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        鋼筋混凝土內(nèi)支撐替代地下室結(jié)構(gòu)柱的可行性分析及其施工技術(shù)

        2018-11-09 08:38:06徐小勇王志龍
        建筑施工 2018年7期
        關(guān)鍵詞:預埋件吊裝焊縫

        徐小勇 唐 凱 王志龍

        江西建工第二建筑有限責任公司 江西 南昌 330001

        1 工程概況

        江西建工第二建筑有限責任公司研發(fā)中心工程位于江西省南昌市,地下2層,地上20層,地下室長76.8 m,寬69.5 m,地下室結(jié)構(gòu)體系為框架結(jié)構(gòu),上部結(jié)構(gòu)體系為框架-剪力墻結(jié)構(gòu);抗震設(shè)防烈度為6度,耐火等級1級;地下室混凝土抗?jié)B等級為P8,地下室防水等級1級。地下2層層高為4.2 m,地下1層層高為3.9 m,頂板標高為-2.10 m。

        基坑為矩形,鋼筋混凝土內(nèi)支撐分布于四角,桿件中心標高為-4.00 m。

        2 技術(shù)方案

        2.1 方案概述

        首先選定地下室結(jié)構(gòu)柱及鋼筋混凝土內(nèi)支撐段,于鋼筋混凝土內(nèi)支撐澆筑時埋設(shè)連接件,地下室施工階段于選定地下室結(jié)構(gòu)柱位置處預埋連接件,之后對鋼筋混凝土內(nèi)支撐進行切割并鑿除端部混凝土,露出錨固鋼筋,作為替代柱替代選定的地下室結(jié)構(gòu)柱進行安裝,柱底部采用焊接連接,上部與頂板結(jié)構(gòu)整體澆筑。

        2.2 對象選型

        施工前,根據(jù)鋼筋混凝土內(nèi)支撐設(shè)計及地下室結(jié)構(gòu),選定地下室結(jié)構(gòu)柱及鋼筋混凝土內(nèi)支撐段(圖1)。

        2.2.1 ?選擇要求

        1)鋼筋混凝土內(nèi)支撐段截面尺寸應與地下室結(jié)構(gòu)柱相同。

        圖1 鋼筋混凝土內(nèi)支撐平面示意

        2)鋼筋混凝土內(nèi)支撐段縱向受力配筋面積應大于地下室結(jié)構(gòu)柱縱向受力配筋面積。

        3)鋼筋混凝土內(nèi)支撐段混凝土強度等級應與地下室結(jié)構(gòu)柱相同。

        4)選擇地下室結(jié)構(gòu)柱時,應選用純地下室的結(jié)構(gòu)柱,且應選擇中柱。

        5)選擇鋼筋混凝土內(nèi)支撐段時,應根據(jù)地下室層高、梁高及錨固鋼筋長度確定允許最小長度(h1+h2)。

        2.2.2 ?工程選型

        1)工程中所選擇的地下室結(jié)構(gòu)柱為地下1層柱KZ1(圖2),設(shè)計為C35混凝土,HRB400級鋼筋。

        2)工程中所選擇鋼筋混凝土內(nèi)支撐段LXL(圖3),設(shè)計為C35混凝土,HRB400級鋼筋。

        2.3 安裝大樣

        1)預埋件連接采用角焊縫焊接,焊條采用E43型焊條,焊腳尺寸10 mm,長度由計算確定。

        2)鋼筋混凝土內(nèi)支撐段長度h1為選定位置層高減去梁高,錨固鋼筋長度h2應滿足柱頂部錨固長度要求,以便與地下室頂板進行整體澆筑。本工程中為頂板梁高加12d(d為鋼筋直徑)并減去板面保護層厚度(圖4)。

        圖2 地下室結(jié)構(gòu)柱截面

        圖3 鋼筋混凝土內(nèi)支撐段截面

        圖4 柱安裝剖面示意

        3)鋼筋混凝土內(nèi)支撐段兩端均設(shè)置箍筋加密,加密區(qū)長度及配筋應與選定地下室結(jié)構(gòu)柱設(shè)計相同。

        2.4 預埋件大樣

        預埋鐵件采用Q235級鋼,焊接采用角焊縫焊接,焊條采用E43型焊條,焊腳尺寸8 mm(圖5、圖6)。①號預埋件中,中心孔洞直徑d宜取250~300 mm。

        圖5 ①號預埋件大樣

        圖6 ②號預埋件大樣

        3 可行性分析

        鋼筋混凝土內(nèi)支撐為壓彎構(gòu)件,而地下室結(jié)構(gòu)柱同樣為壓彎構(gòu)件,故切割鋼筋混凝土內(nèi)支撐段作為柱構(gòu)件替代地下室結(jié)構(gòu)柱,理論上可行。

        由于所選擇的鋼筋混凝土內(nèi)支撐截面尺寸與所替代的地下室結(jié)構(gòu)柱截面尺寸、混凝土強度等級均相同,且縱向受力筋配筋面積大于地下室結(jié)構(gòu)柱配筋面積,故可不對其抗壓承載力進行計算。

        為了降低鋼筋混凝土內(nèi)支撐替代地下室結(jié)構(gòu)柱對上部結(jié)構(gòu)及外墻造成的影響,故選擇地下1層純地下室結(jié)構(gòu)柱,且應選擇中柱。

        按選定的結(jié)構(gòu)柱箍筋加密設(shè)計于內(nèi)支撐兩端作箍筋加密處理,既為滿足原地下室結(jié)構(gòu)柱設(shè)計需要,同時可對混凝土施加約束,避免鋼筋混凝土內(nèi)支撐切割及鑿除柱頂混凝土時導致的構(gòu)件開裂、破壞。加密區(qū)長度及配筋應與選定地下室結(jié)構(gòu)柱設(shè)計相同。

        替代柱上部鑿除混凝土、露出錨固鋼筋,與上部結(jié)構(gòu)整體澆筑,以保證結(jié)構(gòu)的整體性與穩(wěn)定性。

        替代柱柱底采用焊接連接,通過原設(shè)計中地下室結(jié)構(gòu)柱的混凝土強度、配筋設(shè)計等可計算其柱腳節(jié)點彎剪承載力設(shè)計值,并以此為依據(jù)計算柱腳節(jié)點預埋件焊縫。

        4 主要施工技術(shù)

        2)在鋼筋混凝土內(nèi)支撐澆筑前,于底端位置埋設(shè)預埋件和用以起吊的吊環(huán)預埋件;在澆筑完成后做好標記以便保護。鋼筋混凝土內(nèi)支撐段兩端應按選定的結(jié)構(gòu)柱柱箍設(shè)計設(shè)置箍筋加密,避免切割時損傷端部混凝土。

        3)地下室結(jié)構(gòu)施工至地下1層板時,澆筑前在替代柱位置做好預埋工作,預埋位置必須準確,平整度符合要求。

        4)采用SKSD型大型鋼線繩混凝土切割機對鋼筋混凝土內(nèi)支撐段進行切割,切割前應搭設(shè)鋼管支撐架,并確保支撐橫桿與內(nèi)支撐段底面充分接觸。切割時應保證長度和結(jié)構(gòu)的完整。

        5)鋼筋混凝土內(nèi)支撐段切割后,采用空壓機、風鎬鑿除其頂部混凝土露出錨固鋼筋,以與上部結(jié)構(gòu)連接并整體澆筑。鑿除頂部混凝土后應對鋼筋上附著的混凝土仔細清理,現(xiàn)澆連接面混凝土應鑿毛。

        6)放樣出替代柱中心線和邊線,將切割下的鋼筋混凝土內(nèi)支撐段吊裝到位,鋼筋混凝土內(nèi)支撐段安裝接觸面應清理干凈后再進行吊裝。替代柱就位后進行定位復測,用經(jīng)緯儀法校正替代柱的垂直度,確認定位無誤、垂直度滿足要求后進行預埋件的焊接連接,焊接質(zhì)量應滿足國家相關(guān)規(guī)范標準要求[1-2]。

        7)上部結(jié)構(gòu)整體澆筑前,應潤濕混凝土接觸面。

        4.1 施工質(zhì)量控制措施

        1)鋼筋混凝土內(nèi)支撐施工時應采取措施保證其質(zhì)量,避免產(chǎn)生會影響到其受力性能的質(zhì)量缺陷。

        政府采購峰做的技術(shù)性較強,對從業(yè)人員有較高的要求,要做好這項工作,需要從業(yè)人員具備較高的專業(yè)素養(yǎng)。尤其是互聯(lián)網(wǎng)時代的帶來,更是給工作帶來了一定的挑戰(zhàn)。我國政府采購管理專業(yè)教學,也要結(jié)合當前形勢的發(fā)展,明確政府采購管理專業(yè)人才培養(yǎng)的目標,結(jié)合社會實際需求,培養(yǎng)符合要求的綜合素養(yǎng)比較高的人才。

        2)預制件切割后應及時吊裝,外露鋼筋應采取防彎折措施。

        3)焊縫檢查應采用外觀檢查和超聲波探傷檢查相結(jié)合的方式,在焊后24 h檢測。

        4)焊縫驗收后應對暴露在空氣中的預埋件及焊縫涂抹2道紅丹防銹漆,涂漆前應進行除銹處理。

        4.2 施工安全控制措施

        1)切割鋼筋混凝土內(nèi)支撐段時應對操作人員進行安全交底,施工過程中嚴格執(zhí)行安全操作技術(shù)規(guī)范并采取防護措施,避免不當操作導致的安全事故。

        2)鋼管支撐架應經(jīng)過合理計算,有足夠的承載力、剛度、抗傾覆能力,遇支撐柱應抱柱。高空作業(yè)人員必須佩帶安全帶。

        3)鑿除替代柱頂部混凝土時,施工人員應嚴格執(zhí)行安全操作技術(shù)規(guī)范并采取防護措施。

        4)吊裝時,應注意:

        ① 使用合格的起重作業(yè)人員,且須進行嚴格的安全技術(shù)培訓。

        ② 吊裝前應對吊裝機具進行安全檢查。

        ③ 避免超載吊裝,嚴控吊裝作業(yè)環(huán)境。

        ④ 高空作業(yè)人員必須佩帶安全帶。

        ⑤ 嚴格執(zhí)行安全操作技術(shù)規(guī)范。

        5 結(jié)語

        本文研究的鋼筋混凝土內(nèi)支撐替代地下室結(jié)構(gòu)柱技術(shù),實現(xiàn)了對內(nèi)支撐支護結(jié)構(gòu)的二次利用,具有節(jié)約資源、降低成本、縮短工期、減少建筑垃圾等技術(shù)經(jīng)濟特點,為高效、經(jīng)濟地實現(xiàn)混凝土的綠色施工提供了一條全新的思路,推廣應用前景廣闊,社會和經(jīng)濟效益顯著。

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