袁???震??????施煒煒??????吳???磊??????王立虎??????范嘉寅
1. 同濟(jì)大學(xué) 上海 200092;2. 浙江省建工集團(tuán)有限責(zé)任公司 杭州 310012
某大型綜合體工程圍護(hù)體系為放坡結(jié)合鋼筋混凝土噴錨體系,基坑挖深近10 m。本工程L1層?xùn)|面懸挑板超高支模架部分支撐在基坑內(nèi)自然地坪上(標(biāo)高-20.30 m);部分超高支模架支撐在基坑邊坡上(坡頂標(biāo)高-11.50 m,坡率1∶0.7)。
1)東側(cè)L1層頂部(首層)有懸挑結(jié)構(gòu),支模架搭設(shè)高逾20 m,為超高支模體系,屬于超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程。
2)該懸挑部分投影設(shè)置于硬化平整的水平混凝土地坪上(混凝土強(qiáng)度C20),部分投影設(shè)置于基坑邊坡上(坡率1∶0.7,噴錨混凝土強(qiáng)度C20),支模架基礎(chǔ)受力復(fù)雜,對于整個架體傳力及穩(wěn)定性有較大影響。
3)該超限結(jié)構(gòu)部位面積不大,但當(dāng)?shù)毓ぞ呤侥_手架租賃較少,且費(fèi)用較高,經(jīng)成本測算不經(jīng)濟(jì)。
根據(jù)超高部位結(jié)構(gòu)形式與現(xiàn)場實(shí)際情況,經(jīng)分析、計(jì)算,該部位采用扣件式鋼管支模體系。承重架搭設(shè)的布置參數(shù)、各構(gòu)件模板及支架搭設(shè)參數(shù)如表1所示,支撐架設(shè)計(jì)如圖1~圖4所示[1-4]。
表1 支模體系設(shè)計(jì)參數(shù)
圖1 600 mm×1 000 mm梁模板支撐架立面示意
圖2 250 mm×500 mm梁模板 支撐架立面示意
圖3 厚130 mm板支撐架立面示意
圖4 樓板支撐架立桿穩(wěn)定性荷載 計(jì)算單元
該支模架基礎(chǔ)以上部位架體設(shè)置按常規(guī)超限支模架計(jì)算,符合要求;其計(jì)算重點(diǎn)為斜坡部位的基礎(chǔ)計(jì)算。斜坡部位每根立桿下部設(shè)置同斜坡坡度的縱橫向水平鋼管,架體所有面對斜坡向的掃地桿、水平連系桿一端頂住斜坡頂標(biāo)高以下部位的地下室已完成結(jié)構(gòu),一端與斜坡上的縱橫向水平鋼管連接,將立桿傳下來的力分解至已完成結(jié)構(gòu)和垂直于斜坡方向,形成對斜坡部位立桿的有效支撐(圖5)。
圖5 斜坡部分立桿受力分析示意
250 mm×500 mm梁支模架全長架設(shè)于基坑坡壁,故以250 mm×500 mm梁作為邊坡安全性計(jì)算依據(jù)。
1)以邊坡處單根立桿為例,根據(jù)250 mm×500 mm支模架計(jì)算書,得其立桿基礎(chǔ)底面平均壓力P=0.030 16 MPa;
2)根據(jù)基坑坡壁的坡率1∶0.7,求得邊坡水平方向的Py=0.024 71 MPa,Px=0.017 30 MPa;
3)對邊坡可能造成滑移的作用主要為Py,Px對基坑邊坡有垂直方向的嵌固作用,故對Py進(jìn)行安全性復(fù)核。由于平行于坡壁的水平桿全部與錨桿端部連接,并落于坡底硬化地面,同時利用水平鋼管硬頂于地下室外墻,故對其受力分解為Pyx、Pyy,Pyy垂直于水平地面符合安全性要求,Pyx的力與硬頂于地下室外墻的鋼管互為作用力與反作用力,因此:Pyx=Pyx'=0.014 17 MPa。
由此可得:立桿對邊坡造成的滑移作用力在基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi),本工程支模架設(shè)置方式符合安全性要求,架體剖面如圖6所示。
圖6 架體剖面示意
完成基礎(chǔ)處理→支模架定位放樣→梁底承重架與梁底模支設(shè)→樓板承重架與板模支設(shè)→大梁鋼筋綁扎→梁側(cè)模安裝→承重架及模板驗(yàn)收→其余梁及板鋼筋綁扎→專業(yè)工程施工→鋼筋及專業(yè)工程隱蔽驗(yàn)收→混凝土澆筑→模板拆除
1)基礎(chǔ)處理:本工程支模架處于強(qiáng)風(fēng)化與中風(fēng)化巖石土質(zhì),地基承載力滿足要求,施工前需夯實(shí)面層浮土,對水平地基進(jìn)行厚100 mm的C20混凝土找平,斜坡部位應(yīng)對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土噴錨護(hù)坡體系(C20混凝土)進(jìn)行檢查,確保斜坡土質(zhì)的密實(shí)與護(hù)坡的牢固。
2)按方案要求進(jìn)行支模架立桿間距、水平桿的步距定位放樣,對施工人員實(shí)施過程進(jìn)行有效管理,確保立桿與水平桿位置的準(zhǔn)確;梁和樓板采用不同的立桿間距,在一個方向變距而另一個方向不變,便于水平桿拉通,保證架體的剛度和整體性。
3)豎向與水平剪刀撐嚴(yán)格按規(guī)范與方案要求設(shè)置。
4)立桿、水平桿、剪刀撐的扣件設(shè)置位置需滿足規(guī)范要求,扣件的擰緊力矩需按比例抽查,對于梁板下扣件需進(jìn)行全數(shù)檢查。
5)超高梁、樓板支模架搭設(shè)參數(shù)與相鄰一般梁、樓板鋼管支模架相匹配,水平桿縱橫向拉通連結(jié);在超高支撐梁板施工期間,支撐架每2步與已完混凝土柱拉結(jié)。采用4根鋼管夾緊混凝土柱體,再與支撐架縱橫水平桿扣件緊固連結(jié),使支撐架與先行澆筑完成的柱和梁板結(jié)構(gòu)、承重架形成整體,以便提高承重架的整體穩(wěn)定性(圖7)。
圖7 鋼管支撐架與已完成混凝土柱拉結(jié)示意
6)模板拆除順序和方法應(yīng)按照配板設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行,模板拆除應(yīng)先提出申請,經(jīng)批準(zhǔn)后才能拆除,遵循先支后拆,先非承重部位、后承重部位以及自上而下的原則。
7)模板拆除應(yīng)在混凝土強(qiáng)度能保證其表面及棱角不因模板拆除而受損壞后方可進(jìn)行;底模拆除需滿足規(guī)范中對混凝土強(qiáng)度的要求。
8)拆除模板及支架的結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的等級后方可承受全部使用荷載,如超過規(guī)定,必須經(jīng)過計(jì)算,加設(shè)臨時支撐。
9)L1層澆筑完成并達(dá)到強(qiáng)度后,L2層支撐立桿位于L1層樓頂板上,則相應(yīng)樓板下立桿暫時不拆,待其上部樓板混凝土澆筑后(或上一層頂板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后)方可拆除,以此類推進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。
混凝土的施工順序總體為由中間向兩邊澆筑,特別在澆筑至高大梁板支模架的時候,要引起高度重視。此部位的混凝土要從中間開始澆筑,然后向兩邊對稱進(jìn)行。對于600 mm×1 000 mm梁,其混凝土采用分次、分層澆筑,但每次澆筑混凝土的間隔時間應(yīng)小于初凝時間[5-7]。
項(xiàng)目部在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制實(shí)際施工荷載不超過設(shè)計(jì)荷載,施工荷載控制在2 kN/m2,人員荷載控制在1 kN/m2。澆筑時應(yīng)避免混凝土集中堆放,堆放高度不能超過樓面高度200 mm;超過最大荷載時要有相應(yīng)的控制措施,同時在澆筑過程中應(yīng)派人檢查支架和支承情況,發(fā)現(xiàn)下沉、松動或變形情況時應(yīng)及時解決。
本施工技術(shù)關(guān)鍵在于斜坡部位的超高支模架的基礎(chǔ)部位處理,利用邊坡基礎(chǔ)與鋼管桿件的受力傳遞,將斜坡上立桿傳下來的力通過斜向桿件分解至豎向桿件和水平桿件,使水平地基和已完成結(jié)構(gòu)受力,避免斜坡直接受力產(chǎn)生滑移而導(dǎo)致支模體系失穩(wěn)。該支模體系的現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用效果良好,為后續(xù)類似工程施工提供了借鑒。
“上海重大工程建設(shè)安全監(jiān)控技術(shù)與設(shè)備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”2015年技術(shù)論壇召開
(本刊訊)2015年5月29日,由上海建工集團(tuán)牽頭的“上海重大工程建設(shè)安全監(jiān)控技術(shù)與設(shè)備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”2015年技術(shù)論壇在上海召開。上海市科委社會發(fā)展處副處長俞清,聯(lián)盟理事長龔劍,聯(lián)盟副理事長陳云麒、王美華,中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所副所長王躍林,同濟(jì)大學(xué)教授張其林,華中科技大學(xué)教授趙挺生等領(lǐng)導(dǎo)和專家出席了本次論壇。聯(lián)盟內(nèi)外24家單位的技術(shù)負(fù)責(zé)人和代表共100余人參加了會議。
論壇以“重大工程建設(shè)智慧安全監(jiān)控”為主題,針對基于物聯(lián)網(wǎng)傳感器研發(fā)、智慧監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)、聯(lián)盟深度合作及人才培養(yǎng)等進(jìn)行了深入交流和探討。會上,特邀專家圍繞健康監(jiān)測系統(tǒng)、新型傳感器、結(jié)構(gòu)評估與安全預(yù)警、軟件與管理系統(tǒng)等熱點(diǎn),分別以“建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展與展望”、“建筑工程施工安全生產(chǎn)智慧管理”、“高性價比傳感器帶來的機(jī)遇”為題進(jìn)行了詳細(xì)闡述和交流。
聯(lián)盟秘書長伍小平代表聯(lián)盟秘書處做了聯(lián)盟工作匯報(bào),他的發(fā)言主要從聯(lián)盟發(fā)展歷程、研究方向、活動方式、合作成果、未來發(fā)展、加入流程等方面作了重點(diǎn)闡述。
(李鑫奎)