中建四局第六建筑工程有限公司 合肥 230011
背景工程結(jié)構(gòu)分為山頂區(qū)域與山底區(qū)域2 部分,5~19軸山底結(jié)構(gòu)施工至8層(標(biāo)高:+57.95 m)架設(shè)轉(zhuǎn)換梁至山頂區(qū)域,1~5軸及19~23軸山底結(jié)構(gòu)施工至9層(標(biāo)高:+64.95 m)架設(shè)轉(zhuǎn)換梁至山頂區(qū)域,見圖1。
本工程山頂施工情況復(fù)雜,場地距離邊坡較近,孔樁間距密;承臺(tái)尺寸較大、鋼筋密集,綁扎存在難度;場地施工落差大,最高處達(dá)10 m,安全管理難度大;坡頂部分孔樁孔口標(biāo)高及部分承臺(tái)底標(biāo)高高出地面3~5 m,模板支設(shè)困難。
圖1 工程結(jié)構(gòu)示意
本工程山頂?shù)叵露酁轱L(fēng)化巖層,使用傳統(tǒng)的人工挖孔樁方式存在一定難度,影響工期進(jìn)度。若采用機(jī)械開挖(旋挖樁等),會(huì)對(duì)山體邊坡造成一定的影響。故山頂部分樁基擬采用水磨鉆成孔的方式施工,該成孔方式可高效、安全地進(jìn)行孔樁施工,并有效地保證了工程的施工進(jìn)度,且施工過程中無振動(dòng)、無噪聲。
具體施工流程為:測量放樣及定樁位→孔樁護(hù)圈澆筑→搭設(shè)工作平臺(tái)→水磨鉆搭設(shè)及第1節(jié)樁孔開挖→綁扎護(hù)壁鋼筋、支護(hù)壁模板→樁基中心位置檢測→澆筑第1節(jié)護(hù)壁混凝土→開挖、吊運(yùn)第2節(jié)樁孔土方→綁扎護(hù)壁鋼筋、支護(hù)壁模板→樁基中心位置檢測→澆筑第2節(jié)護(hù)壁混凝土→依次往下循環(huán)作業(yè)→檢查驗(yàn)收樁孔。
本工程山頂1~23軸交P~U軸的場地為山坡,坡率較大,無法采用大筏板基礎(chǔ)形式,故采用孔樁基礎(chǔ),但是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,部分孔樁頂標(biāo)高高出地面自然標(biāo)高(最高超出約5 m),根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,高出地面自然標(biāo)高部分的圓形上升樁需采用定型弧形鋼模,這將導(dǎo)致施工工藝復(fù)雜,操作周期長。
為了簡化施工工藝,加快施工進(jìn)度,高出土面以上的孔樁由圓形截面變更為方形截面(圖2),并采用普通模板支撐體系進(jìn)行模板加固,此法不僅施工周期短、操作簡單,而且降低了施工成本??讟蹲兘孛婺0逯卧O(shè)置要點(diǎn):
1)架體立桿間距為1 000 mm,步距800 mm,孔樁處水平桿抱緊孔樁,并設(shè)置4 根斜桿進(jìn)行加固(每處孔樁);
2)架體四周設(shè)置拋撐,間距小于2 000 mm,同一剖面單邊設(shè)置2 道,插入地面800 mm;
3)對(duì)拉螺桿雙向間距500 mm布置,中間設(shè)置φ16 mmⅠ級(jí)鋼,兩頭與對(duì)拉螺桿焊接,焊接長度≥10d;
4)立桿底部若為軟土,需用鐵錘進(jìn)行敲擊,直至無法再次插入為止,若為硬土,則在立桿下部墊設(shè)木塊。
本工程山頂承臺(tái)存在2.2 m、2.8 m及3.2 m等3 種高度,承臺(tái)高度較高,承臺(tái)頂層鋼筋無支撐架體,導(dǎo)致無法進(jìn)行鋼筋綁扎及搭設(shè)。
為保證山頂承臺(tái)施工質(zhì)量及安全,采用型鋼鋼筋支架的方式解決鋼筋支撐問題,鋼筋支架采用10#工字鋼及8#槽鋼2 種槽鋼焊接的形式。鋼筋支架立桿采用10#工字鋼,立桿間距不得大于2 m,鋼筋支架橫桿采用8#槽鋼,橫桿間距為1.5 m。根據(jù)承臺(tái)選型,將鋼筋支架分為承臺(tái)選型一鋼筋支架、承臺(tái)選型二鋼筋支架及承臺(tái)選型三鋼筋支架3 種,再根據(jù)承臺(tái)高度分為2.2 m、2.8 m、3.2 m等3 種(圖3)。
圖2 出土孔樁截面圓形改方形
圖3 高3.2 m鋼筋支架正立面
本工程山頂某區(qū)域?yàn)橐簧綕?,該部位承臺(tái)有4 個(gè)承臺(tái)底標(biāo)高均高出現(xiàn)場地面標(biāo)高,無法按照傳統(tǒng)的辦法進(jìn)行承臺(tái)模板的安裝。對(duì)于承臺(tái)模板支設(shè)困難的問題,本工程采用鋼管架體支設(shè)承臺(tái)模板,參數(shù)如下(圖4、圖5):
圖4 懸挑承臺(tái)模板支設(shè)立面
圖5 懸挑承臺(tái)模板支設(shè)平面
1)架體立桿間距為1 000 mm,步距800 mm,孔樁處水平桿抱緊孔樁,并設(shè)置4 根斜桿進(jìn)行加固(每處孔樁);
2)架體四周設(shè)置拋撐,間距500 mm,同一剖面單邊設(shè)置2 道,插入地面800 mm;
3)對(duì)拉螺桿雙向間距500 mm布置,中間設(shè)置φ16 mmⅠ級(jí)鋼,兩頭與對(duì)拉螺桿焊接,焊接長度≥10d。
本工程山頂M軸區(qū)域自然地坪標(biāo)高(+1162m)與所需開挖承臺(tái)最低頂標(biāo)高(+1 151.85 m)的落差達(dá)10 m,若直接采用原槽開挖施工存在一定難度及危險(xiǎn)性,故于M軸南側(cè)按70°放坡,并進(jìn)行噴錨加固,北側(cè)土方開挖至承臺(tái)頂標(biāo)高,然后再進(jìn)行二次承臺(tái)土方開挖。采取以上方式造成M軸同相鄰?fù)练酱嬖谳^大高差,調(diào)用塔吊進(jìn)行土方轉(zhuǎn)運(yùn)。
根據(jù)本工程坡頂P~U軸區(qū)域相關(guān)圖紙,多處地梁標(biāo)高均在現(xiàn)場地坪孔口標(biāo)高以下,導(dǎo)致后期地梁施工時(shí),需對(duì)該區(qū)域土方進(jìn)行開挖。由于P~U軸、23軸區(qū)域開挖高度將達(dá)到6 m左右,故此區(qū)域土方需分級(jí)開挖(圖6),每級(jí)開挖深度為2~3 m,部分區(qū)域山體較陡,為滿足挖機(jī)下到開挖面,需進(jìn)行部分填方。開挖出的土方需由人工運(yùn)送至道路上汽車所能到達(dá)的棄土區(qū),然后通過汽車將棄土運(yùn)出。
圖6 土方分級(jí)開挖示意
本工程山頂基礎(chǔ)地質(zhì)情況復(fù)雜,且因結(jié)構(gòu)的異形性對(duì)山體開挖造成極大難度,故工程山頂基礎(chǔ)采用水磨鉆成孔、懸挑承臺(tái)、三孔承臺(tái)鋼筋綁扎、出土變截面孔樁、高落差土方開挖、大坡面階梯式地梁開挖等施工技術(shù)[1-4]。在保證土方開挖、孔樁施工、承臺(tái)施工等分部工程施工質(zhì)量、施工安全的同時(shí),縮短了施工周期,較傳統(tǒng)施工方式而言,降低了施工成本。