王和前 楊世友
摘要:在很多工程項目的地下部分建設(shè)中,由于地下施工環(huán)境較復(fù)雜,施工的難度也比較大,導(dǎo)致很多施工都無法按照預(yù)期方案進(jìn)行,在施工過程中也常常出現(xiàn)各種問題。地下基坑施工時,如果基礎(chǔ)設(shè)計和安裝的不夠好,對建筑物整體穩(wěn)定性的影響是不可想象的。在如今很多工程地下施工中,技術(shù)人員經(jīng)常在結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的基坑中使用格構(gòu)式鋼平臺塔吊基礎(chǔ),有效保證了建筑物的穩(wěn)定性,故本文簡要介紹了在基坑中格構(gòu)式鋼平臺塔吊組合基礎(chǔ)的設(shè)計方法和主要施工技術(shù),望給相關(guān)人員提供一些參考。
關(guān)鍵詞:格構(gòu)式;鋼平臺;吊塔基礎(chǔ)
隨著時代發(fā)展,我國原本施工技術(shù)都有了一定程度的優(yōu)化,也涌現(xiàn)出越來越多的新型施工技術(shù)。格構(gòu)式鋼平臺塔吊基礎(chǔ)設(shè)計與施工技術(shù)作為重要的地下工程技術(shù),經(jīng)過多年設(shè)計人員的不斷研究和優(yōu)化,在實際施工中取得了越來越顯著的成就,為地下基坑施工帶來了巨大的便利。
一、 塔吊基礎(chǔ)的設(shè)計與計算
進(jìn)行塔吊基礎(chǔ)設(shè)計和計算之前,設(shè)計人員必須對實際施工地點(diǎn)進(jìn)行考察,對該地的地質(zhì)條件有詳細(xì)的了解,并和建筑單位進(jìn)行工程項目的信息交流,明確基坑開挖的深度及施工期限要求,在做出綜合分析之后才能進(jìn)行初步設(shè)計。
(一) 鉆孔灌注樁設(shè)計
設(shè)計人員根據(jù)調(diào)查的數(shù)據(jù),首先應(yīng)進(jìn)行鉆孔灌注樁的尺寸設(shè)計,對施工所用樁的直徑、柱距及其有效長度都給出一個相對準(zhǔn)確的數(shù)字。確定這些設(shè)計值后,再確定樁身所用的主筋及螺旋筋的尺寸,并規(guī)定鋼筋安裝的間距。
(二) 鋼格構(gòu)柱設(shè)計
鋼格構(gòu)柱作為吊塔基礎(chǔ)的重要部分,設(shè)計人員應(yīng)該依照《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》中的規(guī)定及實際情況,確定鋼格構(gòu)柱的截面及主肢角鋼的截面尺寸。
(三) 鋼板承臺設(shè)計
鋼板承臺結(jié)構(gòu)對于基礎(chǔ)的穩(wěn)定性影響重大,設(shè)計人員應(yīng)該確保設(shè)計的鋼板承臺能夠滿足穩(wěn)定性要求,對于其尺寸的設(shè)計一定要非常精確。在進(jìn)行承臺梁的槽鋼設(shè)計時,也應(yīng)該對主梁、次梁及邊梁等結(jié)構(gòu)分別分析,各種選用最合適的槽鋼型號。
(四) 安全計算
在所有的結(jié)構(gòu)設(shè)計完成之后,設(shè)計人員就應(yīng)利用設(shè)計的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全驗算,確保設(shè)計成果能夠滿足要求。塔吊基礎(chǔ)需要進(jìn)行的安全計算非常繁多,只有在這些計算結(jié)果全部都符合之后,才能進(jìn)行實際施工。一般來講,可以分為三大類:
1. 樁承載力的計算:樁身承載力驗算;樁身配筋驗算;樁基礎(chǔ)抗壓及抗拉承載力驗算。
2. 格構(gòu)柱的計算:格構(gòu)式鋼柱的換算長細(xì)比及分肢長細(xì)比的驗算;鋼柱穩(wěn)定性驗算,綴件、水平桿及斜腹桿受力驗算。
3. 鋼平臺的計算:焊縫驗算;鋼板及鋼梁強(qiáng)度驗算;基礎(chǔ)螺栓驗算。
二、 主要施工技術(shù)
(一) 鉆孔灌注樁施工技術(shù)
鉆孔灌注樁的施工一般分為六道工序,分別是樁基礎(chǔ)定位、埋設(shè)護(hù)筒、鉆機(jī)可操作、成孔及清孔、制作與安置鋼筋籠及水下澆筑混凝土,其中后三道工序為主要工序,在施工時需要加以注意。
1. 成孔及清孔:在成孔之后,一般需要將孔中的殘渣進(jìn)行清除,以便進(jìn)行后續(xù)操作。當(dāng)前很多施工單位在對孔洞進(jìn)行清理時,采取的是兩次清孔方式,在第一次主要清孔之后,再進(jìn)行一次輔助性的清孔,確??锥磧?nèi)的殘渣厚度不大于100毫米。
2. 制作鋼筋籠:鋼筋籠制作工藝復(fù)雜,施工人員必須嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙的要求進(jìn)行分節(jié)操作。對于各類主要鋼筋,必須使用點(diǎn)焊的方式進(jìn)行連接,且其接頭數(shù)在同一截面不得大于一半。鋼筋籠的尺寸及鋼筋間距也應(yīng)該依照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計,確保其偏差值在正常范圍內(nèi)。
3. 水下澆筑混凝土:在水下進(jìn)行混凝土澆筑時,施工人員一定要確保澆筑的連續(xù)性,不能出現(xiàn)停頓,且在第一次澆筑時,應(yīng)該控制導(dǎo)管在混凝土中的埋設(shè)深度在4米到6米之間,不得出現(xiàn)深度小于2.5米的情況?;炷翝仓^程中,澆筑的充盈系數(shù)應(yīng)大于1.1,施工人員應(yīng)時刻注意鋼筋籠的動態(tài),以防其出現(xiàn)上浮現(xiàn)象,導(dǎo)致澆筑不充分。
(二) 鋼格構(gòu)柱施工工藝
1.柱定位:在進(jìn)行柱定位時,施工人員應(yīng)先制造一塊和柱尺寸類似的貼面板,將面板放置在鋼格構(gòu)柱樁孔所處的方位,然后在鐵面板對角上畫好墨線。在離主中心為80厘米的位置埋設(shè)8根質(zhì)量過關(guān)的鋼管,用以對鋼格構(gòu)柱的位置進(jìn)行加固。
2.加工與吊裝:鋼格構(gòu)柱加工和吊裝一般不在同一區(qū)域進(jìn)行,大多數(shù)施工單位都在場外進(jìn)行加工,然后在場內(nèi)進(jìn)行吊裝。對于鋼格構(gòu)柱所使用的鋼筋及焊條材料,一定要在使用前對其進(jìn)行檢查, 確保其性能滿足質(zhì)量要求。在將柱子吊進(jìn)樁孔時,施工人員必須要對柱子的方位有一個準(zhǔn)確的控制,柱子的中心線和樁中心線之間的誤差范圍不得大于5毫米,根據(jù)規(guī)范,柱子垂直度必須在H/150以內(nèi),在任何情況下都不應(yīng)大于10毫米。
3.箍筋加密:由于吊塔基礎(chǔ)一般為組合結(jié)構(gòu),為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,格構(gòu)柱進(jìn)行鉆孔灌注樁的長度要確保符合實際情況,且對于搭接的長度區(qū)域,應(yīng)該使用箍筋進(jìn)行灌注樁的加密,且箍筋間距不得大于10毫米,在進(jìn)行箍筋和主筋的焊接時,一定要確保其焊接質(zhì)量,否則結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性就會受到影響。
4.地下水:由于基礎(chǔ)構(gòu)建屬于地下工程,故在設(shè)計施工時,一定要考慮地下水的影響,做好防護(hù)措施。施工人員應(yīng)在鋼格構(gòu)柱的中間區(qū)塊埋設(shè)止水板,并將其和其他結(jié)構(gòu)一同澆筑,讓結(jié)構(gòu)在保證整體穩(wěn)定性的同時,達(dá)到防水的效果。
(三)型鋼平臺施工技術(shù)
在型鋼平臺進(jìn)行焊接之前,施工人員需先對鋼格構(gòu)柱的頂部校正,確保其平整度滿足規(guī)范之后,才能進(jìn)行下一步操作。當(dāng)前,我國施工單位采用的是現(xiàn)場安裝鋼平臺的方法,在鋼柱露出之后,分別進(jìn)行主梁、次梁及邊梁的安置。在土方開挖的過程中,施工人員應(yīng)該根據(jù)開挖的實際情況,采用安置剪刀撐、水平支撐及斜支撐等支撐形式進(jìn)行支撐,確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,且支撐的安置時間不能過長,隨著開挖情況立即設(shè)置支撐,在支撐作用完成之后,就將其拆除。
三、 結(jié)束語
伴隨著我國經(jīng)濟(jì)科技的不斷發(fā)展,我國國民對于建筑的要求也逐漸提高,而建筑的好壞和基礎(chǔ)的質(zhì)量息息相關(guān)。如今,建筑形式更加復(fù)雜,對于基礎(chǔ)的要求也遠(yuǎn)比以往要高,要想跟上時代發(fā)展的腳步,就需要不斷研究創(chuàng)新。
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(作者單位:武漢地鐵地產(chǎn)聯(lián)合置業(yè)有限公司)