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【關鍵詞】懸索橋大修;加固;施工方案
0.工程簡介
石門澗人行懸索橋橋跨105m、橋寬2.5m、矢跨比1/11.2,93年建成交付后成為廬山石門澗景區的一景。本次大修加固工程是為了確保橋梁的長期安全性,對已嚴重腐蝕的主纜鋼絲和無法檢查的錨錠進行更換處理。
本次大修加固工程主要內容有:更換主索、錨錠、橋面板和人行欄桿,對大橋的基礎、索塔、鋼管主桁梁只做維修、除銹、刷漆和涂裝。
1.總體施工方案
廬山石門澗懸索橋大修加固工程總體施工流程:施工準備巖錨、新索鞍、交換梁、錨座施工新主索、新錨索安裝新索夾、新吊桿安裝主桁梁除銹、刷漆橋面板預制舊索、舊吊桿拆除舊橋面板拆除、新橋面板安裝舊欄桿拆除、新欄桿安裝全橋線型調整交工驗收。
2.分項工程施工方案
2.1新建預應力巖錨施工方案
預應力巖錨采用鉆機鉆孔,液壓千斤頂張拉,張拉采用伸長量與張拉力雙向控制。巖錨直徑180mm,采用14根直徑15.24mm無粘結鋼絞線集束,其錨固段內錨頭組數共為4組,每組錨頭分布3-4根鋼絞線。施工流程為錨桿孔測量放線、鉆孔設備、鉆機就位、鉆進方式、鉆進過程、孔徑孔深、錨桿孔清理、錨桿孔檢驗、錨桿體制作及安裝、錨固注漿、錨桿張拉。
2.2錨座、交換梁施工方案
全橋共有4個交換梁及錨座,錨索檢查井采用C20混凝土,下設漿砌片石基礎。錨座、交換梁采用C40混凝土,下設C20混凝土墊層。自落式砼攪拌機生產砼,人工手推車入倉,小型振動棒振搗。可先行施工離砼攪拌機較近的錨座,另一側錨座通過舊橋橋面運輸到位后入倉。施工時,必須嚴格按照錨具廠家要求埋入錨具預埋件后方可澆注交換梁入錨座砼。主纜索錨具及配件選用法爾勝公司生產的FASTEN250Ф15-19,全橋共計4套。混凝土施工應避開下雨時段進行,澆筑完成后應及時進行養護。
2.3新加高索鞍施工方案
新加高索鞍施工采用支架施工法。即搭設鋼管支架至塔頂,在塔頂形成施工平臺,進行索鞍的加高施工。
施工時先將新老混凝土結合表面鑿毛,鑿毛深度為5-6mm,新加高索鞍鋼筋安裝,應先在原有蓋梁頂面進行植筋,植筋鉆孔直徑比所植鋼筋直徑大4mm,深度為200mm。新植鋼筋與構建鋼筋焊接時,其焊點距基材混凝土表面應大于15d,且應采用冰水浸漬的濕毛巾包裹植筋外露部分的根部。在索鞍兩端,轉向器正上方2cm處預留一個Ф7mm高強鋼絲圓環用來與索夾防滑鋼絲搭接。
模板采用小型鋼模,確保結構尺寸與外觀質量。索鞍混凝土標號為C40,采用人工提升到塔頂,人工灌注入倉,小型振動棒振搗。
為防止舊主索拆除時主塔受力的不均勻狀態出現,暫時不讓砼封閉固結舊主索,方便拆舊主索時舊索能在舊索鞍上滑動,對主塔不產生偏向水平力。因此澆筑新索鞍時將舊主索與砼隔開,在舊主索拆除后再用等標號砼堵塞。
2.4主索更換施工方案
主索的更換采用在原有主索同一水平面兩個索夾處鋪設鋼管并與索夾連接牢靠,在鋼管上鋪設竹排架通過特制鋼凳規整并架設主索的施工方法。新索運至搭設的竹排架上,由牽引器和牽引繩先由橋中向兩端展開牽引到主塔,再牽引到錨座交換梁處。新索采用單根鋼絞線牽引,待單根主索鋼絞線牽引全部完成后,再進行排束、歸整而安裝索夾和索夾防滑拉桿。為保證新索體系轉換時的受力均勻,應在兩個塔頂設置一定的預留索量便于調索。
新索的下料長度應根據設計計算的無應力狀態下的跨中、塔頂、及巖錨交換梁新索錨點的位置精確定位,考慮原橋塔頂已存在一定偏位和錨索角度與原設計不全吻合的情況,必要時可通過交換梁上錨固處對新索進行張拉,以調整塔、索的位移。
新索架設工作的全過程必須在廠家指導監督下進行。新索由離開直到架設完畢必須有專人負責全程運送、保護、監督,對鋼絞線外層的PE套不得損壞。
舊索拆除要待新索完成受力轉換后方可進行。
2.5吊桿、索夾更換施工方案
主索安裝定位完成后進行吊索、索夾安裝,吊索、索夾全橋共計68副。所有索夾、吊桿、螺母、防滑鋼絲均應熱鍍鋅處理。索夾安裝時應墊一層軟質橡膠片,使鋼絞線的PE護套不致被夾壞。
新吊桿與新索夾的安裝也在滿鋪支架上進行。必須嚴格按照設計的要求進行安裝。索夾安裝時先由跨中向兩端逐段歸并整理成正六角形集束,其中上層中間位留作防滑牽引拉桿用,用索夾和不銹鋼窄夾片夾緊成型,真至通過索鞍到巖錨交換梁處錨固牢靠,索夾安裝時應先確定中跨中點和邊跨靠近主塔第一個索夾的位置。根據設計提供的各索夾中心在主纜無應力狀態下的線性長度直接用鋼尺丈量做好標識,最后利用全站儀復核各點坐標。安裝索夾時采用電動扭矩扳手擰緊索夾螺栓。索夾螺栓采用高強度螺栓,高強度螺栓的擰緊應分初擰和終擰。
安裝新吊桿時,通過下吊點上螺帽進行調整吊桿受力,吊桿調整時采用電動搬手,待新吊桿受力均勻后,再由跨中向兩端對稱逐根卸除老吊桿。如此時橋面主梁標高與設計標高相差太多時,則應將主桁架接頭焊縫解除后再進行主梁設計標高調整,具體焊縫解除部位根據施工現場實際情況而定完成后再焊接恢復。
舊吊桿、舊索夾拆除可與舊主索拆除一并進行,先拆除吊桿與主桁梁的聯接,把主索分段拆除后,搬離橋面,分解,運送出場。
2.6其他維修加固項目施工方案
人行道橋面板全橋共有:1、2號板各101塊,1a號板2塊。采用一次壓花紋成型。在預制1號板時,在其兩端中間現澆20×20cm方形立柱底座,高6cm,以便預埋鋼板,使欄桿立柱能牢靠的焊接在預埋鋼板上,主筋必須置于底部,不得倒置。
人行道橋面板采用集中預制,人工抬運至橋位安裝的施工方法。面板采用C40混凝土,結合主橋拆鋪進度要求,投入預制鋼模為10套,當預制板混凝土強度達到設計強度的75%時,方可起吊拆模。橋面板由兩端向跨中對稱進行,每拆一塊舊橋面板,即安裝一塊新橋面板,以減少主梁的變形。人行道板鋪設完成后進行調整,應鋪設平穩、板面平整,無明顯損傷、排列均勻,人行道板相鄰高差不大于3mm,板與板之間預留2cm伸縮縫。
人行道欄桿橫桿采用Ф38×3.0mm鋼管,主立柱采用Ф50×3.5mm鋼管,立柱采用Ф25×2.5mm鋼管,橫桿采用Ф38×3.0mm鋼管,扶手采用Ф50×3.5mm鋼管。所有鋼管在工廠噴砂除銹、鍍鋅防腐。鋼管主立柱與預埋在人行道面板上的M-1鋼板焊接牢靠。欄桿扶手調整應水平成一線,平直,扶手在10m長度范圍內,矢度不大于10mm。欄桿平直,無彎曲現象,焊接處要平順。每30米檢查一處。
主桁梁除銹刷漆施工采用橋面吊掛鋼梯和木板腳手架,在主桁梁下方形成施工作業平臺進行施工。
2.7監測監控方案
本項項目的監測主要是測量監測,由設計及監控單位提供具體數據及施工方案。監測包括兩個方面,一是對施工過程中的關鍵工序進行實時跟蹤監測,確保關鍵施工的安全、可靠和施工質量;二是階段性狀態監測,當施工到某一相對穩定的狀態時,測試結構的線型、變位、應力狀態和動力特性。針對該橋的特殊性,建議進行結構的線型、變位、應力狀態和動力特性的監測。
對本項目進行對比施工模型計算和階段性監測的實測值,分析偏差原因,利用模型段的實測參數和動力特性的測試分析參數,并考慮環境作用的影響,對下一步施工的結構變形和應力狀態進行預測,確定下一階段的調整量。
【關鍵詞】高層建筑;施工技術;管理措施
引言
隨著我國社會經濟的蓬勃發展,人民生活水平的提高,建筑科學和建筑技術也有了高速發展。尤其在城市建設中,隨著地皮的緊缺及充分發揮土地的綜合利用率,高層建筑日益成為城市建設的主體。高層建筑的資金投入相對多,施工周期長,且混凝土澆筑量大,工程質量及施工安全等方面有它的特殊性,只有搞好高層建筑工程施工的技術管理,才能控制工程的施工質量、進度、成本、安全。
1 工程概況
某大廈工程為框剪結構,Ⅵ度抗震設防,靜壓預制方樁基礎,地下一層,層高4.5m,地上23層,層高3m,屋面設計標高73.5.0m,電梯機房上部設有檢修房,檢修層屋面設計標高為77.0m,為本工程的最高部位。
2 施工方案
施工方案的優化選擇直接關系到工程的進度、質量和成本控制及保證安全生產,因而施工方案的確定是施工技術管理的重點。要準確確定高層建筑的施工方案,必須對工程特點及周邊環境、施工進度、質量標準等進行全方位的了解,并在施工過程中不斷地總結經驗,勤思考、善突破,多構思幾套施工方案,加以比較,優化實施。
2.1 靜壓預制方樁方案的選擇及施工措施
2.1.1 該工程的水文地質情況
該工程地質屬于Ⅱ級沖積階地地貌,周圍地形平坦,建筑±0.000標高與場地基本一致,無低洼和陡坎。根據勘探單位提供的《巖土工程詳細勘察報告》持力層在砂礫層,層面埋深10.50~12.00m。
2.1.2 靜壓預制樁方案的選擇
根據工程地質和水文的特點及設計持力層層面埋深,壓樁施工前應先試樁,確定樁長,一定要考慮到各個部位不同的土方開挖標高,比如電梯井基礎承臺底的標高,并要考慮到樁身的設計有效長度(本工程4m),確定樁長既要保證樁身的有效高度,又要避免土方開挖后過長截樁,造成經濟損失和結構補強。該工程由于場地回填平整、壓實,保證樁機正常行走施工。
預制靜壓樁方案的選擇時,根據周邊環境的情況,著重考慮壓樁過程產生的土層擠密效應,對場地周圍舊建筑物的影響,所以在確定沉樁順序時,選擇先從臨近舊建筑物的開始壓樁再向中間部位進行壓樁,從而減少土擠壓后在舊建筑物的基礎部位起拱,同時選擇沉樁過程按先深后淺,先密后疏,先長后短的原則,并考慮施工順序上的銜接及進度進行沉樁順序安排。施工過程對周圍的舊建筑物進行同步沉降觀測,該工程沒有發現任何不良影響,達到預想的效果。
2.2 土方開挖方案的選擇及施工措施
工程土質5m以上為較好的粘土層,地下水位在6m以下,地表水很少等特點和周邊環境的情況,確定基礎邊的放坡系數,分層選用了大小挖掘機進行開挖,承臺及其基礎梁采用小型挖土機開挖,其余土方采用大的履帶式反鏟機開挖,先用大的履帶式反鏟機開挖至一4.4m,再用小型挖土機械開挖承臺及基礎梁基坑基槽。注意防止機械碰撞工程樁,機械開挖深度應以保留300mm用人工修整。
樁間土比較規整,采用小反鏟挖掘機配合人工挖土,這樣與單純的人工挖土相比,可以提高工效。
勞務隊利用了CFG樁的布置方位,特制了50cm的挖斗,達到了提高工效的目的。實踐證明,該工程采用了上述方案后,開挖土方8900m3,破樁120l根(約166m),工期共計9d,投入機械臺班31個,勞力405個工日,而預算需投入機械臺班41個,勞力996個工日,節約工程成本約2.03萬元。
2.3 卸料平臺搭設方案選擇及施工措施
①按自成受力體系進行設計計算并繪制詳細的施工圖;②卸料平臺搭設時禁止與外腳手架連接,平臺板應固定牢固;③卸料平臺相關焊接件必須滿足焊接工藝要求:④卸料平臺鋼絲繩調正后松緊一致受力均勻,平臺的外部可稍高20~30mm;⑤臨邊防護欄桿和擋腳板應油漆成醒目的紅白相間色;⑥欄桿柱與卸料平臺底座固定牢固,欄桿立面采用鋼板網封閉。
經設計計算,該工程的卸料平臺寬度為2.3m,采用兩根16號槽鋼作挑梁,伸入室內3m,外挑3m,用7根10號槽鋼作次梁,間距0.5m,距挑梁外端部250mn,和中部用16號鋼絲繩斜向上拉固定,平臺面鋪厚2mm鋼板點焊固定,采用φ48x3.5鋼管作為平臺欄桿,用鋼管扣件連接,欄桿高度1200mm,欄桿立面采用鋼板網封閉,并詳細地進行了位置的布置,全方位的滿足了施工需要及施工安全要求。
2.4 支模方案的選擇及施工措施
根據工程的特點和項目材料供應等情況考慮,經方案設計核算,核算過程主要考慮地下室及截面尺寸有代表性的梁、柱、板、墻;本工程采用的支模方案選擇為:柱側模墻模梁側梁底模樓板底模均采用18mm厚膠合板柱壓枋墻板隔柵及壓方采用寬×高為60×80mm杉木枋子;柱子、墻板擱柵間距為300mm,墻板雙鋼管壓桿間距為600mm。墻板采用M18對拉螺栓及26型3型扣件、間距雙向600mm。樓板擱柵間距35mm檁條間距1000mm。
⑴500×500mm柱子,每邊三跟壓枋,間距250mm,''鋼管柱箍間距500mm,中間留設混凝土澆筑孔,柱底留清理孔。斷面1000×1000mm柱子,每邊五根壓枋,間距250mm,鋼管柱箍間距500mm,中間加M16對拉螺栓及26型3型扣件。
⑵梁斷面的側模豎向壓枋間距400mm,斜撐間距400mm,梁側上下各設一根縱向壓枋;梁斷面的側模豎向壓枋間距400mm,斜撐間距400mm,梁側上下各設一根縱向壓枋;梁底擱柵用鋼管或采用寬×高為60×80mm杉木枋子,間距400mm;粱截回不大于400×1200mm時,梁底擱柵采用鋼管間距200mm或采用寬x高為60×100mm杉木枋子,間距300mm杉木枋子,間距300mm;粱斷面的側模豎向壓枋間距400mm,斜撐間距400mm,粱側上中下各設一根縱向壓枋,并在梁中采用M14對拉螺栓加26型3型扣件拉結。梁支撐用鋼管搭設雙排鋼管排架,排拒不大于1000mm,縱向間距不大于800mm;設三步,架不高小于1.6m,梁排架與板排架連成滿堂腳手架整體,并設剪刀撐。
⑶控制墻體的截面尺寸采取的措施:在暗柱箍筋上或墻體水平筋上點焊12mm的鋼筋,鋼筋長度比墻厚小2mm,其布置方法為;豎向根部距地面15~20cm處(即第一道箍筋處),頂部位于最頂一道、、筋處,每塊大模板水平方向只需焊接3根(即兩端與中間部位)。這樣,經過加固確保了剪力墻的幾何尺寸。
2.5 外腳手駕方案及施工措施
①高層建筑的腳手架應經充分計算,根據工程的特點和施工工藝編制的腳手駕方案應附計算書。②立桿要落到實處,底部固定牢固,支座穩固。③駕體與建筑物機構拉結;當搭設高度大于24m小于50m時,拉結件的間距三步三跨,采用剛性拉結。當搭設高度大于50m時,拉結件的間距二步三跨剛性拉接。④腳手駕與防護欄桿;腳手駕首層及施工作業層應滿鋪腳手板,施工層如下每隔10m封閉一道腳手板,其余各層應拉設安全平網。⑤材質;鋼管Q235(3#鋼)鋼材,外徑48mm,內徑35mm,焊接鋼管、扣件采用可鍛鐵。要求按進場的鋼管按批次批量進行檢測。
2.6 工程垂直度及軸線的控制
控制垂直度和軸線的控制是保證高層建筑施工關鍵的環節之一 ,鑒于高層建筑的特點采用內控法,進行分段投測,可以縮短測程,減少風力、溫度對測量的干擾,其精度大為提高。用鋼垂球逐層向上投點放樣,同時每隔3~5層用光學垂準儀復核,不僅節省時間、提高工效,實現半天放樣一層的速度,且精度得到保證。
⑴首層控制網的建立及校核。根據工程的平面布置形式選擇不同形狀的控制網,由選定控制點組成垂直度控制網,取平行于建筑物柱列軸線或剪力墻中軸線,與軸線距離取為1m作為控制線,控制線的交點即為控制點;首層控制網建立后,應進行控制校核,網邊長用一把專用50m鋼卷尺丈量,所有角度均用J2光學經緯儀施測,復核后的首層控制網作為施工全過程垂直度控制及放樣的依據。
(2)控制點分段確定及在各樓層投測為縮短投測距離,防止誤差積累,并減少施工環境(風力、溫度)的影響,采取分段控測、分段投點的方式,比如我們在施工該高層住宅樓第l~15層作為第一段,第16~26層作為第二段,當施工至16層時,在同一位置控制點傳遞孔兩側預埋直徑12鋼筋,蔣首層控制網點位用光學經緯儀準確投至16層樓面,并進行校核(方法同首層網)。確定定位準確無誤后,將200mm×200mm×l0mm鋼板焊在預埋鋼筋上,并鑿出新的控制點,作為第16~26層各層垂直控制及放樣依據。為適應施工進度,克服光學垂準以操作緩慢的缺點,控制點在各段樓層上的投測采用鋼垂球逐層向上投點放樣,每3~5層用光學垂準儀校核。
(3)利用該層樓面控制網進行樓層施工放樣,如果控制網是矩形的根據各樓層控制網用常規方法進行施工放樣;如果控制網是弧形的,利用原有控制點,準確地定出各軸線交叉點,利用三角函數的關系,求得軸線交叉點相對于控制點的極座標值。
(4)為使墻柱位置、垂直度控制在規范允許偏差范圍內,采用模板軸線“雙控法”來確保墻、柱模板垂直度。除用距柱墻邊線50cm彈出墻柱模板定位控制線及墻柱轉角延長線,用以控制墻柱模板安裝位置準確外,在梁板模板安裝完畢后,根據各控制網線再進行一次投點,將模板控制點位控制線引測到梁模板板面,檢查控制模板的偏移和外墻柱、梁邊緣尺寸,結合墻柱模板垂直度檢查,將誤差控制在澆筑混凝土之前。
【關鍵詞】高層建筑施工;技術特點;管理措施
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
隨著我國社會經濟的蓬勃發展,建筑科學和建筑技術也有了高速發展。尤其在城市,隨著地皮的緊缺及充分發揮上地的綜合利用率,高層建筑 日益成為城市建設的主體。高層建筑的資金投入相對多,施工周期長,且混凝土澆筑量大, 工程質量及施工安全等方面有它的特殊性,只有搞好高層建筑工程施工的技術管理,才能控制工程的施工質量、進度、 成本、安全。現就具體工程結合在施工實踐對幾個關鍵工序及重點分部分項工程的施工方案的優化選擇及施工措施作闡述 。
(一 )工程實例
某高層職工住宅樓工程概括:該工程為框剪結構,六度抗震設防,靜壓預制方樁基礎,地下一層,層高4 m,地上26層,層高3 m,屋面設計標高75.0m,電梯機房上部設有檢修層,檢修層屋面設計標高為82.30m,為本工程的最高部位。
(二)施工方案
施工方案的優化選擇直接關系到工程的進度、質量和成本控制及保證安全生產,因而施工方案的確定是施工技術管理的重點。要準確確定高層建筑的施工方案,必須對工程特點及周邊環境、施工進度、質量標準等進行全方位的了解, 并在施工過程中不斷地總結經驗,勤思考、善突破,多構思幾套施工方案,加以比較,優化實施
1.靜壓預制方樁方案的選擇及施工措施。 (1)該工程的地質和水文情況。該工程場地南面有一棟一層平房和兩層樓房尚未拆除,地質屬于II級沖積階地地貌,周圍地形平坦, 建筑±0.000標高與場地基本一致,無低洼和陡坎。根據勘探單位提供的 《巖土工程詳細勘察報告》持力層在圓礫層,層面埋深10.50~12.00m。(2)靜壓預制樁方案的選擇。根據工程地質和水文的特點及設計持力層層埋深,壓樁施工前應先試樁,確定樁長,一定要考慮間隔位不同的土方開挖標高,比如電梯井基礎承臺底的標高, 則考慮到樁身的設計有效長度 (本工程施工時事先沒有孝慮到這一點后來這部位截樁長度達到3~4 m),確定樁 長既要保證樁身的有效長度,又要避免土方開挖后過長截樁,造成經濟損失和結構補強。該工程由于場地內原有建筑的舊基礎尚未清除,為了避免沉樁時樁遇舊基礎造成偏樁、斷樁現象,在沉樁施工前先將舊基礎清除干凈,并將場地回填平整、壓實,保證樁機正常行走施工。
預制靜壓樁方案的選擇時,根據周邊環境的情況,著重考慮壓樁過程產生的土層擠密效應,對場地周圍舊建筑物的影響,所以在確定沉樁順序時,選擇先從臨近舊建筑物的開始壓樁再向中間部位進行壓樁,從而減少土擠壓后在舊建筑物的基礎部位起拱,同時選擇沉樁過程按先深后淺,先密后疏,先長后短的原則,并考慮施工順序上的銜接及進度進行沉樁順序安排。施工過程對周圍的舊建筑物進行同步沉降觀測,該工程沒有發現任何不良影響,達到預想的效果。
2.土方開挖方案的選擇及施工措施。工程土質5m以上為較好的粘土層,地下水位在6m以下,地表水很少等特點和周邊環境的情況,確定基坑邊的放坡系數,分層選用了大小挖掘機進行開挖,承臺及其基礎梁采用小型挖土機開挖,其余土方采用大的履帶式反鏟機開挖,先用大的履帶式反鏟機開挖至一4.4m,再用小型挖土機械開挖承臺及基礎梁基坑基槽。 注意防止機械碰撞工程樁。機械開挖深度應以保留300ram用人工修整。
樁間土比較規整,采用小反鏟挖掘機配合人工挖土,這 樣與單純的人工挖土相比,可以提高工效;
勞務隊利用了CFG樁的布置方位,特制了50 cm的挖斗, 達到了提高工效的目的。實踐證明,該工程采用了上述方案后,開挖土方8900 m³ ,破樁1201根(約166 m),工期共計9 d, 投入機械臺班31個,勞力405個工日,而預算需投入機械臺班41個,勞力996個工日,節約工程成本約2.03萬元。
3.卸料平臺搭設方案選擇及施工措施。 (1)按自成受力體系進行設計計算并繪制詳細的施工圖; (2)卸料平臺搭設時禁止 與外腳手架連接,平臺板應固定牢固; (3)卸料平臺相關 接件必須滿足焊接工藝要求;(4)卸料平臺鋼絲繩調正后松緊應受力均勻,平臺的外部可稍高20~30mm;(5)臨邊防護 擋腳板應油漆成醒 目的紅白相間色;(6)欄桿柱與卸料平臺底座固定牢固,欄桿立面采用鋼板網封閉。
經設計計算,該工程的卸料平臺寬度為2.3 m,采用兩根16號槽鋼作挑梁,伸人室內3 m,外挑3 m,用七根10號槽鋼作次粱,間距0.5 m,距挑粱外端部250mm和中部用l6號鋼絲繩斜 向上拉固定,平臺面鋪厚2mm鋼板點焊固定,采用 48×3.5鋼管作為平臺欄桿,用鋼管扣件連接,欄桿高度1200mm, 欄桿立面采用鋼板網封閉,并詳細地進行了位置的布置,全方位地滿足了施工需要及施工安全要求。
4.支模方案的選擇及施工措施。根據工程的特點和項目材料供應等情況考慮,經方案設計核算,核算過程主要考慮地下室及截面尺寸有代表性的梁、柱、板、墻;本工程采用的支模方案選擇為:柱側模墻模梁側梁底模樓板底模均采用18ram厚膠合板柱壓枋墻板格柵及壓方采用寬×高 為60×80ram杉木枋子:柱子、墻板用鋼管做壓條并加對拉螺栓拉結固定。墻板格柵間距為300mm,墻板雙鋼管壓桿間距為600ram墻板采用M18對拉螺栓及26型3型扣件、間距雙向600ram。樓板格柵問距350mm,檁條間距lO00mm。(1)500×500mm柱子, 每邊三根壓枋,間距250mm,鋼管柱箍間距500mm,中間留設砼澆灌孔,柱底留清理孔。斷面1000×lO00mm柱子,每邊五根壓枋,間距250mm,鋼管柱箍間距5o0m,中間加 M16對拉螺栓及26型3型扣件。(2)梁斷面的側模豎向壓枋間距400mm斜撐間距400mm,梁側上下各設一根縱向壓枋:梁底膠合板直接擱置在梁底格柵上,300×800mm梁底格柵用鋼管或采用寬×高為60×80mm杉木枋子,間距400mm;梁截面不大于400×1200mm時,梁底格柵采用鋼管間距200mm或采用寬×高為60×L00mm杉木枋子,間距300mm:梁斷面的側模豎向壓枋間距400mm,斜撐間距400mm,梁側上中下各設一根縱向壓枋,并在梁中采用M14對拉螺栓加26型3型扣件拉結。梁支撐用鋼管搭設雙排鋼管排架,排距不大于lO00mm,縱向間距不大于800mm設三步,架步高小于1.6 m,梁排架與板排架連成滿堂腳手架整體,并設剪刀撐 。(3)控制墻體的截面尺寸采取的措施: 在暗柱箍筋上或墻體水平筋上點焊 1 2 mm的鋼筋,鋼筋長度比墻厚小2 mm,其布置方法為:豎向根部距地面15~20 cm處(即第一道箍筋處),頂部位于最頂一道箍筋處,每塊大模板水平方向只需焊接3根(既兩端與中間部位)。這樣,經過加固確保了剪力墻的幾何尺寸。
5.外腳手架方案及施工措施。 (1)高層建筑的腳手架應經充分計算,根據工程的特點和施工工藝編制的腳手架方案應附計算書。 (2)立桿要落到實處,底部固定牢固,支座穩固。(3)架體與建筑物結構拉結:當搭設高度大于24 m小于50 m時,拉結件的間距三步三跨,采用剛性拉結。當搭設高度大于50 m時,拉結件的間距二步三跨剛性拉接。(4)腳手架與防護欄桿:腳手架首層及施工作業層應滿鋪腳手板,施工層如下每隔10 m封閉一道腳手板,其余各層應拉設安全平網。(5)材質:鋼管Q235(3#鋼)鋼材,外徑48mm,內徑35mm焊接鋼管、扣件采用可鍛鑄鐵。要求按進場的鋼管按批次批量進行檢測。
6.工程垂直度及軸線的控制 。控制垂直度和軸線的控制是保證高層建筑施工關鍵的環節之一,鑒于高層建筑的特點采用內控法,進行分段投測,可以縮短測程,減少風力、溫度對測量的干擾,其精度大為提高。用鋼垂球逐層向上投點放樣,同時每隔3~5層用光學垂準儀復核,不僅節省時間、提高工效,實現半天放樣一層的速度,且精度得到保證。(1首層控制網的建立及校核。根據工程的平面布置形式選擇不同形狀的控制網,由選定控制點組成垂直度控制網,取平行于建筑物柱列軸線或剪力墻中軸線,與軸線距離取為l作為控制線,控制線的交點即為控制點;首層控制網建立后應進行控制網校核,網邊長用一把專用50m鋼卷尺丈量,所有角度均用J2光學經緯儀施測,復核后的首層控制網作為施工全過程垂直度控制及放樣的依據。 (2)控制點分段確定及在各樓層投測為縮短投測距離,防止誤差積累,并減少施工環境 (風力、溫度)的影響,采取分段控測、分段投點的方式, 比如我們在施工該高層住宅樓將第1~15層作為第一段,第16~26層作為第二段 。當施工至l6層時,在同一位置控制點傳遞孔兩側預埋直徑12鋼筋,將首層控制網點位用光學經緯儀準確投至l6層樓面,并進行校核(方法同首層網)。確定定位準確無誤后,將200mm×200mm×l0mm鋼板焊在預埋鋼筋上并鑿出新的控制點,作為第16~26層各層垂直控制及放樣依據。為適應施工進度,克服光學垂準儀操作緩慢的缺點,控制點在各段樓層上的投測采用鋼垂球逐層向上投點放樣,每3~5層用光學垂準儀校核。 (3)利用該層樓面控制網進行樓層施工放樣,如果控制網是矩形的根據各樓層控制網用常規方法進行施工放樣;如果控制網是弧形的,利用原有控制點準確地定出各軸線交叉點,利用三角函數關系,求得軸線交叉點相對于控制點的極座標值。 (4)為使墻柱位置、垂直度控制在規范允許偏差范圍內,采用模板軸線 “雙控法”來確保墻、柱模板垂直度。除用距柱墻邊線50cm彈出墻柱模板定位控制線及墻柱轉角延長線,用以控制墻柱模板安裝位置準確外,在粱板模板安裝完畢后,根據各控制網線再進行一次投點,將模板控制點位控制線引測到梁板模板面,檢查控制模板的偏移和外墻柱、梁邊緣尺寸,結合墻柱模板垂直度檢查,將誤差控制在澆筑混凝土之前。
關鍵詞:建筑工程;深基坑;施工技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
一般來說,深基坑定義為:底面積在27平方米以內(不是20),且底長邊小于三倍短邊,開挖深度超過5米(含5米)或地下室三層以上(含三層),或深度雖未超過5米,但地質條件和周圍環境及地下管線特別復雜的工程。(反之則為淺基坑)。為確保房屋建筑基礎及地下室的正常施工和周圍建筑物、地下管線不受損害,需對地面以下開挖的土體所進行的一系列勘察、設計、施工和檢測等工作,統稱為深基坑工程。
二、房屋建筑工程深基坑的特點
深基坑施工的綜合性比較強,不但涉及了結構力學,同時還要考慮水文等因素,計算過程比較復雜。深基坑工程的支護體系既要涉及到較深的土方開挖,保證基坑相鄰建筑物和地下管線的安全及正常使用,又要有阻斷地下水向基坑內滲流、保證基坑內施工作業面干燥的功能。因此,深基坑工程的支護體系常由兩部分組成:一部分為支護結構,常在基礎打設連續密排的灌注樁、預制樁或鋼板樁擋土,當土質較軟、基坑深度較大而對變形限制嚴格時,還應對支護樁設置水平支撐或拉錨;另一部分為止水體系,常采用連續密排的水泥攪拌樁、高壓旋噴樁等形成阻斷地下水向坑內流動的隔水帷幕。深基坑工程一般具有以下特點:
深基坑的支護系統屬于臨時性的 ,安全很難得到保障。
(2)深基坑工程具有很強的區域性、很強的針對性,必須因地制宜。
(3)深基坑的施工的綜合性較強,既涉及結構力學問題,又涉及水文等問題,計算過程比較復雜。
(4)深基坑的深度和平面形狀、土體是蠕變體等使得深基坑工程具有較強的時空效應。
(5)深基坑工程是涉及支護體系設計、土方開挖、檢測、監測等信息化施工的系統工程。
(6)深基坑的開挖對相鄰建筑物的影響較大。
三、高層建筑的深基坑處理技術
a施工前的準備工作
(1)圖紙會審。接受施工圖后,應及時組織有關技術人員熟悉及會審圖紙,根據圖紙情況和合同要求,盡快與業主、協作單位取得聯系,進行項目劃分工作,明確各自工作范圍。同時將圖紙上的問題及合理化建議提交給業主、工程監理及設計部門共同協商,爭取將重大工程變更洽商集中在施工全完成或大部分完成。
(2)通過編制施工質量計劃、施工質量策劃,明確質量目標,分析質量目標可能無法完成的各種影響因素,針對這些影響因素制定有效的預防措施,防范于未然。
(3)施工方案編制中 ,所有參加施工的管理人員應充分發表自己的意見,只有那些在全員集思廣益,反復探討而得到的施工方案,才能是最科學合理、最切合實際的優秀施工方案。
b深基坑開挖的注意事項及方法
深基坑的開挖宜選擇分段、分層的方法進行開挖,分層開挖的土方厚度應在2m之內。深基坑開挖時應按照施工方案的部署進行施工,以免亂挖造成支護系統的受力不均勻。
測量放線人員應隨時對開挖深度和位置進行監測,以免工作中出現開挖挖過基坑底標高,造成超挖的現象。超挖既浪費了人工、進度、成本,又對后續的排水工作很不利。
每一段落的基坑土方開挖,都應在支護系統前均保留一定的被動土,在基坑土方開挖施工完成后再挖這些被動土,只有這樣才能減少荷載的積累和基坑支護系統的變形。為了確保深基坑底部土體的自然結構、避免坑底超挖,深基坑挖至設計底標高200mm時宜選擇人工進行開挖。大面積開挖時,應統一生產力進行開挖,挖好一段后應立即對這一段鋪設墊層,這樣施工的目的,是為了減少基坑底部土壤的的暴露時間,確保基坑的穩定。
c降排水方法
(1)根據地質勘探報告和先期的實地考察,在深基坑的開挖前期以明排水為為主要排水方式進行集中排放;在深基坑的開挖后期應配合以坑底“輕型井點降水”措施,盡量在坑底基本無水的情況下進行作業。(2)深基坑土方工程施工時,雖然有止水防滲措施,但在所難免會出現坑壁滲水的現象,可采取“堵”和“疏”的方法進行控制。當深基坑坑壁的滲水較小時,可以用干海綿、導流管將滲水排入排水坑。當深基坑坑壁的滲水較大時,應將該處的土體進行暫時保留,再進行壓實,然后使用注漿的辦法將滲漏部位封住。
四、施工安全技術措施
(1)土方開挖前 ,應會同甲方有關人員對施工區域內的地下管道、電纜、光纜等地下設施進行確認,以便在施工時采取相應的防護措施。
(2)根據地質勘察報告,如果工程的土質較好,在基坑開挖時可不考慮邊坡支護。若土質情況不好,應采用邊坡支護。
(3)根據定位測量給出的軸線點,確定基坑的挖土施工范圍,按一定的施工順序進行分層開挖,土方及時運出,不得在基坑周圍堆土。
(4)挖土前,先會同甲方確定給水管道的具置、走向、埋深,以便挖土時能夠有效控制,避免導致給水管道爆裂,造成嚴重的施工事故。在具體施工時,應在給水管道周圍預留部分土方,由人工清理,直至給水管道露出。
(5)施工時,新建建筑物邊線與原有建筑物較低時,應在施工過程中應嚴格觀察土方的穩定情況。采取必要的防護措施,防止因土方坍塌造成原有建筑物地面下沉。在施工時,應準備草帶子、石頭、磚等物品,對該處邊坡進行相應的加固防護,確保工程順利施工。
(6)在基坑四周嚴禁堆放任何物品,施工車輛嚴禁靠近。
(7)基坑四周必須設置安全防護欄桿,安全防護欄桿應由上、下兩道橫桿組成,宜采用上橫桿高度具地面1.2m,下橫桿高度距地面0.5m,并加安全圍網。安全防護欄桿宜采用Φ4 8mm鋼管 , 防護欄桿立 柱應埋入地下500mm,確保防護欄桿的穩定性。
(8)夜間安全防護欄桿四周應設置安全照明。
(9)施工人員上、下基坑應走安全通道,安全通道搭設應規范。
(10)進入施工區域的施工人員應戴好安全帽。
(11)做好基坑周圍的排水工作,防止基坑因雨水浸泡造成坍方。
【關鍵詞】施工測量;鉆孔灌注樁;縮孔;水上平臺;拱圈;拱上填料
1.引言
拱橋造型美觀,發展時間較早,歷史悠久,應用廣泛,適用性較強,使用材料廣泛,工藝成熟,本人就南京市浦口區津浦大橋的監理過程中獲得的心得與大家交流,希望能對大家以后的工作和學習能有所幫助。拱橋在橋梁設計中應用廣泛,拱橋的主要受力結構是主拱圈。鋼筋混凝土拱橋主要適用于中小跨徑的橋梁。
2.工程概述
南京市浦口區津浦大橋工程位于浦口公園北側,走向為東西向。在該工程中有一座九跨拱橋,每跨拱橋分布為12.9-15.3m不等,從邊跨至中跨對稱布置,橋梁總長為110.3m,需跨越河流一座。基礎為鉆孔灌注樁,橋墩為鋼筋混凝土薄壁墩,橋臺為u形橋臺,橋跨結構為鋼筋混凝土結構,拱的受力圖式為無鉸拱,按行車道位置不同,本橋為上承式橋。拱腹填料為級配碎石混合料,填料層以上按照道路結構層設計,30cm 12%石灰土底基層+20cm二灰碎石+15cm瀝青混凝土面層,側墻為鋼筋混凝土結構。
3.監理部的前期準備工作
(1)監理部在施工前應派駐具有同類工程工作經驗的總監理工程師/代表。(2)審核施工組織設計的可行性,尤其是主體施工方案的可行性。(3)組織監理部人員熟悉圖紙,參加設計技術交底。。(4)組織監理人員熟悉施工圖紙標明的主體施工工藝流程(一般設計單位會提出),編制監理細則。
4.施工測量監理控制要點
4.1橋梁平面控制網的布設
橋梁平面測量控制以橋軸線控制為主,并保證全橋與線路連接的整體性,同時為橋梁樁基及墩臺定位提供測量控制點。為確保軸線長度及橋樁、墩位的精度,必須布設專用控制網。要求施工測量控制點布設滿足的要求如:(1)圖形應盡量簡單,估算出來的未知參數的矩陣元素應盡量減小,并能用這些數據以足夠的精度用前方交匯方法進行放樣。(2)控制網一般要求布設成三角網或邊角網,其邊長應與河流的寬度匹配。(3)為使橋軸線與控制網緊密聯系,在布設控制網時應將河流兩岸軸線上的兩個點作為主要控制點。(4)所有控制點應便于觀測和保存。(5)為使施工放樣時計算方便,橋梁控制網常采用獨立的坐標系統,其坐標軸采用平行或垂直于橋軸線方向,坐標原點在工地以外的西南角上。這樣場地范圍內點的坐標都是正值。橋軸線上兩點間的長度可以方便由坐標差求得。
4.2高程控制測量
高程控制測量需建立高程控制網,高程控制網的主要形式是水準網,根據橋長的不同采用不同的水準等級。
橋梁高程控制點由基本水準點組成,應選擇在地質條件好及地基穩定處。背景工程在正橋兩岸橋頭附近均設置基本水準點,為了方便橋墩高程放樣測量,在距基本水準點較遠處增設施工水準點。
4.3橋梁竣工后應進行竣工測量
測量項目主要有:測定橋梁中線;丈量墩臺各部位尺寸;檢查橋面高程。
5.中粗砂地質水下鉆孔樁施工監理控制要點
拱橋基礎的型式有剛性基礎、樁基礎、管柱、沉井、地下連續墻等。鉆孔灌注樁基礎是應用最廣泛的基礎之一,且其施工方法比較成熟,但在特殊地基下的施工仍有很大的難度。南京市浦口區津浦大橋地質條件以中粗砂為主,施工環境為水上施工,針對背景工程特點總結監理控制要點如下:
5.1要求施工方做好以下施工準備工作:
(1)要求施工方水上平臺的搭設要穩固,樁機就位要平穩。(2)要求施工方合理安排泥漿池,背景工程以埋入水下的護筒設置為臨時泥漿池,監理部要求泥漿池的容量滿足施工需要,要求施工方埋設護筒以深入基底不漏漿為宜。(3)要求施工方鉆孔機械進場要及時報驗,對動力不足的機械不能在工程中投入使用。(4)要求施工方對周邊環境進行調研,根據周邊建筑情況,盡可能的降低水位,這樣有利于施工平臺的搭設及墩臺混凝土的澆筑,從而降低施工難度。
5.2縮孔的施工質量控制
要求施工方在施工前編制鉆孔灌注樁通病防治方案并經監理部審批,在方案中要求施工方針對本工程的特點重點在縮孔的環節上采取針對性措施。眾所周知,在中粗砂地基上進行鉆孔灌注樁施工極易造成縮孔,在施工過程中如何防止縮孔,減少施工偏差,是背景工程鉆孔灌注樁施工質量關鍵控制點,在監理過程中,采取的措施如:(1)建議召開工地專題會議,集思廣益,收集專家意見。(2)要求施工方選取代表性位置打試樁:先施工一根鉆孔樁,總結經驗數據,優化施工方案。(3)要求施工單位適當加大泥漿比重,保證泥漿的粘滯度。采用特殊土質土進行配置泥漿,背景工程采用陶土配置泥漿以減少縮孔尺度。(4)根據試樁數據,適當加大鉆頭直徑,以保證成孔直徑滿足設計要求。(5)要求施工方增加施工措施,在一次成孔后要二次掃孔。(6)縮短鋼筋籠安裝時間,要求施工方增加鋼筋焊工數量。(7)監理應重視一次清孔的施工質量,為二次清孔減少施工時間,從而減小縮孔的尺度。(8)要求施工方保證混凝土的供應,加快混凝土灌注施工時間。
5.3混凝土灌注竄孔的質量控制
背景工程為水上施工,土層的上部空隙較大,在混凝土灌注過程中容易造成竄孔,在監理過程中采取的針對性措施有:(1)要求施工方在鉆孔灌注樁施工順序上要間隔施工,從而大大降低竄孔的可能性。(2)要求施工方準確記錄混凝土澆筑方量并與混凝土面高程及時對比,監理人員在混凝土澆筑旁站過程中發現異常及時要報告。(3)在施工過程中出現了竄孔,監理部要求施工方采取降低混凝土澆筑速度,適當增大鄰樁泥漿比重的方法,起到了很好的效果。
6.水上平臺的質量控制
背景工搭設的水上平臺方案:圓杉木基礎打入河床,在木樁上搭設枕木,每根木樁均與枕木用扒釘相連。監理應做好以下工作:
(1)嚴把進場材料關,對進場杉木斷裂的、長度和直徑不符合方案要求的都不允許在工程中投入使用。
(2)水下基礎多排木樁應重點驗算其承載力,如經驗算承載力不夠需及時加密木樁。監理部在施工前審核施工方案時應驗算地基容許承載力,宜按下述方法進行:
[p]=N×0.5×(ULTp+A×Qr) 式中:
[p]——單向軸向受壓容許承載力;U——樁的周長(M),按木樁小頭直徑計算,樁尖長度不在計算范圍內;L——樁在局部沖刷線以下的有效長度(M),需實測河床下淤泥深度,入土深度應將其扣除。
A——木樁小頭面積(M);Tp——樁壁土的平均極限摩阻力(Kpa)可按下式計算:
Tp=ΣTi×Li/L (不同的土層累加)
N——樁的根數;Qr——樁尖處土的極限承載力(KPa),可按下式計算:
Qr=2M0λ[Q0]+k2×r2×(h-3)
根據上述公式計算出來的承載力與設計承載力數據進行比較,安全系數一般取1.2。
在工程上部結構施工前,監理部查閱地勘資料對木樁的承載力進行了驗算。
(3)在木樁施工時應派專門監理人員進行旁站,對打入深度不符合要求或者打斷的,要求補樁或者重新打入,打樁的間距要符合方案要求。
(4)檢查枕木的規格及與杉木的連接是否符合施工方案的要求。
7.主拱圈施工監理控制要點
(1)支架及底模的安設要求施工方嚴格按照施工方案執行,監理要特別檢查上部木模之間的空隙是否填塞到位,下部與枕木是否要固定牢靠。在奇數跨要重點檢查墩臺之間加設的拉筋是否擰緊。
(2)監理要及時跟蹤支架堆載預壓的情況,預壓合格后方可后續施工。一般預壓最不利跨,堆載應采用憎水性材料,模擬荷載堆載。根據支架預壓的數據,要求施工測量人員調整底模板的高程。
(3)要求施工方嚴格執行工藝施工程序,在施工過程中監理控制要點總結如:檢查混凝土澆筑順序是否正確:總體原則為從拱腳到拱頂,兩側對稱進行。是否按照設計或結構要求在拱腳處預留拱圈圓弧長約30-50cm混凝土作為后澆帶。模板的選擇是否能夠滿足主拱圈成型后達到設計要求的線型。背景工程拱圈頂模板厚度宜選用4-5cm竹膠板,防止脹膜又要考慮模板膨脹性能以達到主拱圈厚度的均勻性。嚴格控制好混凝土的坍落度。監理和施工方要共同做好沉降觀測。要求施工方合理選擇混凝土澆筑振搗機具,內部和外部振搗相結合,振搗混凝土的時間要適當,防止過振和欠振。
(4)多跨拱圈混凝土的澆注順序。拱式結構與梁式結構的主要區別是拱不僅豎直力的作用,還要承受強大的水平力。根據拱的受力圖式及連拱作用的原理確定拱圈混凝土的澆注順序是至關重要的環節。以背景資料為例,合理的混凝土澆注順序應為:①⑨③⑦⑤⑧⑥④②(見示意圖1)。在①③⑤⑦⑨跨的混凝土澆注過程中應在墩臺處幾根縱向水平拉筋,并在澆注混凝土前檢查其拉伸性能,確保其處于受力狀態。①⑨跨澆注前應做好臺背填土工作,確保拱跨結構的受力最終能傳于地基中去。②④⑥⑧跨應在其他跨卸架后后即其他跨處于受力狀態方可進行其拱圈混凝土的澆注工作。拱圈支架卸架應編寫合理的卸架方案并報監理工程師審批通過后方可進行施工,并在一天的最低的溫度時間段進行。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
圖1 示意圖
(5)拱盔支架卸架方案的擬定。待同條件養護的主拱圈混凝土試塊強度達到設計規定的強度時,方能開始卸架,應先卸有拉筋的拱跨,單跨卸架順序應先拱頂后拱腳兩側對稱進行。
8.側墻及拱上填料的監理
8.1側墻
鋼筋骨架制作除一般規定外,主要考慮受拉區、受壓區的搭接焊接或綁扎長度的不同要求,施工單位施工時很容易忽視。重點檢查模板的剛度、變形值不超過容許規定,以保證外露面平整美觀。
8.2拱上填料
背景工程為級配碎石填料,監理應重點檢查:(1)在填筑前應對混合料級配范圍進行確定,并送試驗室試驗合格后方可進行施工,確保原材料合格。(2)填筑順序為先填筑拱腳處至拱頂部位,待全部拱跨填完后再全幅填筑拱頂以上部分,嚴禁傾填。(3)拱上填料應加水壓密。
9.橋梁附屬工程
拱橋在市政工程中的應用多以景觀橋出現,橋梁欄桿及外表面多用石材裝飾,對橋梁的亮化要求也比較高。橋梁欄桿多采用石材,要求根據材料的膨脹系數合理確定伸縮縫的間隔,要求按設計要求合理設置伸縮縫。石材外裝飾要求外掛平整、牢固、美觀。建議建設單位適當提高亮化工程的檔次,根據橋梁的方向合理配置燈光型號、顏色,夜間能夠折射美麗的水波倒影,體現城市的古典壯麗。監理要重點橋梁欄桿伸縮縫必須是否按照設計要求設置。
10.結語
隨著社會的日新月異的發展,大型橋梁不斷涌現。拱橋不僅僅獨立存在,往往在組合體系橋中出現,拱橋的發展前景是廣闊的。所以對拱橋結構的研究是有必要的。本人通過對小跨徑拱橋監理過程中的工作經驗進行了總結,望能對讀者在以后的工作中起到一定的參考作用。
參考文獻
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2、黃曉明.土木工程材料[M].東南大學出版社.2001
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