李筱晴
摘 要:文章通過(guò)對(duì)湖南某住宅工程地下室核心筒、變截面連續(xù)墻逆作法施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行分析,詳細(xì)介紹了核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn),供類似工程參考。
關(guān)鍵詞:地下室; 逆作法; 核心筒;地下連續(xù)墻;施工工藝
中圖分類號(hào):TU761.4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1008-0422(2013)08-0129-02
1 工程概況
湖南某住宅工程,占地面積45600m2,其中AB塔樓為38層大底盤超高層住宅,地下4層,基礎(chǔ)由地下連續(xù)墻、沖孔樁基礎(chǔ)組成,地下室采用逆作法施工,其中核心筒地下連續(xù)墻劃分為16個(gè)槽段,最大槽段鋼筋網(wǎng)片長(zhǎng)33m,質(zhì)量達(dá)75t;變截面地下連續(xù)墻長(zhǎng)7000mm,寬1000mm,其中長(zhǎng)4000mm墻頂標(biāo)高為-7.050m,3000mm墻頂標(biāo)高為-16.250m。
2 核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工重、難點(diǎn)分析
與普通的地下連續(xù)墻施工相比,核心筒地下連續(xù)墻有轉(zhuǎn)角處鋼筋籠加工制作、槽段接頭處做法以及變截面連續(xù)墻空腔部位混凝土澆筑方法的選擇等要求,施工難度較大,具體分析如下。
2.1地下連續(xù)墻鋼筋籠加工制作
地下連續(xù)墻鋼筋網(wǎng)片由鋼筋、異形柱、型鋼柱組成。異形柱、型鋼柱體量大,加工制作難度大,同時(shí)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行焊縫檢測(cè)、探傷檢測(cè),直接影響工期進(jìn)度,且現(xiàn)場(chǎng)焊接的質(zhì)量無(wú)法保證,應(yīng)考慮選擇專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)公司加工制作。
2.2核心筒地下連續(xù)墻槽段接頭處施工
地下連續(xù)墻接頭處雙型鋼重疊施工,先澆槽段工字鋼定位、垂直度有誤差時(shí),后澆筑槽段工字鋼將無(wú)法垂直插入,且型鋼與型鋼之間間距小,混凝土無(wú)法流入、泥漿無(wú)法排除、施工質(zhì)量無(wú)法保證,將直接影響地下連續(xù)墻的整體施工質(zhì)量,經(jīng)與設(shè)計(jì)協(xié)商,對(duì)槽段接頭處進(jìn)行優(yōu)化施工,如圖1所示。
2.3變截面連續(xù)墻空腔部位混凝土澆筑方法的選擇
由于L形變截面地下連續(xù)墻總長(zhǎng)7000mm,其中4000mm墻頂標(biāo)高為-7.050m,3000mm墻頂標(biāo)高為-16.250m,墻頂標(biāo)高相差9m,且同時(shí)安裝2根導(dǎo)管施工。長(zhǎng)3000mm,高9m的空腔范圍如何處理成為本工程的重、難點(diǎn)。若直接澆筑素混凝土與另一側(cè)-7.050m墻頂相平,增加混凝土材料費(fèi)用,且增加以后的打鑿工程量;若采用側(cè)面封鋼板,空腔部位填充砂袋,容易造成墻體傾斜,如圖2所示,給工程帶來(lái)重大質(zhì)量隱患,經(jīng)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位討論,采用塑料管沉箱填充,從而減少今后的打鑿工程量,縮短工期、節(jié)約成本。
2.4鋼筋網(wǎng)片吊裝難度大
核心筒連續(xù)墻鋼筋網(wǎng)片長(zhǎng)度大、質(zhì)量大(75t),應(yīng)合理選用2臺(tái)履帶式起重機(jī)施工,1臺(tái)作為主起重機(jī)(250t),另一臺(tái)為副起重機(jī)(100t),整體吊裝入槽,吊點(diǎn)的位置、數(shù)量及鋼絲繩規(guī)格的選擇應(yīng)充分考慮,并對(duì)吊點(diǎn)鋼筋及鋼絲繩進(jìn)行安全計(jì)算;鋼筋籠垂直起吊后偏心受力,鋼筋籠呈傾斜狀態(tài),無(wú)法將鋼筋籠放入槽內(nèi),通過(guò)仔細(xì)對(duì)吊點(diǎn)的研究設(shè)計(jì),在扁擔(dān)梁原有的2個(gè)滑輪基礎(chǔ)上增加1個(gè)滑輪,吊點(diǎn)設(shè)計(jì)為12點(diǎn)吊裝,滿足吊裝要求。
3 核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工工藝流程
通過(guò)核心筒、變截面連續(xù)墻施工重難點(diǎn)分析可以看出,核心筒地下連續(xù)墻墻體施工難度較大,通過(guò)多次討論、分析,制定了核心筒地下連續(xù)墻施工工藝,主要工藝流程如下:測(cè)量放線→導(dǎo)墻施工→泥漿池設(shè)置→地下連續(xù)墻槽段引孔→液壓抓斗機(jī)取土→巖層沖孔、修槽→成槽清孔施工→鋼筋網(wǎng)片、異形柱加工制作→鋼筋吊點(diǎn)的設(shè)計(jì)→核心筒轉(zhuǎn)角處鋼筋籠斜向支撐拆除→吊筋與轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置→地下連續(xù)墻水下混凝土澆筑導(dǎo)管布置→變截面地下連續(xù)墻空腔部位塑料管沉箱的組裝及吊運(yùn)填充施工。
3.1測(cè)量放線
利用現(xiàn)場(chǎng)周邊已知坐標(biāo)控制點(diǎn),用全站儀定出沖孔樁、地下連續(xù)墻及抗側(cè)剪力墻軸線控制點(diǎn),并引出軸線。
3.2導(dǎo)墻施工
導(dǎo)墻起著支護(hù)槽口土體作用,根據(jù)施工區(qū)域地質(zhì)情況,導(dǎo)墻做成“┓┏”形現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),內(nèi)側(cè)凈寬比地下連續(xù)墻寬50mm。導(dǎo)墻各轉(zhuǎn)角處需向外延伸200mm,以滿足最小開挖槽段及鉆孔入巖需要,如圖3所示。
3.3泥漿池設(shè)置
泥漿主要是在地下連續(xù)墻挖槽過(guò)程中起護(hù)壁作用,泥漿護(hù)壁技術(shù)是地下連續(xù)墻工程基礎(chǔ)技術(shù)之一,其質(zhì)量好壞直接影響到地下連續(xù)墻的質(zhì)量與安全。
3.4地下連續(xù)墻槽段引孔
地下連續(xù)墻槽段施工時(shí),首先進(jìn)行引孔施工,引孔應(yīng)按槽段劃分先后順序施工,首先進(jìn)行地下連續(xù)墻4個(gè)轉(zhuǎn)角處引孔施工,直至完成轉(zhuǎn)角處地下連續(xù)墻混凝土澆筑,方可進(jìn)行中間段地下連續(xù)墻引孔及水下混凝土澆筑,地下連續(xù)墻寬度為1m,采用1m圓柱吊錘引孔,引孔的數(shù)量根據(jù)槽段長(zhǎng)度確定,引孔孔底深度按設(shè)計(jì)要求進(jìn)入微風(fēng)化巖層3D。地下連續(xù)墻引孔如圖4所示。
3.5液壓抓斗機(jī)取土
液壓抓斗的沖擊力和閉合力足以抓起強(qiáng)風(fēng)化巖以上各層,在成槽過(guò)程中,嚴(yán)格控制抓斗的垂直度及平面位置,尤其是開槽階段。仔細(xì)觀察監(jiān)測(cè)系統(tǒng),x,y軸方向偏差超過(guò)允許值時(shí),立即進(jìn)行糾偏。抓斗貼臨基坑側(cè)導(dǎo)墻入槽,機(jī)械操作要平穩(wěn),并及時(shí)補(bǔ)入泥漿,保持導(dǎo)墻中泥漿液面穩(wěn)定。
3.6巖層沖孔、修槽
強(qiáng)風(fēng)化巖以上各層取土成槽后,采用沖錘呈螺旋狀進(jìn)行地下連續(xù)墻中風(fēng)化、微風(fēng)化巖層的成孔施工,當(dāng)入巖深度滿足要求時(shí),配以特制的800mm×1200mm的方鉆,將剩余“巖墻”破碎。破碎時(shí),以每?jī)摄@孔位中點(diǎn)作為中心下鉆,成孔后再輔以液壓抓斗清除巖屑。
3.7成槽清孔施工
核心筒成槽后,對(duì)其成渣進(jìn)行清理,采用ZX200型黑旋風(fēng)清孔機(jī)進(jìn)行清孔,同時(shí)對(duì)泥漿密度及含砂率進(jìn)行檢測(cè),含砂率<7%、泥漿密度控制在1.15~1.25。
3.8鋼筋網(wǎng)、異形柱加工制作
AB核心筒地下連續(xù)墻分為8個(gè)區(qū)段,共計(jì)16個(gè)區(qū)段,如圖5所示,轉(zhuǎn)角處鋼筋網(wǎng)片質(zhì)量大,最重達(dá)75t,加之轉(zhuǎn)角處有異形鋼柱,施工難度較大,因此鋼筋網(wǎng)片分段制作、整體吊裝入槽,縮短時(shí)間。
1)異形柱及接頭處施工
將在專業(yè)公司加工的成半成品運(yùn)至工地,與鋼筋焊接,形成鋼筋網(wǎng)片,異形柱焊縫等級(jí)為二級(jí),制作完成后,進(jìn)行焊縫探傷檢測(cè)。異形柱焊接及加工如圖6,7所示。
2)鋼筋網(wǎng)片制作
①現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置鋼筋籠加工平臺(tái),平臺(tái)要求具有足夠的剛度和穩(wěn)定性,并保持水平。②鋼筋加工符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范要求,鋼筋加工按以下順序:先鋪設(shè)橫向鋼筋,再鋪設(shè)縱向鋼筋,并焊接牢固,焊接底層保護(hù)墊塊,吊裝異形柱與下部鋼筋焊接,然后焊接中間桁架,再焊接上層縱向鋼筋中間連接筋和面層橫向鋼筋,然后焊接鎖邊筋、吊筋,最后焊接預(yù)埋件(同時(shí)焊接中間預(yù)埋件定位水平筋)及保護(hù)墊塊。③對(duì)“┐”形鋼筋籠,除圖紙?jiān)O(shè)計(jì)縱向桁架外,還應(yīng)在陰角處3~5m增設(shè)型鋼斜向支撐與型鋼柱焊接,避免吊裝時(shí)鋼筋網(wǎng)片變形。
3.9鋼筋吊點(diǎn)的設(shè)計(jì)
1)核心筒地下連續(xù)墻吊點(diǎn)設(shè)計(jì)
轉(zhuǎn)角處槽段最大質(zhì)量約75t,采用8點(diǎn)吊裝法,考慮構(gòu)件較重,不采用扁擔(dān)梁吊裝,在距鋼筋籠中的異形柱、型鋼柱鋼板150mm上開6個(gè)圓洞,圓洞直徑為5~8cm,另外2個(gè)吊點(diǎn)采用與異形柱相同的鋼板(30mm)作為吊耳,與型鋼柱進(jìn)行焊接。
2)變截面地下連續(xù)墻吊點(diǎn)設(shè)計(jì)
通過(guò)對(duì)吊點(diǎn)的仔細(xì)研究,在扁擔(dān)梁原有的2個(gè)滑輪組基礎(chǔ)上增加1個(gè)滑輪組,吊點(diǎn)設(shè)計(jì)為10點(diǎn)吊裝,滿足吊裝要求,如圖8所示。
3.10核心筒轉(zhuǎn)角處鋼筋籠斜向支撐拆除
鋼筋籠垂直起吊后,離槽口50cm時(shí)進(jìn)行放線校核,將鋼筋籠慢慢放入槽內(nèi),同時(shí)根據(jù)下放的深度割除原支撐使用的斜向型鋼支撐。
3.11吊筋與轉(zhuǎn)換點(diǎn)的設(shè)置
1)核心筒鋼筋籠吊筋與轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置
因鋼筋籠頂標(biāo)高為-7.500m,考慮鋼筋籠吊裝放入槽內(nèi)一定深度,設(shè)置在鋼筋籠上吊點(diǎn)需進(jìn)行二次轉(zhuǎn)換吊裝,因此在變截面墻體墻底處(-7.500m的位置)下2000mm處設(shè)置轉(zhuǎn)換吊點(diǎn),轉(zhuǎn)換點(diǎn)在鋼筋籠上設(shè)置U形口內(nèi)插入方形鋼棒。鋼棒插入完成后,將滑輪的鋼絲繩解除,重新扣在鋼筋籠設(shè)置吊筋上,吊筋采用A20圓鋼與鋼筋籠中的主筋、型鋼柱進(jìn)行焊接以便于轉(zhuǎn)換,如圖9所示。
2)變截面地下連續(xù)墻鋼筋籠吊筋與轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)置
因鋼筋籠為L(zhǎng)形,考慮鋼筋籠吊裝放入槽內(nèi)一定深度,設(shè)置在鋼筋籠上吊點(diǎn)需進(jìn)行二次轉(zhuǎn)換吊裝,因此在變截面墻體最低(-16.250m)位置下500mm處設(shè)置轉(zhuǎn)換吊點(diǎn),轉(zhuǎn)換點(diǎn)在鋼筋籠上設(shè)置U形口,內(nèi)插入方形鋼棒。鋼棒插入完成后,將滑輪的鋼絲繩解除,重新扣在鋼筋籠設(shè)置吊筋上,吊筋采用A20圓鋼與鋼筋籠中的主筋、型鋼柱進(jìn)行焊接以便于轉(zhuǎn)換。
3.12水下混凝土澆筑導(dǎo)管布置
為保證混凝土澆筑的順利進(jìn)行及澆筑質(zhì)量,混凝土澆筑前對(duì)轉(zhuǎn)角處及平直槽段下導(dǎo)管位置提前布置(見圖10),轉(zhuǎn)角處槽段計(jì)劃布置3根導(dǎo)管(其中包含異形柱中的導(dǎo)管,由于空間較小,容易卡管,考慮采用小直徑的無(wú)縫導(dǎo)管施工),平直槽段<4m的布置1根導(dǎo)管,≥4m的布置2根導(dǎo)管。混凝土澆筑時(shí)各導(dǎo)管應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,同時(shí)勻速向上提升,確?;炷撩嫱瑫r(shí)頂升的高度。
3.13變截面地下連續(xù)墻空腔部位塑料管沉箱的組裝及吊運(yùn)填充施工
1)澆筑變截面地下連續(xù)墻混凝土?xí)r,應(yīng)提前將填充的塑料管綁扎成方形沉箱,同時(shí)在底部焊接鋼筋托架,采用4根比塑料管沉箱長(zhǎng)200mm的L形鋼筋從管中穿出與塑料沉箱另一端鋼筋箍帽進(jìn)行焊接,以滿足吊裝要求。
4 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)
4.1導(dǎo)墻施工質(zhì)量要求
內(nèi)墻面與地下連續(xù)墻縱軸線平行度誤差為±10mm,內(nèi)外導(dǎo)墻間距誤差為±10mm,導(dǎo)墻內(nèi)墻面垂直度誤差為5‰,導(dǎo)墻內(nèi)墻面平整度為3mm,導(dǎo)墻頂面平整度為5mm。
4.2泥漿質(zhì)量要求(見表1)
4.3地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量要求
垂直度≤0.5%;槽深允許誤差:+100mm~-200mm;槽寬允許誤差:0~50mm。
4.4鋼筋網(wǎng)片及異形柱加工制作質(zhì)量要求
主筋間距誤差為±10mm;水平筋間距誤差為±20mm;兩排受力筋間距誤差為-10mm;鋼筋籠主筋長(zhǎng)度誤差為±100mm;鋼筋籠保護(hù)層誤差為5mm;鋼筋籠水平長(zhǎng)度誤差為±20mm;型鋼柱、異形柱焊縫等級(jí)為二級(jí);型鋼柱、異形柱進(jìn)行焊縫檢測(cè),并出具檢測(cè)報(bào)告。
5 結(jié)語(yǔ)
本工程核心筒地下連續(xù)墻墻體逆作法施工難度較大,通過(guò)施工單位多次討論、分析,制定了詳細(xì)的施工工藝流程。
該核心筒及變截面地下連續(xù)墻施工自2012年3月20日開始,在本工程逆作法地下連續(xù)墻的施工過(guò)程中,嚴(yán)格控制、合理安排各道施工工序,成功實(shí)現(xiàn)了既定的質(zhì)量目標(biāo)??s短了工期,并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益,獲各方好評(píng)。
參考文獻(xiàn):
[1]地下連續(xù)墻內(nèi)支撐體系在基坑支護(hù)工程中的運(yùn)用[J]. 廣東建材. 2008(05)
[2]GB50205—2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2002.
[3]建筑施工手冊(cè)(4版)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.
[4]莊劍峰,謝小松. “半逆作法”在大型深基坑開挖中的應(yīng)用[J]. 建筑技術(shù). 2007(12)
[5]徐至鈞,趙錫宏.逆作法設(shè)計(jì)與施工[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.
[6]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.JGJ120-99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1999.