上吊點需進行二次轉(zhuǎn)換吊裝,因此在變截面墻體最低(-16.250m)位置下500mm處設(shè)置轉(zhuǎn)換吊點,轉(zhuǎn)換點在鋼筋籠上設(shè)置U形口,內(nèi)插入方形鋼棒。鋼棒插入完成后,將滑輪的鋼絲繩解除,重新扣在鋼筋籠設(shè)置吊筋上,吊筋采用A20圓鋼與鋼筋籠中的主筋、型鋼柱進行焊接以便于轉(zhuǎn)換。

        3.12水下混凝土澆筑導(dǎo)管布置

        為保證混凝土澆筑的順利進行及澆筑質(zhì)量,混凝土澆筑前對轉(zhuǎn)角處及平直槽段下導(dǎo)管位置提前布置(見圖10),轉(zhuǎn)角處槽段計劃布置3根導(dǎo)管(其中包含異形柱中的導(dǎo)管,由于空間較小,容易卡管,考慮采用小直徑的無縫導(dǎo)管施工),平直槽段<4m的布置1根導(dǎo)管,≥4m的布置2根導(dǎo)管?;炷翝仓r各導(dǎo)管應(yīng)同時進行,同時勻速向上提升,確?;炷撩嫱瑫r頂升的高度。

        3.13變截面地下連續(xù)墻空腔部位塑料管沉箱的組裝及吊運填充施工

        1)澆筑變截面地下連續(xù)墻混凝土?xí)r,應(yīng)提前將填充的塑料管綁扎成方形沉箱,同時在底部焊接鋼筋托架,采用4根比塑料管沉箱長200mm的L形鋼筋從管中穿出與塑料沉箱另一端鋼筋箍帽進行焊接,以滿足吊裝要求。

        4 施工質(zhì)量控制要點

        4.1導(dǎo)墻施工質(zhì)量要求

        內(nèi)墻面與地下連續(xù)墻縱軸線平行度誤差為±10mm,內(nèi)外導(dǎo)墻間距誤差為±10mm,導(dǎo)墻內(nèi)墻面垂直度誤差為5‰,導(dǎo)墻內(nèi)墻面平整度為3mm,導(dǎo)墻頂面平整度為5mm。

        4.2泥漿質(zhì)量要求(見表1)

        4.3地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量要求

        垂直度≤0.5%;槽深允許誤差:+100mm~-200mm;槽寬允許誤差:0~50mm。

        4.4鋼筋網(wǎng)片及異形柱加工制作質(zhì)量要求

        主筋間距誤差為±10mm;水平筋間距誤差為±20mm;兩排受力筋間距誤差為-10mm;鋼筋籠主筋長度誤差為±100mm;鋼筋籠保護層誤差為5mm;鋼筋籠水平長度誤差為±20mm;型鋼柱、異形柱焊縫等級為二級;型鋼柱、異形柱進行焊縫檢測,并出具檢測報告。

        5 結(jié)語

        本工程核心筒地下連續(xù)墻墻體逆作法施工難度較大,通過施工單位多次討論、分析,制定了詳細的施工工藝流程。

        該核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工自2012年3月20日開始,在本工程逆作法地下連續(xù)墻的施工過程中,嚴格控制、合理安排各道施工工序,成功實現(xiàn)了既定的質(zhì)量目標??s短了工期,并取得良好的經(jīng)濟效益、社會效益,獲各方好評。

        參考文獻:

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        [3]建筑施工手冊(4版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.

        [4]莊劍峰,謝小松. “半逆作法”在大型深基坑開挖中的應(yīng)用[J]. 建筑技術(shù). 2007(12)

        [5]徐至鈞,趙錫宏.逆作法設(shè)計與施工[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.

        [6]中國建筑科學(xué)研究院.JGJ120-99建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.

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