中文名 | 大跨無柱蓋挖逆作疊合墻施工工法 | 工法編號 | HNJSGF204-2019 |
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完成單位 | 中交一公局橋隧工程有限公司 | 完成人 | 李磊、艾國平、陳剛、雷濤、陳林成 |
審批單位 | 湖南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳 | 主要榮譽 | 湖南省2019年度工程建設(shè)省級工法 |
《建筑物水平整體位移施工工法》適用于場地狹小、建筑密集、沉降控制要求高的地下基坑施工。在城市軌道交通中,常用于半蓋挖法或明挖法無法有效的解決地面交通疏解問題及施工場地相對矛盾問題的工法選擇。
《建筑物水平整體位移施工工法》的工藝原理是:
蓋挖逆作疊合墻核心理念:以地下空間換取地面空間、同時地下結(jié)構(gòu)施工能平行立體作業(yè)。同時采用疊合墻形式車站結(jié)構(gòu)施工期間,圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形小。另車站結(jié)構(gòu)為蓋挖逆作法施工,受天氣影響較小。
疊合墻結(jié)構(gòu)指圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用連續(xù)墻的疊合墻結(jié)構(gòu),并且圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分,通過在地連墻與內(nèi)襯墻結(jié)構(gòu)板部位設(shè)置鋼筋接駁器進(jìn)行連接,同結(jié)構(gòu)墻施工前對地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)混凝土面進(jìn)行鑿毛、清洗,保證接觸面新老混凝土之間抗剪強度達(dá)到一定要求。這樣將連續(xù)墻和內(nèi)襯墻形成疊合,疊合后二者可視為整體墻,疊合面可以傳遞剪力。
《建筑物水平整體位移施工工法》的工藝流程及操作要點如下:
工藝流程
該工法的工藝流程如下:
先行施工的圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻中預(yù)埋接駁器以及梅花形布置的抗剪鋼筋,施工車站半結(jié)構(gòu)時,與預(yù)留接駁器有效連接形成整體。開挖過程中,鑿除地下連續(xù)墻背土面表層混凝土,剝出抗剪鋼筋并扳直與伸入后續(xù)內(nèi)襯墻,確保疊合墻貼合緊密。車站整體施工順序為:圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工—頂板施工(覆土回填)—中板施工—底板施工—側(cè)墻施工。流程圖詳見圖1。
操作要點
一、地連墻施工
(一)地連墻鋼筋籠
地連墻鋼筋籠加工過程中,除安裝地連墻中本身的鋼筋骨架外,還需預(yù)埋大量主體錨入地連墻鋼筋。地連墻預(yù)埋鋼筋在加工過程安裝誤差必須控制在1厘米以內(nèi)。同時安裝過程中型鋼接頭內(nèi)側(cè)安裝注漿管,地連墻中預(yù)埋鋼筋圖見圖2。
預(yù)埋鋼筋安裝部位距離墻頂計算公式l=H-H1-H2 H3
H———導(dǎo)墻面標(biāo)高;
H1———預(yù)埋鋼筋設(shè)計標(biāo)高;
H2———鋼筋籠吊筋長度;
H3———吊筋吊環(huán)吊物高度。
鋼筋籠吊放過程中采用一種能保證鋼筋籠垂直吊放的裝置,該裝置主要原理為“兩點確定一條直線”,鋼筋籠由履帶吊吊放過程中,工字鋼接頭翼緣沿裝置滑輪向下滑動,豎向兩滑輪中心連線垂直的同時就保證了鋼筋籠吊放的垂直。此外吊放過程中保證鋼筋籠不發(fā)生晃動,不與槽壁發(fā)生碰撞。裝置如圖3所示。
(二)地連墻成槽施工
1.成槽過程中運用成槽機上配備的自動糾偏系統(tǒng)確保槽壁垂直度在1/300以
2.成槽施工完成,進(jìn)行清孔施工作業(yè),同時使用刷壁器對于槽段接頭側(cè)壁的刷壁,最后通過地連墻基槽檢測儀,對基槽垂直度及基底沉渣厚度進(jìn)行檢測,沉渣厚度不能超過5厘米。地連墻成槽現(xiàn)場檢測示意圖見圖4。
(三)地連墻混澆筑施工
混凝土澆筑施工中均勻進(jìn)行灌注,避免出現(xiàn)因鋼筋籠上浮,造成后續(xù)預(yù)留接駁器無法使用。
二、車站基坑開挖與結(jié)構(gòu)板施工
蓋挖逆作法車站施工先后順序為:先施工車站頂板結(jié)構(gòu),待頂板結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計強度要求后,開始負(fù)一層土方開挖,緊接施工車站中板結(jié)構(gòu)。中板結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計強度后,可同時進(jìn)行下一層土方開挖和負(fù)一層側(cè)墻施工。車站每層板面結(jié)構(gòu)施工過程中必須預(yù)留出于與相接側(cè)墻部分。
1.基坑土方施工
基坑開挖至車站結(jié)構(gòu)板面設(shè)計標(biāo)高后,車站側(cè)墻部位相比結(jié)構(gòu)版面繼續(xù)開挖80厘米。方便施工側(cè)墻與結(jié)構(gòu)相接部位。開挖過程中采用機械配合人工進(jìn)行施工,同時溝槽成型尺寸不能小,偏差在5厘米以內(nèi)。開挖溝槽完成后,對溝槽兩側(cè)采用C20混凝土進(jìn)行硬化,同時溝槽內(nèi)采用中砂進(jìn)行回填,回填深度為50厘米。
2.車站板面結(jié)構(gòu)施工
車站結(jié)構(gòu)板面鋼筋安裝施工中,預(yù)埋出錨入頂板側(cè)墻豎向鋼筋,方便后續(xù)側(cè)墻施工鋼筋連接,同時需要預(yù)埋側(cè)墻模板臺車鎖腳螺栓,鎖腳螺栓間距1米。頂板結(jié)構(gòu)預(yù)埋側(cè)墻鋼筋示意圖如圖5。
三、疊合墻施工準(zhǔn)備
(一)地連墻滲漏點封堵施工
負(fù)一層結(jié)構(gòu)板施工完成后,地連墻型鋼接頭處或其他部位經(jīng)常會出現(xiàn)滲流情況。為確保車站結(jié)構(gòu)施工防水質(zhì)量,側(cè)墻施工需要對地連墻滲漏部位進(jìn)行封堵。
根據(jù)滲漏部位不同封堵方式也不同,若滲漏點為地連墻型鋼接頭部位,則使用地連墻中預(yù)留注漿管進(jìn)行封堵注漿。若非地連墻型鋼接頭部位處滲漏,根據(jù)滲漏情況,采用不同方式進(jìn)行處理。
1.點滲漏的現(xiàn)象可分為點或長度小于小于50毫米的裂縫。若滲漏水輕微,采取在該點或裂縫中心鉆孔,孔徑為10毫米,深60~80毫米,埋設(shè)注漿管,高壓清水沖洗后注漿。注漿管嘴離孔底要有一定間隙,孔口與注漿管采用堵漏粉固定,兩側(cè)裂縫也同樣采用堵漏粉封堵。
2.面滲漏由點滲漏密集而成,如直徑小于100毫米的面積,首先按點滲處理,然后在滲水面內(nèi)鑿深30毫米,清洗后涂刷堵漏粉,使基面干燥并涂刷雙組分聚氨酯涂料,最后用防水砂漿封閉。
3.線滲漏是針對線滲漏的現(xiàn)象,采用灌漿法進(jìn)行封堵。
(1)灌漿前對縫隙進(jìn)行處理
先采用電鉆、風(fēng)鎬等將滲水點混凝土殘渣或夾泥清除干凈,然后鋼絲刷對滲漏水部位進(jìn)行基面清理,無松散碎石。
(2)灌漿嘴設(shè)置
a.采用表面處理的裂縫,可用灌漿盒或灌漿嘴,鑿“V”形槽的裂縫宜用灌漿嘴,鉆孔內(nèi)使用灌漿泵。
b.在裂縫交叉處、較寬處、端部以及裂縫貫穿處,當(dāng)縫隙小于1毫米時埋設(shè)的灌漿泵間距為350~500毫米,當(dāng)縫隙大于1毫米時,為500~1000毫米。
c.埋設(shè)時,先在灌漿嘴的底盤上抹一層厚約1毫米的環(huán)氧膠泥將灌漿的進(jìn)漿口騎縫粘貼在預(yù)定位置上。
d.封縫采用環(huán)氧樹脂膠泥,先在裂縫兩側(cè)(寬20~30毫米)涂一層環(huán)氧樹脂基夜,后抹一層厚1毫米左右、寬20~30毫米的環(huán)氧樹脂膠泥。抹膠泥時應(yīng)防止產(chǎn)生小孔和氣泡,要掛平整,保證封閉可靠。
e.裂縫封閉后應(yīng)進(jìn)行壓氣試漏,檢查密閉效果。試漏需等封縫膠泥有一定強度時進(jìn)行。試漏前沿裂縫涂一層肥皂水,從灌漿口通入壓縮空氣,凡漏氣處,應(yīng)予以修補密封至不漏為止。
(3)漿液配制及灌漿
a.漿液配置應(yīng)按照材料的使用配制方法進(jìn)行。漿液一次配備數(shù)量,需以漿液的凝固時間及進(jìn)漿速度來確定。
b.灌漿根據(jù)裂縫區(qū)域大小,可采用單孔灌漿或分區(qū)群孔灌漿,在一條裂縫上灌漿可由一端到另一端。
c.灌漿時壓力應(yīng)逐漸升高,防止驟然加壓,達(dá)到規(guī)定壓力后,保持壓力穩(wěn)定,以滿足灌漿要求,待下一個排氣孔出漿時立即停止對灌漿泵的壓力。
d.待縫內(nèi)漿液達(dá)到初凝而不外流時,可拆下灌漿嘴,再用環(huán)氧樹脂膠泥的灌漿液把灌漿嘴處抹平封口。
e.灌漿結(jié)束后,應(yīng)檢查補強效果和質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時補救,確保工程質(zhì)量。
(二)施工操作平臺搭設(shè)
施工操作平臺主要作為后續(xù)地連墻鑿毛施工、側(cè)墻防水涂料涮、側(cè)墻施工縫防水材料安裝、地連墻中預(yù)埋鋼筋抗剪鋼筋調(diào)直以及側(cè)墻鋼筋安裝施工平臺。
施工操作平臺采用扣件式鋼管腳手架進(jìn)行搭設(shè),扣件式腳手架?48.3×3.6毫米鋼管,搭設(shè)兩排,支架參數(shù)為縱1500毫米×橫900毫米×步1800毫米。在架體內(nèi)部區(qū)域每隔1跨由底至頂縱向設(shè)置豎向斜桿,掃地桿距離地面30厘米;每隔一跨設(shè)置背撐,背撐與底板預(yù)埋鋼筋連接固定。腳手板采用木板制作,每塊質(zhì)量不得大于30kg。木腳手板應(yīng)采用杉木或松木制作,腳手板厚度不應(yīng)小于50毫米,兩端應(yīng)各設(shè)直徑為4毫米的鍍鋅鋼絲箍兩道,腳手架外圍用防護(hù)網(wǎng)封閉。
四、地連墻疊合面鑿毛清理施工
(一)側(cè)墻墻頂施工縫清理施工
地連墻疊合面鑿毛清理施工,按照從上而下施工方式,首先進(jìn)行墻頂施工縫部位清理工作,主要清除上部板面結(jié)構(gòu)施工期間施工縫部位回填砂。清除過程中需要同步清除施工縫處松散混凝土,直至露出密實新鮮混凝土面。清除過程中同步清除預(yù)留鋼筋表面雜物,方便后側(cè)墻鋼筋安裝施工。在清理完成后,用鋼絲刷等工具清除地連墻表面松動的骨料、砂礫、浮渣和粉塵,并用清潔的高壓水沖洗干凈。
(二)地連墻疊合面鑿毛清理施工
1.地連墻疊合面采用人工進(jìn)行鑿毛施工。首先疊合面在經(jīng)修整露出骨料新面,清除地連墻表面土塊、松散混凝土、泥漿塊等雜物。
2.對地連墻表面進(jìn)行人工鑿毛處理,在地連墻表面鑿出紋深為30~35毫米的水平紋路,形成凹凸面平均深30毫米的毛糙面。鑿毛的同時需找出預(yù)埋在地連墻內(nèi)的抗剪鋼筋,扳直伸入內(nèi)襯墻范圍內(nèi),并形成封閉。示意圖見圖6。
3.在完成鑿毛后,用鋼絲刷等工具清除地連墻表面松動的骨料、砂礫、浮渣和粉塵,并用清潔的高壓水沖洗干凈。在澆筑內(nèi)襯墻新混凝土前,應(yīng)淋水養(yǎng)護(hù)毛糙面不少于12小時,并在側(cè)墻鋼筋安裝涂刷水灰比為0.5的水泥漿。
(三)側(cè)墻墻底施工縫清理施工
按照普通施工縫要求進(jìn)行清理,同時清理干凈。
五、疊合墻防水施工作業(yè)
(一)車站側(cè)墻疊合面防水施工
車站側(cè)墻疊合面采用涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水材料,涂刷用量為1.5千克/平方米。采用雙層涂刷,兩層涂刷時間間隔不能少于24h,且不能超出48小時。水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料基層處理要求:
1.基層處理要求
a.基層表面應(yīng)堅實、干凈,無浮灰、浮漿、油污、反堿、起皮、疏松部位。施工縫表面應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行鑿毛并清理干凈?;炷帘砻娴拿撃?yīng)清理干凈。
b.基層過于光滑時,應(yīng)打磨毛糙。
c.基層表面應(yīng)無積水。
2.施工工藝
a.按照選用的材料配合比要求進(jìn)行混料和拌料。
b.涂刷時,如基層干燥,則應(yīng)進(jìn)行充分潤濕;如環(huán)境溫度過高,涂層干燥過快時,應(yīng)適當(dāng)噴霧以降低成膜速度。
c.水泥基滲透結(jié)晶防水材料可根據(jù)不同部位(水平或垂直)可采用干撒法、涂刷法或噴涂法施工。
d.采用涂刷法或噴涂法施工時,應(yīng)分兩道均勻涂刷,兩道之間涂刷方向宜垂直。車站疊合墻結(jié)構(gòu)防水結(jié)構(gòu)圖見圖7。
(二)車站側(cè)墻施工縫防水施工
墻頂施工縫鑿毛清理干凈后,按照側(cè)墻疊合面施工要求涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料。防水涂料涂刷完成后24小時后,開始安裝緩膨型遇水膨脹止水條。止水條安裝過程中基面必須干燥,同時緊貼混凝土基面,確保止水條防水密閉性。墻頂施工縫設(shè)有2道止水條,每道止水條均安裝在施工縫截面1/3處。施工縫截面正中間設(shè)有1道可重復(fù)注漿管,以便施工縫處出現(xiàn)滲漏注漿封堵。車站頂板與側(cè)墻拐角防水細(xì)部結(jié)構(gòu)圖見圖8。
六、疊合墻鋼筋安裝施工作業(yè)
車站疊合墻結(jié)構(gòu)側(cè)墻鋼筋安裝施工中,由于上下板面結(jié)構(gòu)均已施工完成。鋼筋安裝施工過程中,豎向主筋下部采用接駁器直接相連,墻頂部位鋼筋采用焊接方式進(jìn)行連接,焊接長度滿足單面焊10d要求。
鋼筋綁扎過程中將地連墻中預(yù)留鋼筋調(diào)直埋入側(cè)墻中,錨入長度不少于20厘米。車站側(cè)強鋼筋綁扎情況如圖9所示。
七、疊合墻模板支架安裝施工作業(yè)
(一)內(nèi)襯墻模板支架搭設(shè)
朝陽村站蓋挖有柱標(biāo)準(zhǔn)段負(fù)二層側(cè)墻高6510~6550毫米,負(fù)一層高6070毫米;蓋挖無柱標(biāo)準(zhǔn)段的負(fù)二層凈高6210毫米,負(fù)二層高6700毫米。
蓋挖段水平施工縫設(shè)置4道,分別在第一道在中板腋角下300毫米,第二道在中板以上300毫米,第三道在蓋挖有柱段頂板腋角下1200毫米處或蓋挖無柱段頂板腋角邊線下1200毫米處,第四道在底板倒角以上300毫米。因此單次澆筑高度6米滿足側(cè)墻澆筑高度要求。
側(cè)墻背撐采用定型產(chǎn)品(三角形型鋼組合支模架),面板采用6毫米厚鋼板,鋼模配置高度為2000毫米、1500毫米,豎肋為8#槽鋼,橫肋采用雙10#槽鋼,標(biāo)準(zhǔn)段負(fù)2層側(cè)墻自底板腋角以上的澆筑混凝土高度為6米,負(fù)1層側(cè)墻自中板以上澆筑混凝土高度為6米。施工時將1500×2000毫米鋼模板上下拼裝至澆筑高度,鋼模板外側(cè)均勻布置三角桁架支撐體系(間距750毫米),桁架底部通過斜向錨筋與地面連接固定。
模板體系由支撐系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、固定系統(tǒng)組成,結(jié)構(gòu)示意圖如圖10所示。其中,移動系統(tǒng)由底座橫桿和行走輪組成。橫桿采用工字鋼雙拼焊接制成。橫桿工字鋼間安裝行走輪。支撐系統(tǒng)由支架組成,支架為梯形狀,由橫桿、立桿、斜桿、斜撐桿組成,均采用工字鋼制作。支架底部落在臺車橫向滾輪上,通過定位卡連接固定。蓋挖段側(cè)墻模板系統(tǒng)采用組合鋼模板拼裝而成。模板間采用螺栓連接拼裝。固定系統(tǒng)主要包括錨固梁、緊固扣。支架上設(shè)置錨固梁將各榀支架連接,錨固梁由鋼管組成。支架底部兩端焊接安裝帶螺栓孔的緊固扣。
蓋挖段采用人工將移動式側(cè)墻模板臺車推行至施工的側(cè)墻位置,調(diào)整使模板就位后進(jìn)行臺車固定。臺車固定時,每榀支架底部均設(shè)置底托并使其牢固支撐在中板、底板上,錨固梁與埋件系統(tǒng)連接,埋件系統(tǒng)包括:地腳螺栓、內(nèi)連桿、連接螺母、外連桿、外螺母、墊片和雙槽鋼壓梁,如圖11。臺車固定后再次調(diào)整校核模板并進(jìn)行測量。
(二)不同結(jié)構(gòu)斷面支架體系優(yōu)化組成
由于車站側(cè)墻并非垂直,蓋挖無柱段存在彎折腋角,需要對側(cè)墻模板臺車支撐體系進(jìn)行深一步的加工調(diào)整,以便適應(yīng)車站側(cè)墻結(jié)構(gòu)施工。
1.蓋挖無柱段負(fù)一層模板支架體系
蓋挖無柱段負(fù)一層側(cè)墻模板組層方式為3塊2米長鋼模拼接組成。蓋挖無柱段負(fù)一層側(cè)墻直墻部分為4米,腋角部分高1.9米,腋角斜面總長2.2米,側(cè)墻施工期間需要施工斜面長度為1.86米,為方便混凝土澆筑施工模板頂部需設(shè)置混凝土灌注孔,每隔3米一個,具體模板組成形式支架形式如下圖。支架體系安全已經(jīng)在第7段負(fù)一層側(cè)墻施工中進(jìn)行試驗,施工過程中支架體系穩(wěn)定,未出現(xiàn)模板移動或脹?,F(xiàn)象。蓋挖無柱段負(fù)一層側(cè)墻模板詳圖見圖12。
2.蓋挖有柱段負(fù)一層模板支架體系
蓋挖無柱段負(fù)一層側(cè)墻模板組層方式為2塊長2米鋼模結(jié)合一塊1.5米模板拼接組成。蓋挖有柱段負(fù)一層側(cè)墻直墻部分為5.77米,腋角部分高0.3米,具體模板組成形式支架形式如圖13。
3.蓋挖段負(fù)二層模板支架體系
蓋挖有無柱和主段段負(fù)二層側(cè)墻模板組層方式均為2塊2米長鋼模結(jié)合局部木模拼組層。負(fù)二層凈空高度為6.21米和6.51米,蓋挖無柱段負(fù)二層側(cè)墻直墻部分為5.41米h和5.91米,負(fù)二層側(cè)墻施工期間中板及底板均施工完成,根據(jù)朝陽村站現(xiàn)場結(jié)構(gòu)施工情況,中板施工期間側(cè)墻直墻部分已經(jīng)施工完成1.1米,底板施工期間施工至腋角上部0.3米,因此側(cè)墻施工高度分別為4.01米和4.41米具體模板組成形式支架形式蓋挖有柱段。
(三)蓋挖逆作施工側(cè)墻模板優(yōu)化
蓋挖逆作法側(cè)墻施工,側(cè)墻模板沒有作業(yè)空間如同明挖結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑施工,需要進(jìn)行在側(cè)墻模板上部進(jìn)行開設(shè)澆筑孔。
1.側(cè)墻垂直部分模板開設(shè)澆筑孔
側(cè)墻垂直部分采用開設(shè)2排0.3x0.4厘米澆筑孔,孔孔水平間距為0.7米,兩排孔距離地面分別為1.4米,3.4米,并且兩排空進(jìn)行錯開布置,確保側(cè)墻混凝土不出現(xiàn)漏振現(xiàn)象。蓋挖側(cè)墻模板垂直段現(xiàn)場布置圖見圖14。
2.側(cè)墻腋角部分模板加工優(yōu)化
首先對腋角部位鋼模與直墻鋼模進(jìn)行接縫處進(jìn)行優(yōu)化,調(diào)整腋角模板接口方向,使之能與直墻鋼模連接緊密,不會出現(xiàn)縫隙。該處接縫采用螺栓進(jìn)行緊固連接,確保模板外形與設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸相同。
其次為方便側(cè)墻頂部澆筑施工,確保墻頂施工縫處混凝土澆筑密實。距離墻頂施工縫20厘米處,設(shè)置楔形坡口,方便混凝土灌注施工。蓋挖側(cè)墻模板腋角段詳圖見圖15所示。
八、蓋挖段側(cè)墻混凝土澆筑施工方案
(一)側(cè)墻混凝土澆筑施工地泵設(shè)置
側(cè)墻混凝土采用地泵澆筑,地泵置于就近出土孔的附近,泵管接至該層側(cè)墻板面,下部墻體通過模板上部預(yù)留孔進(jìn)行澆筑施工,墻體最上部50厘米采用微膨脹混凝土進(jìn)行澆筑,確保混凝土墻體密實。蓋挖段側(cè)墻混凝土澆筑泵管安裝示意設(shè)置見圖16所示。
(二)側(cè)墻混凝土澆筑施工
由于內(nèi)襯墻澆筑時,頂板已施作完畢,混凝土由地面輸送到澆筑口時,存在較大的高程差,混凝土入槽過程會產(chǎn)生很大的沖擊力。此外,現(xiàn)場采用大型鋼模板,一次成型拼裝完畢,若由模板頂部開口注入側(cè)墻底部混凝土?xí)r同樣存在較大的澆筑高度,最終造成混凝土澆筑過程產(chǎn)生離析、滲水等嚴(yán)重問題。采用改進(jìn)側(cè)墻模板聯(lián)合改進(jìn)布料機共同澆筑,如圖17所示(改進(jìn)模板與改進(jìn)布料機聯(lián)合應(yīng)用圖片)。布料機將地面輸送的混凝土由下孔注入,上部可移動管道輸出,從而大大降低了高程差,減小了混凝土入槽時的沖擊力。
(三)側(cè)墻混凝土澆筑施工措施
1.優(yōu)化混凝土配合比
朝陽村站蓋挖段側(cè)墻澆筑施工過程中,混凝土均通過澆筑孔進(jìn)行灌筑,振搗施工過程中難以避免出現(xiàn)漏振現(xiàn)象。為確保車站墻體混凝土密實,避免混凝土出現(xiàn)蜂窩、麻面、氣孔、冷縫等質(zhì)量問題。側(cè)墻混凝土采用自密實混凝土,避免由于混凝土由于振搗不密實所帶來質(zhì)量問題。
優(yōu)化混凝土配合比,相比明挖段施工側(cè)墻混凝土,蓋挖段側(cè)墻混凝土采用地泵進(jìn)行澆筑,澆筑施工中需要進(jìn)行頻繁拆接混凝土澆筑管道,澆筑施工效率較低,每車混凝土澆筑時間較長,為能順利澆筑,混凝土需良好的流動性及和易性。
混凝土澆筑施工過程中能夠較快的施工完成。同時按照設(shè)計藍(lán)圖要求,墻頂上部50厘米墻體采用微膨脹混凝土澆筑,避免墻頂施工縫出現(xiàn)縫隙。
2.墻體疊合面基面清理工作
朝陽村站側(cè)墻為為疊合墻形式,圍護(hù)結(jié)構(gòu)地連墻參與結(jié)構(gòu)受力,疊合面貼合緊密直接影響車站結(jié)構(gòu)質(zhì)量。為提高疊合墻整體性,地連墻表面鑿毛施工中,同時鑿除出部分地連墻中預(yù)埋抗剪鋼筋,增強地連墻與結(jié)構(gòu)墻的連接性。
3.混凝土振搗施工作業(yè)
朝陽村站側(cè)墻混凝土施工過程中,采用地泵進(jìn)行澆筑,混凝土澆筑施工過程中,采用30型振搗棒進(jìn)行振搗施工作業(yè)。振搗棒從專門者設(shè)置的振搗孔伸入振搗。
混凝土澆筑施工過程中,方便施工振搗施工,鋼筋綁扎施工過程中,將局部拉筋位置進(jìn)行調(diào)整,預(yù)留出最少60厘米寬澆筑通道。通道內(nèi)鋼筋全部調(diào)整至通道兩側(cè)。同時混凝土澆筑施工中局部難以振搗密實部位采用采用敲擊錘進(jìn)行敲擊,協(xié)助振搗密實。為保證整體密實性,除敲擊振搗同時增加附著式振搗器協(xié)助振搗。附著式振搗器協(xié)助每塊鋼模(2x2米)內(nèi)每層設(shè)置3個,共計三層,每塊模板進(jìn)行9次振搗。
《建筑物水平整體位移施工工法》的材料設(shè)備要求如下:
1.主要機械配置見表1。
序號 |
機械設(shè)備名稱 |
型號規(guī)格 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
---|---|---|---|---|---|
1 |
布料機 |
BLG-15 |
臺 |
1 |
- |
2 |
地泵及配套泵管 |
HB60.13.90S |
臺 |
1 |
- |
3 |
振搗棒 |
ZN50 |
臺 |
4 |
- |
4 |
附著式振搗器 |
GPZ-150 |
個 |
30 |
- |
5 |
空壓機 |
- |
臺 |
3 |
- |
6 |
氧氣乙炔 |
- |
套 |
1 |
- |
7 |
電焊機 |
- |
臺 |
3 |
- |
1.主要材料配置見表2。
序號 |
材料名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
---|---|---|---|---|
1 |
三角移動式模板臺車背撐 |
套 |
1 |
- |
2 |
鋼模 |
套 |
1 |
- |
3 |
施工縫止水條 |
M |
若干 |
滿足需求 |
4 |
水泥基滲透結(jié)晶 |
kg |
若干 |
滿足需求 |
5 |
電焊條 |
包 |
若干 |
滿足需求 |
6 |
鋼管腳手架 |
噸 |
若干 |
滿足需求 |
《建筑物水平整體位移施工工法》的特點有:
1.疊合墻結(jié)構(gòu)形式更具經(jīng)濟(jì)性
疊合墻結(jié)構(gòu)設(shè)計,使圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻參與主體結(jié)構(gòu)受力,分擔(dān)部分車站側(cè)墻受力,充分利用已有圍護(hù)結(jié)構(gòu),并且主體結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鋼筋緊密連接成整體。故車站結(jié)構(gòu)設(shè)計相對非疊合墻較薄。從而有效的降低了車站結(jié)構(gòu)建造費用。
2.施工占地需求小
車站側(cè)墻施工期間可以充分利用下部成型板面結(jié)構(gòu),充分利用地下空間,可以有效減小地面使用面積,對施工征地日益困難的城市來說,更加顯得尤為重要;作為對施工場地要求小的工法,可有效減小對周邊環(huán)境影響。
3.基坑施工安全可控
蓋挖逆作車站先行施工的結(jié)構(gòu)板兼作基坑內(nèi)支撐,與圍護(hù)結(jié)構(gòu)(地下連續(xù)墻)形成了完整的受力框架體系。與常規(guī)基坑內(nèi)設(shè)置鋼支撐或混凝土的支護(hù)形式相比,增大了支撐受力面積以及基坑周邊極限承載力。對周邊道路、房屋沉降,管線控制起到有效保護(hù),減小基坑傾斜變形的風(fēng)險。
4.施工環(huán)保
施工過程由于處于車站頂板下部可以有效的降低噪音、粉塵外傳。同時蓋挖逆作結(jié)構(gòu)施工中能夠有效的減小施工用地面積,場地清理施工相對容易,順應(yīng)了現(xiàn)代文明施工的需要。
蓋挖順作與蓋挖逆作的施工步序主要區(qū)別是:蓋板施工后,順作是按挖土的先后順序先做上面的負(fù)一層再做下面的負(fù)二層,而逆作是直接挖土挖到底做下面的負(fù)二層,再往上做上面負(fù)一層。
兩者的區(qū)別是蓋挖逆作法是先做一個真題的構(gòu)筑圍護(hù)結(jié)構(gòu),而蓋挖半逆作法中,做連續(xù)墻,構(gòu)筑頂板等都是先做一側(cè)。 蓋挖法:當(dāng)?shù)叵鹿こ堂髯鰰r需要穿越公路、建筑等障礙物而采取的新型工程施工方法,是由地面向下開挖至...
蓋挖順作法,一直挖到基底,從最下面一層結(jié)構(gòu)開始施工直到基礎(chǔ)表面止。。。逆作法。挖一層施工一直,直到最下面一層結(jié)構(gòu)施工完成止。 相同就是都有蓋子。不同就是對蓋子下面的工程施工順序不一樣。
隨著軌道交通建設(shè)的蓬勃發(fā)展,建筑密集區(qū)域內(nèi)修建地鐵車站越來越普遍。采用蓋挖逆作工法修建地鐵車站,可有效解決城市繁華地段修建地鐵車站面臨的一系列問題,譬如:對周邊車流和人流影響極大,施工場地狹窄、建筑物沉降控制等。
蓋挖逆作疊合墻施工工藝中,側(cè)墻施工的質(zhì)量是車站防水成敗的關(guān)鍵。蓋挖逆作車站疊合墻施工工法,針對其異于常規(guī)明挖順作法車站的特點,形成全套的施工工法,從安全、工期、成本、質(zhì)量等方面都能得到較好控制,為了便于推廣,中交一公局橋隧工程有限公司編制了《大跨無柱蓋挖逆作疊合墻施工工法》。
施工企業(yè)采用《建筑物水平整體位移施工工法》施工時,應(yīng)采取的質(zhì)量控制要求如下:
一、地連墻施工工序控制要求
(一)地連墻鋼筋籠加工
1.嚴(yán)格控制鋼筋籠接駁器位置的絕對標(biāo)高,提高板結(jié)構(gòu)施工時接駁器的存活率。
地連墻鋼筋籠加工過程中,除安裝地連墻中本身的鋼筋骨架外,還需預(yù)埋大量主體錨入地連墻鋼筋。錨固鋼筋均按照主體結(jié)構(gòu)拐角受力布置,錨入地連墻長度均超過1.5米,底板和頂板錨固鋼筋長度超過2.5米。車站結(jié)構(gòu)施工期間,若無法使用預(yù)埋接駁器,車站疊合墻結(jié)構(gòu)受力將嚴(yán)重削弱,無法滿足結(jié)構(gòu)受力要求。若采取植筋等其他措施進(jìn)行補救,一般地連墻厚度在0.8~1.2米之間,植筋錨固長度無法滿足要求,同時植筋過多會造成地連墻墻體受損,抗?jié)B能力也將降低,不利后續(xù)主體防水。
2.接駁器內(nèi)塞填黃油后安裝封堵蓋并用膠帶纏繞牢固,杜絕接駁器生銹和在槽段內(nèi)下方鋼筋籠時,與槽壁剮蹭掉落被泥漿污染。
3.設(shè)置鍍鋅鐵皮覆蓋接駁器,利于在鑿除地下連續(xù)墻背土面混凝土過程中,保護(hù)接駁器不被破壞。
(二)地連墻成槽施工
1.車站側(cè)墻為疊合墻形式,地連墻參與結(jié)構(gòu)受力,故地連墻墻底沉渣要求控制在5厘米以內(nèi)。
2.車站主體為疊合墻形式,地連墻成槽施工中,必須保證成槽垂直度和成型墻體平整度滿足要求,避免應(yīng)地連墻侵限嚴(yán)重,造成鑿除施工成本。若地連墻整體侵限嚴(yán)重,無法為保證疊合墻整體結(jié)構(gòu)厚度,影響車站結(jié)構(gòu)整體受力。
二、蓋挖逆作法側(cè)墻施工工序控制要求
(一)疊合面鑿除施工
疊合面鑿除施工作業(yè)中,嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工,鑿毛深度在30~35毫米之間,同時鑿毛施工過程中,調(diào)直地連墻中預(yù)留抗剪鋼筋,確保疊合面能夠滿足抗剪要,避免疊合面出現(xiàn)縫隙,保持疊合墻的整體性。
(二)疊合墻防水施工
防水施工一直是疊合墻車站結(jié)構(gòu)施工難點,首先將地連墻上滲漏點封堵完成,保證不出現(xiàn)反復(fù)的情況下,方可開始側(cè)墻面防水施工作業(yè)。
內(nèi)襯墻墻頂施工縫防水施工設(shè)有2道止水條和1道預(yù)埋注漿管,止水條安裝作業(yè)必須嚴(yán)格按照要求執(zhí)行,基面需保持干燥,止水條安裝必須緊貼施工縫,切實起到封堵外部水源作用。
預(yù)埋注漿安裝過程中將預(yù)留出注漿接頭進(jìn)行加密,注漿接頭間距調(diào)整至3米,防止部分注漿接頭損壞或堵塞無法進(jìn)行注漿施工。
(三)移動模板臺車安裝及優(yōu)化
車站側(cè)墻施工過程中,為方便施工作業(yè)對模板進(jìn)行一定優(yōu)化,更加適合蓋挖逆作疊合墻施工作業(yè)。模板整體改裝成型過程中,加工尺寸必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行,確保鋼模外形與車站結(jié)構(gòu)外形尺寸一致。
為保證混凝土澆筑振搗施工質(zhì)量,澆筑孔的設(shè)立必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行,澆筑孔水平間距70厘米,同時上下兩排澆筑孔35厘米。
(四)移動模板臺車安裝
1.模板臺車模板安裝施工作業(yè)中,模板必須預(yù)留1~2厘米預(yù)拱度,隨著混凝土澆筑側(cè)墻模板所受側(cè)壓越大,模板最終恢復(fù)垂直。
2.模板臺車背部支撐安裝施工,需與模板面垂直,同時錨固梁與埋件系統(tǒng)連接緊密,確保移動模板臺車整體手里穩(wěn)定。
3.臺車模板拼裝施工前,首先需采用打磨機對鋼模表面進(jìn)行打磨施工作業(yè),確保鋼模表面干凈,沒有雜物,打磨干凈后對鋼模表面進(jìn)行涂刷隔離劑,隔離劑需均勻涂刷,以免影響混凝土外觀質(zhì)量。
4.模板拼裝施工中,需注意拼裝鋼模位置是否準(zhǔn)確,兩排澆筑孔需要進(jìn)行錯開。拼裝過程中對拼縫進(jìn)行檢查,查看拼縫是否合格。若拼縫過大需對鋼模進(jìn)行再次校核后方可進(jìn)行拼裝施工,避免由于拼縫過大影響混凝土外觀質(zhì)量。
5.腋角模板安裝過程中,為保證模板傾斜角度與設(shè)計結(jié)構(gòu)相符,模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算,模板背部設(shè)立固定長度直1.38米鋼管進(jìn)行支撐,保證腋角斜面與水平線夾角成65°。
(五)蓋挖逆作疊合墻混凝土澆筑
1.混凝土澆筑厚度要嚴(yán)格控制
車站側(cè)墻混凝土澆筑施工中,混凝土嚴(yán)格按照要求進(jìn)行分層澆筑施工作業(yè),每層澆筑厚度為30厘米,避免由于澆筑厚度過大,中間澆筑間隔時間過長,使混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)冷縫。
2.混凝土澆筑方式
車站側(cè)墻混凝土澆筑施工中,每層混凝土必須從該層上部澆筑孔進(jìn)行澆筑,避免由于混凝土落差過大,造成混凝土離析,影響混凝土澆筑施工質(zhì)量。
腋角混凝土澆筑施工過程,需從腋角頂部預(yù)留澆筑槽澆筑進(jìn)入,澆筑速度相應(yīng)相對放緩,防止由于混凝土側(cè)壓過大,使鋼模變形。
3.混凝土質(zhì)量要求
側(cè)墻混凝土澆筑施工,由于采用地泵進(jìn)行澆筑,混凝土流動要求較好,但考慮到內(nèi)襯側(cè)墻混凝土澆筑,避免鋼模由于側(cè)壓過大造成鋼模移動或變形,影響結(jié)構(gòu)外觀,混凝土坍落度控制在200~220之間。同時混凝土到達(dá)施工現(xiàn)場后需要現(xiàn)場查看混凝土的和易性,確保澆筑混凝土質(zhì)量。
4.混凝土振搗
車站側(cè)墻混凝土振搗施工,每層澆筑混凝土必須從該層澆筑孔采用50型振搗棒插入丟進(jìn)行振搗施工作業(yè),而且層與層之間混凝通過振搗棒上下振搗,防止出現(xiàn)冷縫現(xiàn)象。每次振搗棒插入底部上拔,按照振搗施工要求進(jìn)行快插慢拔。
疊合墻振搗施工作業(yè)空間相比明挖嚴(yán)重受限,使用振搗棒振搗施工,附著式振搗器協(xié)助振搗施工作業(yè),每次振搗開啟時間不少于30s,確保振搗施工質(zhì)量。
中交一公局橋隧工程有限公司采用《建筑物水平整體位移施工工法》施工的效益有:
一、預(yù)估產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益分析
蓋挖逆作疊合墻相比一般傳統(tǒng)施工工法工程量,避免了交通疏解導(dǎo)改,加快施工進(jìn)度,經(jīng)過估算,每次側(cè)墻混凝土澆筑長度20米計算,朝陽村站總體減少建設(shè)投資約124920元。
名稱 |
施工工序 |
- |
數(shù)量 |
單價 (元) |
費用 ( 為增加,-為減少) |
---|---|---|---|---|---|
人工 |
墻頂施工縫鑿除 |
每人工時5米計算 |
4人工時 |
320 |
4x320=1280元 |
布料機澆筑施工 |
布料機減少3人澆筑人員,每次澆筑3人 |
-9人工時 |
250 |
-12x250=-2250元 |
|
模板臺車使用 |
減少架子工12人工時 |
-12人工時 |
270 |
-12x270=-1080元 |
|
模板臺車使用 |
減少架子工8人工時 |
-8人工時 |
250 |
-8x250=-2000元 |
|
材料 |
模板臺車鋼模 |
相對木模周轉(zhuǎn)費用相對降低5.4元/平米方 |
160平方 |
5.4 |
-160x5.4=-864元 |
模板臺車支架 |
相對普通鋼管腳手架周轉(zhuǎn)費用相對增加3元/平米方 |
160平方 |
3 |
160x3=480元 |
|
機械 |
布料機 |
每次使用費用150元 |
- |
- |
150元 |
附著式振搗器 |
每次使用費用120元 |
- |
- |
120元 |
|
- |
合計 |
- |
- |
- |
-4164元 |
朝陽村站蓋挖段總計全長147.8米,側(cè)墻混凝土每層按照澆筑15次混凝土進(jìn)行施工,車站共需澆筑30次,由表3可知,降低的工程成本為-4164╳30=124920元。
二、預(yù)估產(chǎn)生的社會效益
1.相比較明挖車站方案,節(jié)約投資成本
相比于蓋挖逆作疊合墻車站,車站結(jié)構(gòu)墻厚減少約一半厚度,極大的節(jié)約建設(shè)單位的投資成本。結(jié)構(gòu)墻厚減小,縮小車站結(jié)構(gòu)占地面,同樣降低工程建造費用。
2.減少了周邊環(huán)境和現(xiàn)有交通的影響,社會效益顯著
避免了設(shè)計方案面臨交通疏解問題,利用圍擋場地即可施工,大大減少了對周邊環(huán)境和交通的影響,社會效益顯著。另蓋挖逆作法車站結(jié)構(gòu)施工,結(jié)構(gòu)板兼做板撐,地面沉降小,對周邊高層建筑結(jié)構(gòu)影響大大降低,廣受周邊好評。
3.充分體現(xiàn)空間節(jié)省、技術(shù)先進(jìn)、工期可控、成本降低及質(zhì)量保證優(yōu)點
在城市中心建筑物密集區(qū)車站結(jié)構(gòu)采用疊合墻與一般的側(cè)墻施工相比較,施工臨時用地面積減小,充分利用地下地空間,同時進(jìn)行能夠平行流水作業(yè),有效保證施工工期,同時降低施工成本。另蓋挖逆作法結(jié)構(gòu)施工基本不受交通疏解影響,一定程度上減少結(jié)構(gòu)施工縫的數(shù)量,使車站質(zhì)量都得到了很好的控制。
4.具有較好的環(huán)保意義
由車站蓋挖逆作疊合墻施工,大大減少了施工揚塵發(fā)生,同時施工減小,使文明施工得到有效的保證,相比傳統(tǒng)工藝,做到安全的同時順應(yīng)綠色環(huán)保的要求。
注:施工費用以2018—2019年施工材料價格計算
施工企業(yè)采用《建筑物水平整體位移施工工法》施工時,除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外,尚應(yīng)遵守注意下列事項:
1.施工前編制安全專項方案,必須嚴(yán)格審核批準(zhǔn)手續(xù)程序,施工時嚴(yán)格按方案執(zhí)行。
2.進(jìn)入施工現(xiàn)場的移動模板臺車,應(yīng)按照安裝審批方案圖紙的要求進(jìn)行檢查,包括鋼模規(guī)格、移動模板臺車背部支撐等均應(yīng)符合設(shè)計要求。
3.側(cè)墻施工作業(yè)人員應(yīng)持證上崗,嚴(yán)格遵循操作規(guī)程和行業(yè)規(guī)范。側(cè)墻施施工前由技術(shù)人員對鑿毛施工、鋼筋安裝、移動模板臺車等作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)施工技術(shù)交底。
4.地連墻疊合面鑿毛施工、疊合面防水施工、鋼筋安裝施工、混凝土澆筑施工作業(yè)均處臨時支架上部且屬于高空作業(yè)。臨時支架搭設(shè)過程中嚴(yán)格按照腳手架搭設(shè)規(guī)范進(jìn)行施工作業(yè),確保高空作業(yè)安全。
5.側(cè)墻混凝土澆筑過程中,嚴(yán)禁對一個澆筑孔滿灌,防止出現(xiàn)模板受力不均,局部受壓嚴(yán)重從影響支撐體系穩(wěn)定。
6.混凝土澆筑過程中,施工作業(yè)人員必須對周邊進(jìn)行巡視,防止架體不穩(wěn)定造成垮塌。
中交一公局橋隧工程有限公司采用《建筑物水平整體位移施工工法》的應(yīng)用實例如下:
1.長沙市軌道交通六號線朝陽村站
長沙市軌道交通六號線中段中心城區(qū)段土建工程包含文昌閣站(含)~芙蓉區(qū)政府站,共7站6區(qū)間,工程總造價24.7億元,總工期33個月。
朝陽村站位于長沙市人民中路和車站中路兩條主干道交叉口處,車流量大,離周邊高層建筑近。本站為地下兩層車站,車站總長305.6米,與地鐵3號線通道換乘,車站東端周邊環(huán)境復(fù)雜,采用蓋挖逆作法施工,長度為147.8米。
長沙市軌道交通六號中段中心城區(qū)段朝陽村站所處的交通環(huán)境復(fù)雜,車站北側(cè)緊鄰人民路立交隧道,車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)距離最近不足3米,車站南側(cè)融圣國際高程小區(qū),距離最近不足2.5米。車站結(jié)構(gòu)采用蓋挖逆作疊合墻設(shè)計有效解決施工場地與交通疏解矛盾,減少車站施工會高程建筑及人民路隧道影響的風(fēng)險。朝陽村站蓋挖逆作疊合墻施工施工時間從2017年9月11日開始,朝陽村站中板以上主體結(jié)構(gòu)已全部完成施工,底板結(jié)構(gòu)完成2段,施工進(jìn)度及質(zhì)量情況良好。
2.上海市軌道交通15號線土建三標(biāo)元江路站
上海市軌道交通15號線土建三標(biāo)元江路站圍護(hù)結(jié)構(gòu)皆采用疊合墻形式,標(biāo)準(zhǔn)段圍護(hù)結(jié)構(gòu)地連墻厚800毫米,端頭井范圍地連墻厚1000毫米;車站標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)襯側(cè)墻厚400毫米,南北端頭井墻厚600毫米。地墻連續(xù)墻與內(nèi)襯墻間的連接需要鑿毛處理。
3.工程結(jié)果評價
采用蓋挖逆作側(cè)墻施工工法,有效控制了地面沉降變形,降低了周邊建筑物因車站結(jié)構(gòu)施工所帶來的安全風(fēng)險,提高了施工效率保證了工期,減少了建設(shè)投資,縮小地面施工用地范圍降低征拆難度,有效的解決了施工用地與周邊交通疏解矛盾。
施工企業(yè)采用《建筑物水平整體位移施工工法》施工時,應(yīng)采取的環(huán)保措施是:
1.堅持社會效益第一,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益相一致和“方便人民生活、有利于發(fā)展生產(chǎn)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境”的原則,搞好工程施工中的文明施工。
2.施工區(qū)域的維護(hù)設(shè)施如有損壞,及時維修,確保始終處于良好狀態(tài)。
3.采取防止渣土散落和泥漿、廢水流溢措施,防止粉塵飛揚。
4.加強機械管理,改進(jìn)施工工藝,執(zhí)行《建筑施工場界噪聲限值》(GB12523-90)標(biāo)準(zhǔn),減少施工過程中的噪音。
5.在施工區(qū)域域落實做好消防應(yīng)急現(xiàn)場控制。
6.加強職工的環(huán)保意識教育,樹立全員環(huán)保意識。
2020年9月2日,湖南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳以湘建科〔2020〕136號文件發(fā)布《關(guān)于公布2019年度省級工程建設(shè)工法的通知》,《建筑物水平整體位移施工工法》被評定為湖南省2019年度工程建設(shè)省級工法。
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評分: 4.5
本文介紹了一種蓋挖逆作鋼管柱施工的新工藝-HPE機械垂直插入工法,該工藝運用機械插入法施工鋼管柱,安全風(fēng)險小、施工周期短、成本造價低,在長度超過20米的鋼管柱施工中效果尤為明顯.
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評分: 4.8
1 地鐵車站軍用梁臨時路面蓋挖順筑施工工法 (YJGF12-2004) 中鐵四局集團(tuán)有限公司 周振強、仝學(xué)讓、毛松如、伍 程、王圣濤 一、前言 隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,城市交通將面臨著更大的壓力,城市地鐵的建 設(shè)將緩解這一壓力。在人口密集、交通繁忙的鬧市區(qū)修建地鐵車站,其中 面臨的一個首要問題是,在不影響或不嚴(yán)重降低城市交通主干線的交通流 量和安全的前提下,進(jìn)行地下工程施工。 中鐵四局集團(tuán)在城市地鐵車站施工中,組織科學(xué)技術(shù)攻關(guān),經(jīng)過不斷 總結(jié)和提高,形成了一套地鐵車站采用單跨軍用梁蓋挖順筑法施工的技術(shù), 成功地運用于深圳地鐵科學(xué)館站的建設(shè)中,取得了明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì) 效益。該工程關(guān)鍵技術(shù)于 2003年 11月 03日通過安徽省科技廳的鑒定,經(jīng) 總結(jié),形成本工法。 二、工法特點 (一)利用車站圍護(hù)墻(挖孔樁或鉆孔樁組成的樁板墻或地下連續(xù)墻) 作為支承,修建臨時橋面系統(tǒng),保障主干道的行車;并在
《可調(diào)底座分區(qū)段拆除超高大跨盤扣支模架施工工法》適用跨度大、高度高、承載力大的盤扣架拆除及模板快拆體系中,尤其是適用工期緊,樓層高的工業(yè)建筑。
《可調(diào)底座分區(qū)段拆除超高大跨盤扣支模架施工工法》的工藝原理是:
一、本工法架體拆除均在已澆筑完成后的筏板基礎(chǔ)以及鋼筋混凝土樓板上進(jìn)行拆除,其承載力根據(jù)支模架體系驗算滿足架體拆除條件。
二、本工法在高支模高寬比不大于3的情況下,采用橫向與豎向后澆帶分區(qū)段可調(diào)底座法拆除超高大跨支模架及柱模板與作業(yè)區(qū)段支架通過鋼管扣件進(jìn)行固定,從而增強拆架時架體的穩(wěn)定性。
三、本工法采用大間距大步距布置6.0壁厚的盤扣架,減少拆架頻率以及采用手動葫蘆吊運模板及盤扣架構(gòu)件,隨裝隨運。
四、建立有限元模型分析保證本工法盤扣架受力合理。
(一)、計算模型:輪盤節(jié)點
1.連接盤(材質(zhì)Q345B,厚度9.5毫米)抗剪切承載,計算結(jié)果滿足單個輪盤抗剪切受力不大于40千牛,其等效應(yīng)力和剪切應(yīng)力均小于材料的許用應(yīng)力值,得出來的結(jié)果如圖1:
計算結(jié)果表面:節(jié)點抗剪及抗拉滿足設(shè)計要求
2.盤扣支架節(jié)點的可靠性是保證支架承載力的關(guān)鍵;盤扣連接盤厚度9.5毫米,材質(zhì)為Q345B,其橫桿鑄鋼頭為35鋼,采用蠟?zāi)>T,參照biljax公司產(chǎn)品承載實驗,給鑄鋼頭施加25千牛拉伸載荷,其各部件危險截面處應(yīng)力如圖2:
(二)、計算模型:盤扣式腳手架
鋼材彈性模量為2.06×105牛/平方毫米,密度為7850千克/立方米,泊松比采用0.3,材料屈服強度為345兆帕。鋼管采用beam188單元模擬,立桿截面尺寸取為D60.3×3.2毫米,橫桿截面尺寸取為D48.3×2.5毫米。立桿底部鉸接約束,結(jié)果計算模型如圖3
通過位移加載控制,模擬實際拆除過程中桿件的下降,分析結(jié)果表明:當(dāng)釋放三根立桿的豎向約束后,施加70毫米豎向位移時(圖3),各桿件內(nèi)力最大值約為287兆帕,位于與未下降立桿相連的橫桿桿端,如圖4、5所示,結(jié)構(gòu)性能滿足要求。
在區(qū)段界限處無斜桿拉結(jié),Ansys考慮單個盤扣架的桿件連接為剛性連接和盤扣架柱的節(jié)點豎向位移分析,以最不利因素考慮其豎向位移值達(dá)到70毫米其最大內(nèi)力值約287兆帕;荷載傳遞的單個連接盤抗剪切受力不大40千牛;橫桿鑄鋼頭在允許拉伸范圍內(nèi)。區(qū)段的整體支模架在垂直降落的過程,隨著可調(diào)底座的降低會有小傾降落,經(jīng)過最不利條件驗算,橫桿能承受70毫米豎向位移,可以將區(qū)段整體支模架看作整體垂直降落?,F(xiàn)場盤扣架連接為半剛性連接,加強管控、盤扣架保養(yǎng)、拆除材料及時運至地面、架子工數(shù)量等人為因素可使盤扣架降至100毫米。
五、本工法能有效的減少拆架頻率,縮短工期及模板周期,帶來了經(jīng)濟(jì)、工期和社會效益。
《可調(diào)底座分區(qū)段拆除超高大跨盤扣支模架施工工法》的工藝流程及操作要點如下:
工藝流程
拆除區(qū)段與區(qū)段外連接的橫桿→降低可調(diào)底座50~100毫米→拆除梁板模板及木枋→拆除可調(diào)頂托→拆除立桿、斜桿、區(qū)段內(nèi)的橫桿→依次逐層向下進(jìn)行。
操作要點
一、間距布置
1.壁厚的盤扣架立桿較傳統(tǒng)的支模架,空間性大,安全性好,承載力強(單只立桿的允許承載力可以達(dá)到8到9噸,極限破壞取二倍值)。根據(jù)承載力計算軟件,立桿間距一般情況下,立桿的間距為1.5米、1.8米,橫桿的步距為1.5米,最大間距可以達(dá)到3米,步距達(dá)到2米,相對傳統(tǒng)支模架小間距小步距,拆架體時可減少拆架的頻率,加快拆架速度,為工程建設(shè)贏得寶貴時間。
工人在技術(shù)交底后,按交底情況在混凝土面上放線放點,按點位擺放底座,樹立桿,橫桿插銷連接,固定立桿間距,允許放大支模架步距和間距,擴大了工人的施工空間。
二、區(qū)段劃分
保證高寬比不大于3的情況下,本工法拆除區(qū)段與區(qū)段外的連接橫桿,以橫向及豎向后澆帶組成一個矩形的區(qū)域,每個區(qū)域形成一個獨立的整體。具體如下圖7、8所示:
三、軟件分析
采用CAD和Ansys軟件對盤扣架進(jìn)行平面和三維建模,采用可視的形式進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,確定計算參數(shù),并以此作為現(xiàn)場施工的交底和參考。
四、降低底座
以受力分析為依據(jù),架子工用鐵錘將該區(qū)段可調(diào)底座敲低至50~100毫米,使盤扣架整體垂直降低,則與梁板模板間有50~100毫米空隙,其高支模上中下布置3道水平網(wǎng),在垂直降低過程中,防止墜物的可能性(如圖9所示)。
五、拆除模板
架子工經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)且有特種作業(yè)證,帶上安全三寶爬至架子頂部,無需敲低頂托,就能利用50~100毫米的間隙拆除模板,加快模板周轉(zhuǎn)速度,降低作業(yè)難度(如圖10所示)。
六、運送材料
梁板模板拆除完畢,經(jīng)驗算合格,將手動葫蘆掛在采用化學(xué)錨栓錨入框架梁內(nèi)的鐵板上。架子工將由上至下拆除盤扣架,將盤扣架材料放置手動葫蘆吊運的料斗內(nèi),隨裝隨運,不得高于手動葫蘆的限載,嚴(yán)禁拋擲,可減少架體上的荷載,保證安全性(如圖11所示)。
七、設(shè)置固結(jié)點
柱模板應(yīng)與作業(yè)區(qū)段支架通過鋼管扣件進(jìn)行固定,從而在拆架時增強架體的穩(wěn)定性。架體周圈外側(cè)和中間有結(jié)構(gòu)柱的部位,每個框架柱按水平方向上3米間距與支模架體設(shè)置一個柱模固結(jié)點(如圖12所示)。
八、后澆帶處預(yù)留
拆除支架時,后澆帶處架體須預(yù)留,為保證架體穩(wěn)定性,預(yù)留架體高寬比不大于3,具體如下圖13所示:
按施工期間對地面交通的影響程度,可分為以下幾種施工方案:
(1)用臨時路面維持地面交通的方案?!∈紫仁┕蓚?cè)邊樁(墻)、中間臨時柱及其下部基礎(chǔ),架設(shè)臨時路面系統(tǒng),后在其保護(hù)下采用順筑法或逆筑法開挖土方、修建結(jié)構(gòu)。
(2)以結(jié)構(gòu)頂板維持地面交通的方案?!∈┕ね赀厴?墻)及中間立柱后,在明挖的基坑中修建頂板,回填頂部覆土、恢復(fù)路面后立即轉(zhuǎn)入暗挖作業(yè)。為減少施工占路時間,可使頂板盡量接近地表,將路面結(jié)構(gòu)與頂板合一。
(3)半明半暗方案?!∈紫扔玫V山法修建兩個旁側(cè)隧道及中間粱柱,最后用蓋挖法完成中間的主體結(jié)構(gòu)。
邊墻支護(hù)一般可采用地下連續(xù)墻或灌注樁,并盡可能把其作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分。邊墻作為擋土結(jié)構(gòu)主要承受橫向荷載,同時,也承受水平構(gòu)件傳來的豎向荷載,中柱主要承受豎向荷載。
逆筑法施工,結(jié)構(gòu)的底板滯后完成,此時頂、樓板上的荷載傳向地基有兩種做法:
(1)利用基坑兩側(cè)的擋墻傳遞豎向力的方法。此時主體為一單跨結(jié)構(gòu),此方案的優(yōu)點是作業(yè)程序少,施工占路時間短,一般適用于需嚴(yán)格限定封路時間或車站蛔室、隧道寬度較窄以及設(shè)置臨時中間豎向支撐系統(tǒng)很不經(jīng)濟(jì)時。
(2)設(shè)置中間豎向支撐系統(tǒng)與基坑兩側(cè)的擋墻共同傳遞豎向力的方法。中間豎向支撐的設(shè)置有三種方式;一是在永久柱兩側(cè)單獨設(shè)置臨時柱,二是臨時柱與永久柱合一;三是臨時柱與永久柱合一同時另增設(shè)臨時柱?,F(xiàn)大多采用第二種方式。當(dāng)采用第二種方式時,在施工結(jié)構(gòu)頂板前,需首先在永久柱的位置修建柱及其柱基。
柱下基礎(chǔ)可采用條基或樁基。采用條基時,首先用礦山法等暗挖方法,在建筑物底板下面,沿隧道縱向各柱連線方向上,開挖小型隧道,在隧道內(nèi)澆注底梁,再從坤表往下鉆孔,架設(shè)臨時柱。這種做法造價較高,因此工程中經(jīng)常采用的是灌注樁基礎(chǔ)。
鉆孔灌注樁多采用直樁。在高層建筑的基礎(chǔ)工程中采用大直徑擴底樁墩基礎(chǔ),樁底擴頭后可顯著提高樁的承載力。地下建筑的柱下基礎(chǔ),也有采用擴底樁墩基礎(chǔ)的。
蓋挖逆筑法工程案例
位于長沙市黃興南路步行商業(yè)街下方的黃興廣場站是地鐵1號線20座車站中施工條件最復(fù)雜、距離周邊建筑最近的車站之一。記者昨日從施工現(xiàn)場了解到,車站主體地下連續(xù)墻施工已完成60%,將力爭于上半年完成圍護(hù)結(jié)構(gòu)。為了盡快恢復(fù)路面通行條件,地下兩層車站主體結(jié)構(gòu)將采用“蓋挖逆筑法”施工。
據(jù)施工方中鐵十二局黃興廣場站項目部負(fù)責(zé)人介紹,黃興南路步行商業(yè)街只有20多米寬,地鐵位于步行商業(yè)街正下方,其寬度接近19米,如果按照常規(guī)的施工方法,即先在步行商業(yè)街上開挖約20米深的大型基坑,再在深基坑內(nèi)建設(shè)兩層車站主體結(jié)構(gòu),這個深基坑將幾乎占去步行商業(yè)街全部路幅,行人難以通行。因此,黃興廣場站將采取“蓋挖逆筑法”施工。2100433B