董英紅(甘肅第七建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,甘肅 蘭州 730030)
深基坑是保障結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定的重要基礎(chǔ),其中,深基坑支護(hù)技術(shù)種類較多,各項(xiàng)支護(hù)技術(shù)的操作方法、注意事項(xiàng)與適用范圍并不一致,需要根據(jù)工程具體情況加以選擇。以土層錨桿支護(hù)技術(shù)為例,在基坑邊坡上鉆設(shè)孔洞與打入桿件,灌注砂漿使桿件與土層結(jié)合形成錨桿,將錨桿兩端分別連接工程構(gòu)筑物與錨固土層當(dāng)中,通過力的作用,可以維持構(gòu)筑物與基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài),此項(xiàng)技術(shù)適用于黏土與砂土地基的工程。在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí),提前準(zhǔn)備適當(dāng)標(biāo)號(hào)的螺紋鋼筋、鋼絞線等材料,加工制作成錨桿,使用水泥、砂、外加劑等原料拌和砂漿;隨后,操縱鉆機(jī)或是液壓臺(tái)車在基坑邊坡指定位置鉆設(shè)錨桿孔,要求孔深偏差不得超過50mm,清理孔底沉渣,在孔內(nèi)先灌注砂漿后插入桿件,或是先插入桿件后灌注砂漿,使用木楔等材料封閉錨桿孔口,靜置一段時(shí)間,待砂漿固結(jié)后形成錨桿;最后,在錨固體與臺(tái)座強(qiáng)度超過15MPa后,開展預(yù)應(yīng)力錨桿張拉鎖定作業(yè),將首次、二次、三次、四次的張拉力保持為設(shè)計(jì)值的30%、50%、80%與115%,將各次張拉持荷時(shí)間均控制在5min左右。
高層建筑工程中樁基施工是十分關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)。其中,灌注樁是采取機(jī)械鉆孔、人工挖孔方法來挖設(shè)樁孔,在孔底放入鋼筋籠與灌注混凝土漿液,待混凝土凝結(jié)硬化后制成樁體的一項(xiàng)技術(shù),可采取鉆孔灌注、沉管灌注、人工挖孔與爆擴(kuò)灌注樁的施工方法。例如,在采取鉆孔灌注樁技術(shù)時(shí),應(yīng)掌握加固鉆孔機(jī)基礎(chǔ)部分、保持樁孔與鉆頭中心點(diǎn)重合、埋設(shè)護(hù)筒預(yù)防孔壁坍塌、根據(jù)地層情況制備適當(dāng)稠度泥漿、全面檢查孔深孔位與孔形、在孔底固定放置鋼筋籠、一次性完成混凝土灌注作業(yè)的操作要點(diǎn)。
預(yù)制樁是提前制備適當(dāng)規(guī)格尺寸的鋼樁或是混凝土樁,將預(yù)制樁起吊至樁位上方,控制樁尖緩慢插入樁位后輕錘1~2次,采取錘擊打入、振動(dòng)沉樁等方法將預(yù)制樁打入地層的一項(xiàng)樁基施工技術(shù),適用于淤泥質(zhì)土、砂土、人工填土、黏性土等地基的高層建筑工程。在采取預(yù)制樁技術(shù)時(shí),需要掌握將混凝土預(yù)制樁重疊層數(shù)控制在4層以內(nèi)、分節(jié)制作長(zhǎng)樁、將預(yù)制樁同截面鋼筋主筋接頭數(shù)量保持在1/2以內(nèi)、使用高強(qiáng)度混凝土、實(shí)施起吊作業(yè)、保持樁基與樁位對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)、使用線墜或經(jīng)緯儀校正預(yù)制樁打入方向角度、按照先長(zhǎng)后短與標(biāo)高先高后低順序打入預(yù)制樁、焊接或漿錨連接相鄰節(jié)段樁體、檢查是否出現(xiàn)斷樁與樁體偏斜等質(zhì)量問題的操作要點(diǎn)。
首先,提前檢查鋼柱等鋼構(gòu)件的規(guī)格尺寸與外觀質(zhì)量,確保鋼結(jié)構(gòu)各部分工件符合要求,并做好準(zhǔn)備工作,固定好首節(jié)鋼柱,按照“先中間、后兩側(cè)、先柱后梁”順序,依次完成鋼柱與鋼梁等構(gòu)件的吊裝作業(yè),在施工前應(yīng)先進(jìn)行試吊,通過試吊操作觀察構(gòu)件平穩(wěn)狀態(tài),如存在問題,應(yīng)及時(shí)調(diào)整其位置和起吊的數(shù)量;其次,將鋼構(gòu)件起吊,緩慢吊運(yùn)至作業(yè)面上方,將構(gòu)件在上方懸停,調(diào)整構(gòu)件位置與朝向角度,調(diào)節(jié)完畢后緩慢下放構(gòu)件,使用工件將構(gòu)件固定,調(diào)整牛腿面標(biāo)高、垂直度與軸線位置,緊固螺栓與柱腳壓板來固定構(gòu)件,重復(fù)上述步驟,完成剩余鋼構(gòu)件的吊裝作業(yè),使用連接板或螺栓對(duì)相鄰節(jié)段鋼構(gòu)件進(jìn)行連接處理,保持相鄰節(jié)段構(gòu)件中心線的重合對(duì)準(zhǔn)狀態(tài);再次,鋼構(gòu)件固定安裝后,拆除吊環(huán)等起吊設(shè)備,按順序依次完成鋼柱、鋼梁、鋼屋架與屋架間隔處檁條的安裝作業(yè),形成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu),穿插安裝柱間支撐件;最后,清理鋼結(jié)構(gòu)表面附著的灰塵污漬,按照施工要求,對(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行防腐、防火處理,在構(gòu)件表面均勻涂抹保護(hù)涂料,全面檢查鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量,確定無誤后,即可完成鋼結(jié)構(gòu)施工。
此外,傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)采取高空拼裝或是散件吊裝方式,高空拼裝的操作難度較大,散件吊裝的作業(yè)效率較低,存在工藝局限性。因此,為提高施工效率,可采取鋼構(gòu)件地面預(yù)先拼裝、整體吊裝的方法。例如,在良志·蘭州之窗寫字樓項(xiàng)目中,如圖1所示,采取整體吊裝工藝,將寬度超過33m、重量超過820t的寫字樓頂部鋼結(jié)構(gòu)連廊進(jìn)行一次性整體吊裝,這也是西北首個(gè)采取國(guó)內(nèi)領(lǐng)先一次性液壓設(shè)備吊裝方法的超級(jí)工程。
圖1 良志·蘭州之窗項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)連廊施工現(xiàn)場(chǎng)圖
應(yīng)掌握模板安裝順序,以墻柱模板為例,提前開展測(cè)量放線作業(yè),標(biāo)記模板軸線位置與標(biāo)高,做好墻柱鋼筋的處理工作,支設(shè)側(cè)模板,穿入套管與螺桿,支設(shè)另一側(cè)模板和設(shè)置斜撐件,注意模板是否牢固。同時(shí),清理內(nèi)部垃圾,并將縫隙封堵。同時(shí),在梁板跨度超過4m時(shí),必須對(duì)梁板模板進(jìn)行起拱處理。
其次,在混凝土養(yǎng)護(hù)期間,檢測(cè)試塊強(qiáng)度,根據(jù)模板部位、構(gòu)件尺寸與跨度確定脫模強(qiáng)度,在試塊強(qiáng)度達(dá)到脫模強(qiáng)度后,開展拆模作業(yè),并清理模板與配件殘留浮漿,將板材分類整理,修補(bǔ)板材破損部位和矯正彎曲板材。如果在拆模期間造成混凝土表面破損,影響觀感質(zhì)量,則使用高標(biāo)號(hào)細(xì)石混凝土或水泥砂漿對(duì)破損部位進(jìn)行修補(bǔ)處理。
大體積混凝土是高層施工常見的材料,其整體性強(qiáng),施工方便,具有很強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也具有容易開裂的問題,所以在施工期間,必須注意施工細(xì)節(jié),做好優(yōu)化處理。在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí),要嚴(yán)格控制配比,通過添加摻合料等,將水膠比控制在0.55內(nèi),并對(duì)拌合水進(jìn)行冷卻降溫處理,用于改善混凝土抗裂性能與控制入模溫度;隨后,采取分層、分段澆筑方法,將混凝土層厚度保持在1.5m~2.0m內(nèi),采取泵送或非泵送澆筑方法時(shí),將混凝土層厚度控制在50cm與30cm內(nèi)。同時(shí),同步開展混凝土澆筑與振搗作業(yè),分層間歇澆筑混凝土,在各層澆筑完畢后,將振搗棒插入至下層混凝土表面5cm~10cm處,留振時(shí)間保持在20s左右,觀察其表面沒有氣泡就可以停止操作,并在振搗完畢后開展抹面作業(yè),必要情況下額外開展二次振搗與二次抹面作業(yè),用于提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、消除細(xì)微裂縫;最后,在混凝土澆筑完畢12h后開展養(yǎng)護(hù)作業(yè),表面覆蓋塑料薄膜防止水分溫度散失過快,定期淋灑養(yǎng)護(hù)水,根據(jù)養(yǎng)護(hù)環(huán)境空氣濕度調(diào)節(jié)灑水頻率和單次灑水量,并測(cè)量混凝土溫度,將內(nèi)表溫差控制在25℃內(nèi),如冬季氣溫較低,可以利用蒸汽法進(jìn)行養(yǎng)護(hù),防止出現(xiàn)裂縫。
考慮到高層建筑施工工期長(zhǎng),施工過程中存在諸多變量因素,工程質(zhì)量可控性較差。因此,為保證施工活動(dòng)順利開展,減小各方面因素造成的影響,在正式施工前務(wù)必做好前期準(zhǔn)備工作。首先,組織開展初步勘察、詳細(xì)勘察與施工勘察工作,全面掌握現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)情況,在報(bào)告中標(biāo)記軟土地基等不良地質(zhì)問題的分布情況,從而評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性、論證天然地基條件是否滿足施工要求,根據(jù)勘察報(bào)告,選擇性采取墊層換填、排水固結(jié)、堆載預(yù)壓等軟基處理措施;其次,對(duì)比設(shè)計(jì)圖紙與現(xiàn)場(chǎng)情況,將圖紙中存在的問題向設(shè)計(jì)單位反饋,在確定圖紙內(nèi)容與現(xiàn)場(chǎng)情況一致后,使用全站儀、水準(zhǔn)儀等設(shè)備開展施工測(cè)量作業(yè),設(shè)置若干數(shù)量測(cè)點(diǎn),建立多級(jí)測(cè)量控制網(wǎng),依次對(duì)各處內(nèi)控點(diǎn)與外控點(diǎn)進(jìn)行校核,逐層修正處理;再次,加強(qiáng)技術(shù)交底工作的落實(shí),以施工方案、操作方法、設(shè)計(jì)圖紙、相關(guān)技術(shù)資料作為交底內(nèi)容,推行三級(jí)交底制度,確保工程參建人員明確自身工作內(nèi)容、施工人員掌握正確操作方法與注意事項(xiàng);最后,檢查所使用工程材料的外觀質(zhì)量、規(guī)格尺寸,隨機(jī)抽取樣品送至復(fù)檢,退回規(guī)格錯(cuò)誤、存在明顯質(zhì)量缺陷的材料,并對(duì)剩余材料進(jìn)行預(yù)處理,如篩除集料中夾雜的腐殖土等雜質(zhì),清理鋼筋表面銹跡與灰塵污漬,修補(bǔ)PC構(gòu)件與預(yù)制混凝土樁表面缺陷。
在高層建筑施工期間,由于缺乏成品保護(hù)措施和不規(guī)范性操作行為,部分施工成果遭受破壞,形成質(zhì)量隱患,需要開展返工作業(yè)。因此,施工單位應(yīng)綜合采取成品保護(hù)措施,預(yù)防和減少質(zhì)量問題出現(xiàn)。例如,針對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在作業(yè)區(qū)域周邊擺放警示牌,隔離作業(yè)區(qū)域,禁止后續(xù)工種和作業(yè)人員踩踏混凝土表面或堆置重物。針對(duì)所支設(shè)模板,清理模板內(nèi)部與周邊的積水垃圾,保持機(jī)具設(shè)備與模板安全間隔距離,禁止敲打模板和配套支撐結(jié)構(gòu),不得在模板側(cè)模等部位堆靠鋼筋等重物,在混凝土振搗期間,保持振搗器與模板板面、預(yù)埋件的安全間距。而針對(duì)砌體成品,則采取有機(jī)配合砌體結(jié)構(gòu)與預(yù)埋管道鐵件、做好砌體養(yǎng)護(hù)工作、禁止在砌體結(jié)構(gòu)上隨意開槽打洞、在砌體強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后再拆除支撐結(jié)構(gòu)的保護(hù)措施。
受到設(shè)計(jì)、施工層面因素影響,在高層建筑施工期間,偶爾出現(xiàn)構(gòu)件偏位、結(jié)構(gòu)開裂、基礎(chǔ)不均勻沉降、混凝土麻面等質(zhì)量通病,嚴(yán)重時(shí)阻礙建筑結(jié)構(gòu)功能的正常使用。為此,要求施工單位全面掌握各類常見質(zhì)量通病的產(chǎn)生原因、表現(xiàn)征兆與正確的處理方法。以混凝土結(jié)構(gòu)開裂為例,表現(xiàn)征兆如圖2所示,裂縫種類包括沉降裂縫、溫度裂縫與收縮裂縫,產(chǎn)生原因在于混凝土表面頻繁處于干濕交替狀態(tài)、內(nèi)表溫差過大和現(xiàn)場(chǎng)氣溫過低,可采取添加適量外加劑、將入模溫度保持在5℃~28℃范圍內(nèi)、開展二次振搗與二次抹面作業(yè)、選用表面蓄熱或是內(nèi)部循環(huán)冷卻養(yǎng)護(hù)技術(shù)、適當(dāng)延長(zhǎng)拆模時(shí)間、控制混凝土間歇澆筑時(shí)間的措施,預(yù)防結(jié)構(gòu)裂縫形成。同時(shí),針對(duì)已形成的裂縫部位,檢查裂縫發(fā)展情況、判斷裂縫類型,如果形成寬度不超過0.2mm、沒有對(duì)結(jié)構(gòu)性能造成實(shí)質(zhì)性影響的裂縫,采取表面封閉法,清理裂縫表面松散顆粒與灰塵,均勻涂刷修補(bǔ)膠和粘貼碳纖維布。而在形成寬度超過0.5mm的裂縫時(shí),采取內(nèi)部修補(bǔ)法,開鑿V型槽,清理裂縫表面浮渣污物,沿裂縫均勻擦拭酒精,向縫隙內(nèi)部高壓灌注水泥漿,在表面涂抹一層修補(bǔ)膠泥。
圖2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫
綜上所述,為建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)高層建筑,實(shí)現(xiàn)工程預(yù)期建設(shè)目標(biāo),推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)邁入全新發(fā)展階段,建筑企業(yè)應(yīng)充分關(guān)注深基坑支護(hù)、樁基、鋼結(jié)構(gòu)、模板、大體積混凝土等關(guān)鍵施工技術(shù),切實(shí)掌握技術(shù)操作要點(diǎn),嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量,積極落實(shí)施工前準(zhǔn)備、成品保護(hù)與質(zhì)量通病防治處理三項(xiàng)質(zhì)控措施,為工程質(zhì)量提供技術(shù)保障。