吉紅波，李陳瑋，朱偉偉

（浙江中成建工集團(tuán)有限公司，浙江 紹興312000）

在逆作法施工過程中，鋼格構(gòu)柱作為豎向支撐可分為兩種類型：一種是永久性結(jié)構(gòu)柱，將作為結(jié)構(gòu)柱的“骨架”包裹在框架柱內(nèi)；另一種是臨時(shí)格構(gòu)柱，只起豎向支撐的作用，將作為托換柱在地下室結(jié)構(gòu)完工后拆除［1］。本文主要介紹作為永久性結(jié)構(gòu)柱的定位質(zhì)量控制，該類支撐柱的定位質(zhì)量要求較傳統(tǒng)順作法施工格構(gòu)柱定位更高，一般規(guī)定鋼格構(gòu)柱位置偏差≤±30 mm，頂標(biāo)高偏差≤±30 mm，垂直度偏差≤L/300，轉(zhuǎn)角偏差≤5°；否則，在承受荷載時(shí)會(huì)增加附加彎矩，使混凝土難以收縮，故必須采用特殊的技術(shù)來對(duì)其進(jìn)行定位和調(diào)垂。本文將以紹興市中醫(yī)院改擴(kuò)建工程EPC總承包項(xiàng)目為背景，著重闡述一柱一樁施工過程中鋼支撐柱定位質(zhì)量控制。

1 工程概況

紹興市中醫(yī)院改擴(kuò)建工程EPC總承包位于紹興市人民中路641號(hào)，該工程地下室平面大體呈“L型”，基坑南北方向最長(zhǎng)約252 m，東西跨度約38～117 m，基坑面積約21 933m2，周長(zhǎng)約734m，開挖深度約6.70 m。工程主體由門診樓（5F）、醫(yī)技樓（5F）、越醫(yī)博物館（3F）、后勤保障樓（4F）組成，并新建一層地下室與中區(qū)地下室連通。

工程樁采用φ600～φ1 000鉆孔灌注樁，由于本工程地處紹興市古城區(qū)核心位置，周邊環(huán)境復(fù)雜，敏感程度高，為保證施工期間周邊安全穩(wěn)定，地下室結(jié)構(gòu)采用“逆作法”施工。決定將基坑分南北兩個(gè)區(qū)塊，北半?yún)^(qū)采用逆作法施工，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用SMW工法樁（其中東側(cè)靠近民宅處采用鉆孔灌注樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，高壓旋噴樁作為止水帷幕），南半?yún)^(qū)采用中順周逆施工，中間盆式開挖順作，周邊逆作，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用SMW工法樁。

2 基坑設(shè)計(jì)參數(shù)

1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中靠近東側(cè)民宅區(qū)域采用φ700@900鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng)為14～16.5 m，并采用φ700@900二重管高壓旋噴樁作為止水帷幕，高壓旋噴樁長(zhǎng)10～11 m；其他幾側(cè)采用SWM工法樁，本工程SMW工法樁采用三軸水泥土攪拌樁φ850@600，樁長(zhǎng)12～15 m。

2）逆作法區(qū)域利用地下室頂板作為水平支撐，鋼格構(gòu)柱與工程樁共用作為永久豎向支撐。鋼格構(gòu)柱根據(jù)受力特點(diǎn)與布置形式確定為一柱一樁型，將全數(shù)作為結(jié)構(gòu)柱使用，其定位質(zhì)量直接決定框架柱成型效果及工程結(jié)構(gòu)安全［2］。

3）本工程鋼格構(gòu)柱由專業(yè)廠家定制，根據(jù)地下室頂板標(biāo)高確定其制作長(zhǎng)度為7.15～11.1 m，鋼格構(gòu)柱工程主要包括鋼格構(gòu)柱與工程樁，上部鋼格構(gòu)柱截面尺寸為420 mm×420 mm，由4L125×12角鋼及420 mm×300 mm×8 mm的綴板加工而成；下部工程樁為Φ700～Φ1 000鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，根據(jù)相關(guān)規(guī)范及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定兩者搭接長(zhǎng)度為3 m。圖1為鋼格構(gòu)柱與工程樁設(shè)計(jì)詳圖。

圖1 鋼格構(gòu)柱與工程樁詳圖

3 施工現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境

本工程基坑場(chǎng)地緊，周邊環(huán)境復(fù)雜，其中基坑西側(cè)為現(xiàn)狀稽山路，距離稽山路人行道約4 m；基坑南側(cè)為人民東路，距離人民路人行道約5 m，且兩個(gè)路段交通繁忙，地下各類管線較為密集；基坑?xùn)|側(cè)北半部分為新世紀(jì)花園，基坑邊線距離紅線約3 m，距離新世紀(jì)花園圍墻約為3 m，東側(cè)南半部分為現(xiàn)狀中醫(yī)院醫(yī)療樓及住院樓，基坑邊線距離住院樓約6 m，距離醫(yī)療樓約5 m；基坑北側(cè)為東街，基坑邊距離紅線約7 m，距離東街馬路邊線距離約16 m。

4 施工工藝及定位措施

4.1 鋼格構(gòu)柱定位主要施工工藝

施工工藝如下：鋼格構(gòu)柱樁位放樣及復(fù)核→樁機(jī)定位→鋼格構(gòu)柱兩側(cè)綴板上口穿孔→雙吊點(diǎn)吊裝→鋼格構(gòu)柱標(biāo)高控制→焊接工字鋼及鋼筋技術(shù)固定。

4.2 施工流程

4.2.1 鋼格構(gòu)柱樁位放樣及復(fù)核

采用樁基單位放樣，項(xiàng)目管理人員復(fù)核的方法，分別于兩個(gè)測(cè)設(shè)點(diǎn)，采用兩臺(tái)不同型號(hào)的全站儀進(jìn)行放樣與復(fù)核，減少因人工或機(jī)械等導(dǎo)致的偶然誤差，提高放樣的精確率。

首先由樁基單位施工人員使用全站儀進(jìn)行鋼格構(gòu)柱點(diǎn)位放樣，在鋼格構(gòu)柱點(diǎn)位插入φ14鋼筋作為標(biāo)記，并在周圍撒上白石灰以便查找。項(xiàng)目管理人員于另一測(cè)設(shè)點(diǎn)，使用不同型號(hào)全站儀進(jìn)行樁位復(fù)核。

4.2.2 樁機(jī)定位

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇25 t汽車吊或PC200挖機(jī)將鉆孔灌注樁機(jī)GPS-10置于白石灰附近，并根據(jù)鋼格構(gòu)柱點(diǎn)位進(jìn)行調(diào)整，使鋼格構(gòu)柱點(diǎn)位與樁機(jī)立桿中心位于同一鉛垂線。由于場(chǎng)地未硬化，在樁機(jī)底部南北側(cè)（或東西側(cè)）放置兩根邊長(zhǎng)為200 mm的方鋼管，并在另兩側(cè)放置兩根φ18的圓鋼管，將樁機(jī)置于圓鋼管上（樁機(jī)底部有半圓形卡槽，能保證其位置固定），樁機(jī)放置后用水準(zhǔn)儀與塔尺對(duì)其進(jìn)行水平測(cè)設(shè)，如有偏差，則在樁機(jī)底部墊木塊，直至樁機(jī)水平［3］。樁機(jī)定位完成后，鉆孔開始前，用全站儀進(jìn)行樁機(jī)立桿垂直度的復(fù)核，垂直度滿足要求方可開始鉆孔。

4.2.3 鋼格構(gòu)柱兩側(cè)綴板上口穿孔

分析確認(rèn)鋼格構(gòu)柱重心與形心，使吊起時(shí)重心和吊車掛鉤點(diǎn)連線處與格構(gòu)柱柱身兩側(cè)成平行狀態(tài)。即由專業(yè)特種作業(yè)人員于鋼格構(gòu)柱正中間、離綴板上口75 mm處重心與形心對(duì)應(yīng)位置用氧乙炔焊進(jìn)行切割穿孔作業(yè)，分別于鋼格構(gòu)柱兩側(cè)切割出φ30圓孔，并用φ18鋼絲吊索進(jìn)行雙吊點(diǎn)吊裝（本工程最長(zhǎng)鋼格構(gòu)柱為11.1 m，按照100 kg/m計(jì)算，最重為1 110 kg，φ18破斷拉力為D2×52=16 848 kg，取鋼絲繩安全系數(shù)為6，經(jīng)計(jì)算φ18鋼絲繩能滿足吊裝要求）。

4.2.4 雙吊點(diǎn)吊裝

鋼格構(gòu)柱吊裝時(shí)，如使用單吊點(diǎn)起吊，吊點(diǎn)只能綁扎在重心上部某一點(diǎn)處，起吊過程中柱身容易繞鋼格構(gòu)柱下部接觸地面處扭轉(zhuǎn)，難以將鋼格構(gòu)柱吊直，校正［4］。圖2為單吊點(diǎn)吊裝示意圖，如采用雙吊點(diǎn)吊裝，可有效避免上述情況，圖3為雙吊點(diǎn)吊裝示意圖。

此外，本工程鋼格構(gòu)柱最長(zhǎng)為11.1 m，GPS-10樁機(jī)高10.35 m，如直接采用汽車吊吊裝，起吊過程中鋼格構(gòu)柱容易接觸樁機(jī)上部橫桿從而導(dǎo)致垂直度發(fā)生偏差。

綜合考慮鋼格構(gòu)柱的長(zhǎng)度、自重及結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)場(chǎng)采取汽車吊配合樁機(jī)自身進(jìn)行吊裝。由汽車吊采用雙吊點(diǎn)吊裝的方法起吊鋼格構(gòu)柱，并與事先下設(shè)的工程樁鋼筋籠進(jìn)行焊接（焊接長(zhǎng)度不小于3 m），焊接完畢后繼續(xù)下設(shè)，下設(shè)至樁機(jī)起吊范圍內(nèi)后采用樁機(jī)自身吊裝，并且進(jìn)一步下設(shè)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

圖2 單吊點(diǎn)吊裝示意

圖3 雙吊點(diǎn)吊裝示意

4.2.5 鋼格構(gòu)柱標(biāo)高控制

鋼格構(gòu)柱吊至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，為避免鋼格構(gòu)柱因自重等原因造成標(biāo)高下降，應(yīng)對(duì)其標(biāo)高進(jìn)行控制。在其兩側(cè)焊接φ18鋼筋吊環(huán)，并利用φ18鋼絲繩綁扎至樁機(jī)大臂將其固定于設(shè)計(jì)標(biāo)高。標(biāo)高控制完成后由項(xiàng)目管理人員進(jìn)行標(biāo)高復(fù)核，如有偏差，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，確保其標(biāo)高準(zhǔn)確。

4.2.6 焊接工字鋼及鋼筋技術(shù)固定

在樁機(jī)工作面上距離鋼格構(gòu)柱點(diǎn)位210mm（即二分之一鋼格構(gòu)柱截面）處拉出一條垂直于軸線的控制線，同時(shí)調(diào)整鋼格構(gòu)柱位置，使其側(cè)面與控制線位于同一鉛垂面（其他幾側(cè)方法同上），即保證鋼格構(gòu)柱位置周正。見圖4。

為避免因樁機(jī)移位時(shí)發(fā)生機(jī)械碰撞及擠土作用產(chǎn)生的側(cè)向作用力導(dǎo)致的鋼格構(gòu)柱產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、偏移等現(xiàn)象，施工人員通過討論分析及現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證確定采用鋼格構(gòu)柱兩側(cè)焊接工字鋼，另兩側(cè)焊接φ18鋼筋的方法將其固定至設(shè)計(jì)位置。

圖4 焊接工字鋼及鋼筋固定示意

在施工的過程中我們發(fā)現(xiàn)：若使用傳統(tǒng)方法，鋼格構(gòu)柱混凝土澆筑完畢后需等混凝土初凝后才能進(jìn)行樁機(jī)移位，采用上述焊接工字鋼及φ18鋼筋方法，混凝土澆筑完畢即可進(jìn)行樁機(jī)移位，進(jìn)行下一格構(gòu)柱施工［5］。使用焊機(jī)工字鋼和鋼筋的方法提高了鋼格構(gòu)柱施工效率，節(jié)約了人工及機(jī)械費(fèi)用，加快了材料、機(jī)械等周轉(zhuǎn)速率。

5 效果檢查

采用雙吊點(diǎn)吊裝、焊接工字鋼及鋼筋等措施后，鋼格構(gòu)柱定位質(zhì)量得到了有效提高，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核實(shí)測(cè)，共檢查了300點(diǎn)，其中合格289點(diǎn)，合格率為96.3%。見表1。

表1 影響鋼格構(gòu)柱定位質(zhì)量的因素統(tǒng)計(jì)

通過有效提高鋼格構(gòu)柱定位質(zhì)量，工程質(zhì)量達(dá)到預(yù)期效果，同時(shí)單根鋼格構(gòu)柱定位時(shí)間縮短約1～2 h，總工期縮短約12 d，節(jié)約了人工費(fèi)86 400元；機(jī)械設(shè)備租賃費(fèi)、返修費(fèi)等29 400元，同時(shí)增加工字鋼租賃、鋼格構(gòu)柱切割等費(fèi)用約13 000元，取得總經(jīng)濟(jì)效益約102 800元。

6 結(jié) 語

本文重點(diǎn)從鋼格構(gòu)柱放樣、樁機(jī)定位、鋼格構(gòu)柱吊裝、鋼格構(gòu)柱固定等方面控制鋼格構(gòu)柱定位質(zhì)量。通過紹興市中醫(yī)院項(xiàng)目的施工探索，取得了較好的效果。鋼格構(gòu)柱施工質(zhì)量控制優(yōu)秀的實(shí)施效果獲得了業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)的一致好評(píng)，取得了良好的社會(huì)效應(yīng)，為我們后續(xù)工程的承接打下了良好的基礎(chǔ)［6］。通過本次質(zhì)量控制活動(dòng)，項(xiàng)目管理人員對(duì)逆作法中鋼格構(gòu)柱定位有了更為全面的認(rèn)識(shí)，技術(shù)工人的理論和實(shí)踐技術(shù)水平也有了較大的提高。項(xiàng)目管理人員的質(zhì)量意識(shí)、個(gè)人能力、業(yè)務(wù)水平和解決問題的能力都有所提高，積累了經(jīng)驗(yàn)；同時(shí)，還提高了項(xiàng)目部施工隊(duì)伍的技術(shù)管理水平，為公司培養(yǎng)了技術(shù)精、作風(fēng)硬的施工隊(duì)伍，提高了項(xiàng)目整體管理能力和水平。