2023-08-09 1329 0
順逆結(jié)合(半逆作法)施工技術(shù)是針對(duì)基坑工程的一種作業(yè)模式,其以周邊逐層順逆結(jié)合式強(qiáng)化支撐組合與逆作樓板的結(jié)合程度,為基坑提供有效的支護(hù)體系,來(lái)滿(mǎn)足基坑施工作業(yè)的相應(yīng)要求。基于此,文章對(duì)基坑工程順逆結(jié)合施工技術(shù)進(jìn)行研究,以佛山國(guó)際金融中心項(xiàng)目為例,介紹了順逆結(jié)合施工的工藝原理,指出順逆結(jié)合施工的技術(shù)要點(diǎn),希望對(duì)相關(guān)從業(yè)人員提供一定的參考與借鑒。

佛山國(guó)際金融中心項(xiàng)目
中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司承建的佛山國(guó)際金融中心項(xiàng)目位于佛山新城中央商務(wù)區(qū)核心地段,是目前佛山在建第一高,由61層318米高的主塔樓、7層商業(yè)裙樓、商業(yè)步行街以及4棟高檔公寓塔樓組成,預(yù)計(jì)于2023年年尾落成啟用,屆時(shí)將成為集購(gòu)物休閑娛樂(lè)、商貿(mào)活動(dòng)和文化欣賞于一身的佛山地標(biāo)建筑。順逆結(jié)合(半逆作法)施工技術(shù)在該項(xiàng)目進(jìn)行了積極應(yīng)用與總結(jié),取得了良好的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和社會(huì)效益。
一、前言?
針對(duì)深基礎(chǔ)、地質(zhì)復(fù)雜、周邊環(huán)境復(fù)雜、工期短等特殊工程會(huì)選擇性采用超常規(guī)的逆作法施工技術(shù),能有效解決常規(guī)的類(lèi)似施工技術(shù)所無(wú)法處理的技術(shù)問(wèn)題。順逆結(jié)合法通常對(duì)地下室局部區(qū)域采用逆作法,通過(guò)此區(qū)域逆作結(jié)構(gòu)與基坑支護(hù)形成有效支撐,基坑開(kāi)挖至底,相鄰區(qū)域采用順作的施工方式,逆做區(qū)結(jié)構(gòu)采用外墻順做、梁板柱逆作相結(jié)合的方式,以梁作為橫向支撐(板在地下外墻內(nèi)側(cè)1500mm處封頭,待外墻施工完成后補(bǔ)全)頂在側(cè)壁圍護(hù)樁上的同時(shí)對(duì)鋼板樁室內(nèi)一側(cè)順做剪力墻,既保證了基坑外圍側(cè)壁安全,又為順做剪力墻提供了貫穿樓層的豎向作業(yè)空間,加快了施工進(jìn)度。
二、工程概況?
佛山國(guó)際金融中心為總建筑面積為48.69萬(wàn)m2,占地面積為6.55萬(wàn)m2,地上分為四大區(qū)域:購(gòu)物中心、公寓樓、辦公樓、地標(biāo)塔(H=317.2m)地下室單層建筑面積為5.3萬(wàn)m2,占地面積大,地下室共劃分為28個(gè)施工區(qū)域(如圖1所示),施工工況復(fù)雜,技術(shù)難度大,四面環(huán)臨地鐵,根據(jù)不同區(qū)域不同工況不同要求,購(gòu)物中心區(qū)域采用順逆結(jié)合施工技術(shù)。
該工程中央核心島區(qū)域采用順作法,外圍區(qū)域(其余分區(qū))采用逆做法且該區(qū)域采用多種類(lèi)型逆作法,包括順作法、逆作法、半逆作法、分層逆作等,購(gòu)物中心地下室采用半逆作法。
順作法:2區(qū)-4區(qū)、7區(qū)-10區(qū)、13區(qū)-16區(qū)、19區(qū)-22區(qū);逆作法:1區(qū)、5區(qū)、6區(qū)、11區(qū)、12區(qū)、18區(qū)、23區(qū)、24區(qū);半逆作法:25區(qū)、26區(qū)、27區(qū)、28區(qū);順作法:17區(qū)(四期地標(biāo)塔區(qū)域)。

圖1 地下室結(jié)構(gòu)施工流水示意圖
三、順逆結(jié)合施工技術(shù)要點(diǎn)?
3.1施工工藝?
逆作區(qū)梁板施工→順作區(qū)換撐梁施工→土方逐層開(kāi)挖→逆作區(qū)筏板施工→順作區(qū)筏板施工→逆作區(qū)外墻順作→順作區(qū)結(jié)構(gòu)施工

圖2 購(gòu)物中心半逆作法平面示意圖

圖3 購(gòu)物中心半逆作法現(xiàn)場(chǎng)效果圖
3.2反壓土技術(shù)
本工程基坑支護(hù)采用旋挖支護(hù)樁+3道內(nèi)支撐+中心島結(jié)構(gòu)的支護(hù)體系,采用半逆作法施工,根據(jù)設(shè)計(jì)施工工藝分為順做區(qū)和逆作區(qū)。逆作區(qū)分布在東、西、北三面基坑邊40m~70m范圍內(nèi),逆作區(qū)地下室土方采用分級(jí)放坡開(kāi)挖,先施工地下室頂板結(jié)構(gòu),再分層掏挖剩余逆作區(qū)地下室范圍內(nèi)土方,逆作地下三層結(jié)構(gòu),由梁板結(jié)構(gòu)換撐,最后再順做地下室外墻。工程地下室負(fù)三層為人防區(qū),受受地下室層高影響,只能使用小型挖掘機(jī)和小型車(chē)輛作業(yè),降效嚴(yán)重。因此考慮主要的土方外運(yùn)作業(yè)在負(fù)二層完成,同時(shí)也是最大限度的利用負(fù)二層高(凈高4.6m,車(chē)道凈高4m)、樓板承載力高(人防區(qū)頂板)、及24區(qū)出土主車(chē)道等有利施工條件。負(fù)三層部分隨負(fù)二層開(kāi)挖一次性挖除,只保留負(fù)三層1:3范圍原攪拌樁加固區(qū)域即可。

圖4 反壓土示意圖
3.3鋼筋環(huán)梁連接方式
鋼筋環(huán)梁連接方式為地下結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件的連接方式之一,環(huán)梁鋼筋通過(guò)散拼進(jìn)行安裝,梁板鋼筋通過(guò)穿進(jìn)并錨固在環(huán)梁內(nèi)的方式與豎向結(jié)構(gòu)安裝在一起。除環(huán)梁外的梁板鋼筋施工采用常規(guī)做法,由于鋼筋環(huán)梁無(wú)法整體拼裝安裝,現(xiàn)場(chǎng)只能采用散拼安裝,重點(diǎn)介紹環(huán)梁鋼筋散拼安裝技術(shù)。

圖5 鋼筋環(huán)梁平面示意圖
(1)鋼筋放樣、加工
按照設(shè)計(jì)施工圖尺寸進(jìn)行環(huán)梁鋼筋放樣,將主筋、腰筋按圖紙尺寸進(jìn)行下料,箍筋優(yōu)化為直角箍筋,部分箍筋拆分成兩個(gè)“U”形開(kāi)口箍。
根據(jù)主筋、腰筋在環(huán)梁不同位置形成圓狀的不同直徑計(jì)算其圓周長(zhǎng),采用彎弧機(jī)加工成圓圈,每圈主筋、腰筋鋼筋總長(zhǎng)L為:L=圓周長(zhǎng)+搭接圓弧長(zhǎng),其中搭接圓弧長(zhǎng)為10d,d為鋼筋直徑。

(2)綁扎、安裝
將底部主筋分層分批降入底部(先降貼近鋼管柱的主筋),并與兩個(gè)U行箍筋底部綁扎連接,下一步將腰筋按要求的間距逐根降下(先降貼近鋼管柱的腰筋),同時(shí)調(diào)整間距等并與箍筋綁扎固定,然后將上部主筋安裝至頂部位置,調(diào)整間距等并與箍筋上部綁扎固定,最后對(duì)主筋、腰筋的搭接部位進(jìn)行焊接使其形成封閉體。這種新的方法,使得復(fù)雜環(huán)梁鋼筋安裝變得靈活,解決了傳統(tǒng)施工方式下因鋼筋密集不易綁扎的難題。

圖6 環(huán)梁綁扎效果圖
3.4環(huán)形鋼牛腿施工技術(shù)
環(huán)形鋼牛腿連接方式為地下結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件的另一種連接方式,環(huán)形鋼牛腿通過(guò)拆分、組合散拼進(jìn)行安裝,梁板鋼筋通過(guò)在環(huán)形鋼牛腿上焊接并錨固的做法進(jìn)行安裝。鋼結(jié)構(gòu)環(huán)形鋼牛腿受到圓管柱頂部封閉的影響無(wú)法整體安裝,工程為解決環(huán)形鋼牛腿安裝問(wèn)題采用分段加工、分段安裝的安裝施工技術(shù)。

圖7 牛腿平面示意圖
(1)放樣、加工
根據(jù)圖紙對(duì)圓管柱、環(huán)形板進(jìn)行定位,確定出相應(yīng)的連接板、加勁板的相應(yīng)位置,并進(jìn)行環(huán)形牛腿拆分深化設(shè)計(jì)、放樣。使用數(shù)控切割設(shè)備制作異形環(huán)形板,主要把圓柱形(或豎向截面為梯形的類(lèi)圓錐形)牛腿拆分加工成兩個(gè)半圓柱。

圖8 牛腿加工、焊接部位處理示意圖
(2)焊接部位處理
焊接部位一個(gè)細(xì)小的毛刺都會(huì)影響焊接質(zhì)量,為了保證焊接質(zhì)量,在零件裝配前必須對(duì)零件板的坡口和焊接部位進(jìn)行打磨,將坡口上、焊接部位的掛渣、油污、塵土、浮銹等清理干凈,確保焊接質(zhì)量。
(3)安裝
在鋼管柱上方焊接的臨時(shí)吊耳作為吊點(diǎn),采用人工葫蘆分別將兩個(gè)半圓柱提升到托板位置并調(diào)整位置點(diǎn)。通過(guò)柱頂環(huán)板上和柱身的控制線進(jìn)行組裝組,對(duì)好柱身外環(huán)板、加勁板、連接板,達(dá)到精確定位,按照柱頂截面尺寸及全熔透焊接收縮等因素的影響,控制柱頂環(huán)板牛腿聯(lián)體組對(duì)截面尺寸、牛腿連接板上的孔與柱身的距離,保證孔的精確定位,并預(yù)留焊接收縮間隙,保證組裝尺寸符合要求。
(4)焊接
由于節(jié)點(diǎn)集中,焊縫數(shù)量多,為了防止因焊縫集中而產(chǎn)生的焊接變形,在焊接前進(jìn)行焊接預(yù)熱。焊縫采用對(duì)稱(chēng)施焊,焊接第二層時(shí),焊接方向應(yīng)與第一層方向相反,每層焊接接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)15~20mm。分層多道施焊,每層焊縫厚度不大于5mm。

焊接
(5)焊縫檢測(cè)
焊接完成24小時(shí)后進(jìn)行無(wú)損探傷檢測(cè),確保焊接質(zhì)量,如發(fā)現(xiàn)焊接未滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求立即返工。在整體組裝完成后,進(jìn)行組裝驗(yàn)收,合格后加設(shè)臨時(shí)防變形措施。

圖9 焊縫檢測(cè)示意圖
3.5外墻與梁板連接技術(shù)
(1)梁板逆作,外墻順做,梁板和外墻采用分離式二次施工法。地下室-1F層梁板結(jié)構(gòu)施工時(shí),板結(jié)構(gòu)不封頭,梁和地下室側(cè)墻的暗梁連接對(duì)撐至支護(hù)腰梁上,板結(jié)構(gòu)施工至距離暗梁1500mm處收頭,1500mm為后期地下室側(cè)墻的施工空間,在暗梁上進(jìn)行地下室側(cè)墻的墻體鋼筋插筋以便后期地下室側(cè)墻施工時(shí)鋼筋搭接;待-2F、-3F層水平結(jié)構(gòu)按該施工方法施工完成后順做地下室側(cè)墻,-3F層側(cè)墻施工時(shí)連同留置的1500mm的板水平結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行澆筑,按照此施工方法逐層向上施工至-1F層側(cè)墻封閉完成。
(2)側(cè)墻順做時(shí),對(duì)側(cè)墻底部的土方超挖500mm,便于對(duì)側(cè)墻底部的樁進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)處理劑防水處理,當(dāng)完成側(cè)墻底部樁頭磚胎模后進(jìn)行小土方回填,在綁扎初步鋼筋的施工注意錨固搭接滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,施工至上層頂板時(shí)保證板鐵和墻體的錨固。

圖10 外墻順作示意圖?
四、結(jié)束語(yǔ)?
根據(jù)佛山國(guó)際金融中心工程地下室施工特點(diǎn),半逆作法施工技術(shù)有效的解決了逆作法和順作法各自的缺點(diǎn),充分發(fā)揮了兩種做法的優(yōu)點(diǎn),是兩種做法的有效結(jié)合。
佛山國(guó)際金融中心結(jié)合實(shí)際工程情況選擇順逆結(jié)合施工技術(shù),施工過(guò)程對(duì)整體結(jié)構(gòu)的逆作范圍與加強(qiáng)撐進(jìn)行合理調(diào)整,這樣便可以滿(mǎn)足工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,避免結(jié)構(gòu)整體產(chǎn)生縫隙,在施工安全、質(zhì)量、效率、效益上面都得到了有效的提高。因此,相關(guān)施工人員要合理選擇及應(yīng)用施工技術(shù),不斷提升整體施工進(jìn)度與質(zhì)量,從而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益,也為地下逆作建筑工程項(xiàng)目的施工提供一定的參考。
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