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[关键词]液压支架 ;倒安装工艺;安全施工
中图分类号:TD327.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)14-0285-01
前言
开滦钱家营矿业分公司是一座年产550万t的大型现代化矿井。由于目前综采效率高,回采速度快,就使得综采设备的需求量和综采工作面安装和拆除工程量增大,为缩短收尾工作面拆除封闭和新投工作面投入生产时间,同时结合该工作面使用的支架完好状况比较好的实际,在1396W工作面综采工作面设备倒安装到1691E综采工作面,以减少运输环节和运输费用,充分发挥了液压支架使用性能优化。
1 倒安装工作面概况
1.1 拆除工作面概况及工程量
1396W工作面上风剩余走向长度46m,面长170m,倾角10~23°,煤厚0.2~3.0,共使用ZY3600-13/32型液压支架87组,已停止回采。采用拆前梁或拆顶梁分体运输的方法(井上下井支架采用前梁与主支架分体运输的方法,倒装的支架采用前梁与主支架或顶梁与主支架分体运输的方法)。
1.2 安装工作面概况
1691E工作面风道长1010m,面长173.7m,煤层倾角25°,煤层厚度3m,1691E工作面需安装支架102组,首先由井上下25组进行安装,其余支架由1396W倒装(77组)。上端头安2组加长梁支架,下端头安1组加长梁支架。
2 支架倒安装施工方法
2.1倒装、安装顺序及方法:
(1)、工作面倒装、安装顺序:
1691E先安装下运运煤设备安装面溜机组扩面(以上环节已经完成)安装支架(首先安装井上下的25组支架)
1691E安装支架的同时可进行1396W拆除前准备,准备完毕后进行液压支架拆除。
1396W上口端头支架加长梁单独断开运至1691E安装或由井上下。
(2)、工作面倒装方法:
(1)1396W工作面支架拆除方法:
液压支架拆除采用由下向上拆除顺序,采用分体(分体采用拆除前梁)倒装的方法,上井的支架采用分体(分体采用拆除前梁或拆除顶梁)的方法。即用14T绞车配合10T平轮、40T大链,水柱将支架外牵、解体,然后采用绞车前拉、水柱配合外支将支架调向成倾斜方向上拉,支架拉出后在原支架位置打二块走向托板,一梁三柱打好;拆除时首先拆除第二组支架,第一组支架拆除前梁后当做掩护架子使用,随着支架的拆除,掩护架子及时上拉并调整成倾斜方向,护住待拆支架前方的顶板。
(3)1691E工作面安装方法:
1)工作面液压支架采用由下向上后退式安装的施工方法。
2)首先安装位置亮场,支架松到采面安装地点卸车平台位置后,解开压板和可,梯子道提前断开运走,前方垫好钢梁或木料,挂好导向轮,用安装14T和上口松支架绞车配合牵引卸车。
3)支架安装利用安装14T绞车、10T平轮、液压单体柱、上口松支架14T绞车配合调向安装,支架调正后,安装前梁,升支架,安装面溜连接。
(4)、支架安装亮场要求:首先将待安支架位置亮场,控制好顶板。安装地点为大板、长钢梁、单体柱配合锚网支护顶板,亮场控制顶板应在安装好的支架顶梁处向上打2或3块3.5m长钢梁:一侧放在已安好的支架上,另一端打好两棵水柱;若顶板压力大、有拉绺、顶板下沉等显现,在支架前梁和尾梁处各打好一趟大板或长钢梁,一梁三柱,护住所安支架前梁和尾梁侧的顶板。
(5)、支架安装扩帮要求:老塘侧或煤壁侧扩帮,采用人工手镐方法,使用3米大板或长钢梁配合单体柱沿倾向布置,板距0.5~0.8米每块。煤侧扩帮前,首先在扩帮位置打好锁口板,再人工掏出柱窝打好板后在拆帮,往里做完板后,用小板或短料将煤帮背好上顶插严背实,整个施工过程必须安排专人观山,发现问题,立即处理,待处理好后,方可继续工作,必须将施工地点处的顶板加固好,避免出现意外事故,人员要站在支护好的地方作业,上顶要用小板插严背实,接顶,禁止空顶作业,扩帮过程支护的单体柱严禁露脚,煤帮用小板及短料进行插严背实。
(6)、安装顺序:由下而上、后退式安装。
(7)、支架运输方式:采用分体运输,即从井上将支架前梁拆除后,分主支架与前梁两部分,分别运至井下,经风道送至采面安装位置卸车后调向入位,然后将支架与前梁组装好,将顶板支护好。最后将支架与面溜连接好。
(8)、支架安装工艺:主支架(拆除前梁后的支架)及前梁运至切眼上口换绳、转向主支架及前梁运至采面安装地点上方主支架入位、调向接好支架高压供液系统支架组装(将前梁安好)升液支护支架与面溜连接。
(9)、安装前梁:主支架入位调正后,进行前梁安装,安装前梁采用安装14T绞车配合调整本组支架液压系统进行,即:将前梁平放在面溜上(在安前梁支架前方,与支架相对),前梁轴孔与支架轴孔对齐,然后进行调整支架,使支架顶梁与前梁基本处于一条直线,配合绞车起吊并牵移前梁及调整支架,使支架与前梁铰接,重复绞车起吊、牵移、调整支架将轴孔对齐,将轴安好,将支架升起。
(10)、支架安装迎头距机组位置小于5米时,将机组运行至已经安好的支架下方,运行机组前,采用支架推移顶子将面溜拉回不下于800mm,防止运行机组时割煤,机组运行到距安装迎头15m位置后停机同时必须将机组停电。
(11)、安装绞车距离安装迎头10~30m,绞车稳固在安装迎头以下或以上位置,由于局部轨道距离插帮宽度不能满足绞车宽度要求,宽度不足时可将绞车稳固在面溜内,绞车采用四压两戗稳固,绞车在面溜内时,在迁移绞车时,严禁采用自拉自的方法进行,需采用上口绞车进行迁移,迁移绞车时,在绞车下方打好不少于一棵老杠,同时绞车以下不小于3组支架位置设专人截人。
(二)1691E工作面支架安装技术要求:
1、支架组数的确定
根据切眼实际净斜长152.2m,支架安装组数为102组,安装长度为1.505×102=153.5m
2、头组支架下边线位置:与运道上帮齐。
3、末组支架上边线位置:出上风道下帮1.3米。
4、支架安装质量要求:支架安装按线入位,上顶平直,前梁垂直煤壁,小梁挑起,升柱达到初撑力要求,大柱排成一条线,前后不超过100mm,相邻支架不得掐架,上顶不平时,用木料垫实或木垛接顶。
4 技术经济效果分析
1、由于此倒装施工是支架整体倒装,支架不拆散,因此避免了配件的丢失和损坏,同时还从运输环节上减少了支架上井和下井的工程量,从此整个工程完工后统计情况看,与其它收尾后支架上井和支架下井安装工程作比较,共节约资金投入200多万元。
5 结束语
综采设备的倒安装,与设备全部上下井相比可大大减少倒装准备工程量和运输工程量及费用,加快倒装进度,为收尾工作面及时回撤密闭和新工作面尽快安装投产赢得时间。此次同一区域液压支架在井下倒装的顺利完成,为井下综采工作面综采设备倒安装积累了成功的经验。
参考文献
[1] 郭胜利.复杂地质条件下综采工作面液压支架回撤技术[J].煤炭工程,2006(7):35-36
[2] 钱鸣高,刘听成.矿山压力及其控制[M],北京:煤炭工业出版社.1996
[3] 张明清,岳宗洪,吴桂义,等.综采工作面下行式支架回撤技术的理论研究与实践[J].煤炭工程,2008(4):35-38
关键词:高支模施工;高层建筑;施工流程;概况
一、高支模的概况
近年来,随着国民经济的不断发展和人民生活水平的提高,人们对于建筑结构提出了新的要求,由原来的有房住以及住得下的房屋居住要求逐渐的转变成为了一种以个性化、美观化为主的居住模式。在这种建筑要求的促进和影响下,越来越多的大跨度以及高层建筑工程涌现了出来,成为建筑工程项目中的核心重点,更是建筑施工的关键。基于此,在目前的建筑工程项目中,人们对于高支模技术也提出了新的认识和看法,以可靠、先进的施工质量为基础的施工结构越来越受到人们的重视与关注,成为当前工程施工的核心标准所在。
高支模施工技术就字面上理解,我们就可以知道其施工要求所在。在施工的过程中高支模技术就是一种在高度较高的地方搭设模板的支撑结构和施工方式。这种施工技术由于在施工中,其高度都在5m以上,因而在施工的过程中施工难度较大,这就需要我们在工作中进行系统全面的统计与总结,使得工程项目中各种问题都能够得到有效的解决。高支模支撑体系作为一种施工难度大、危险系数高的结构模式,因此在施工中就需要我们对各种环节进行全面系统的控制,并且要求工作人员能够对其各方面连接以及施工技术进行全面系统的监督与设计,使得其各方面要求都能够达到人们预计标准和要求。
二、高层建筑施工中高支模施工的流程
1、钢管支架的搭设顺序
轴线及梁位放线在地面上水平标高控制梁板竖向支顶安装架设梁底木枋龙骨于钢管顶托托板上梁底模板及梁侧模安装架设板底木枋龙骨于钢管顶托托板上楼板模板安装模板、支顶验收梁板钢筋绑扎梁板混凝土浇筑混凝土养护。
在安装高支模支架时, 必须设置临时的防倾覆设施, 同时还要注意以下几个方面:①钢管材料、规格、间距、扣件应符合施工方案的要求;②立杆必须设置纵横向扫地杆, 纵上横下,在立杆的底部, 必须设置垫板和底座, 立杆的顶部可以设置可调支托, 其螺杆伸出钢管顶部须≯150mm;③每隔1.5m应设置1道纵横的水平方向拉杆, 并按@5~6m加纵横Φ48钢管交叉撑。同时所有的水平拉杆均应与四周固定牢靠。当无处可顶时, 应在水平拉杆的端部和中部沿竖向设置连续式剪力撑;④紧固扣件时,可以使用力矩扳手实测,同时注意所有扣件的开口必须向外;⑤搭设脚手架时,施工人员必须系安全带、佩戴安全帽, 操作工具均应放置在随身携带的工具箱内,在吊装工具下方不允许有人。⑥立杆接长可以使用对接扣件连接,相邻立杆的对接接头不能在同步内,每隔1根立杆的对接接头在竖向的间距应该比规定的长度要长。接点中心距主节点的距离也应该符合规定;⑦钢管支架搭设时, 其规格、材料、间距、扣件等均应符合施工方案的要求;⑧凡遇六级以上大风、浓雾、雷雨时,均不得进行高空作业,停工后再使用脚手架时,必须对脚手架进行全面检查,合格后才施工。
2、混凝土浇捣施工
浇注的墙、柱和梁板的竖向结构达到规定的强度后,方可作为模板支架的约束端;混凝土施工前,应检查其施工配合比,对混凝土的坍落度进行实时监测,符合规定要求后再进行浇注;要如实地填写混凝土委托单,委托单的内容包括项目名称、施工部位、外加剂、强度等级等信息;浇注混凝土前,应检查输送管线的布置方式,使其符合规范的要求。施工时,应避免水平振动荷载,也应避免在浇注过程中出现混凝土堆载过大的现象;施工时,要保证模板支架均衡受载;严格保证施工荷载在设计荷载的范围内,对超过最大荷载的情况要提前制定预案。混凝土浇注过程中,应检查支架的支承状况,发现异常情况应及时解决。
3、支架拆除
支架的拆除应从一端走向另一端、自上而下逐层地进行,严禁上下同时作业。同一层的构配件和加固件按先上后下、先外后里的顺序进行;当立柱的水平拉杆超过2层时,应首先拆除2层以上的拉杆。最后一道水平拉杆应和立柱同时拆除;在拆除过程中,支架的自由悬臂高度不得超过一步,应逐步拆除;当必须超过一步时,应加设临时拉结;通长水平杆和剪刀撑等,必须在支架拆卸到相关的立杆(门架)时方可拆除;当拆除4~8m跨度的梁下立柱时,应先从跨中开始,对称地分别向两端拆除。拆除时,严禁采用连梁底板向旁侧一片拉倒的拆除方法;拆除工作中,严禁使用榔头等硬物击打、撬挖,各构配件严禁抛掷至地面;工人必须站在临时设置的脚手板上进行拆卸作业,并按规定使用安全防护用品;当上层楼板的混凝土还没浇筑时,下层楼板的立柱不能拆除。否则必须根据下层楼板结构混凝土强度的实际情况通过计算才能确定是否能拆除。
4、骏工验收
高支模施工完成后,必须通过验收合格后才能进入下一工序的施工,验收依据主要是高支模的施工方案及相关的技术规范。立柱底部基础是否符合要求;底座、垫板应满足设计要求;底座位置正确,顶托螺杆伸出长度应符合规定;立杆的规格尺寸和垂直度应符合要求,不得出现偏心荷载;扫地杆、水平拉杆、剪刀撑等的设置应符合规定;各种安全设施应符合要求。
三、结束语
综上所述,高支模在搭设及使用过程中,必须从支撑设计、支撑搭设、混凝土浇捣各个环节加以保证。必须重视支架的整体稳定性,并应尽量与已浇筑的建筑构件立体连接,提高支架的整体抗倾覆能力,严格控制钢管支架的过量应力与变形,加强施工中的通病治理,确保支架的使用安全稳定。
参考文献:
[1] 韩智辉,牛淑红. 高支模施工技术在高层建筑施工中的实例应用[J]. 建筑与预算. 2015(05)
[1] 戚积岩. 高支模施工在某建筑中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2011(25)
【关键词】超大基坑 混凝土支撑 提前 分段分块 机械拆除
基坑内支撑的拆除方法、拆除顺序对基坑安全以及地下室结构的影响和对其周边的环境的影响非常关键。特别是对施工进度有一定要求的超大面积的基坑支撑拆除的施工组织尤为重要。
1工程概况
上海闸北区大宁街道392街坊54丘商办用房(创富中心一期)项目位于汶水路北侧、寿阳路东侧、平型关路西侧,北侧紧邻7#地块。本工程地上6~13层(8栋),整体2层地下室,框架结构。总建筑面积16万平方。
2基坑围护设计概况
基坑面积4.5万平方米,基坑总长度850米,基坑深度12米。
基坑围护体系采用φ1000@1200钻孔灌注桩结合φ850三轴水泥土桩止水帷幕,基坑内设置二道钢筋砼支撑,在第一道支撑处结合布置施工栈桥。基坑长边、阳角区、落深区设有双轴搅拌桩加固墩。
支撑平面布置主要采用集中角撑+边桁架+对撑的形式,支撑杆件截面尺寸及中心标高如下表一所示。
表一 支撑截面参数表
支撑砼强度等级为C35。
3基坑周边环境
基坑东侧:东侧为平型关路,距基坑约3m。基坑西侧:西侧为寿阳路,距基坑约4m。基坑南侧:南侧为汶水路(中环线),距基坑50m。基坑北侧:北侧为待建建7#地块C1-02。
4施工段划分与拆除方法
4.1施工段划分
一般情况下,拆除支撑需要等支撑下部的结构全部完成后再进行。但对于面积超大基坑如果等结构均完成后再拆除,施工周期一定很长,临近路面与管线的累计沉降可能很大,围护结构变形也会过大。因此,何时拆除以及如何拆是影响地下室施工进度及安全的一个重要因素。经分析,按支撑构件主要受力情况,结合后浇带的位置,分区、分块施工结构和拆除支撑,不一定要等结构都完成后拆除,从而缩短工期,提高基坑安全。
4.2拆除方法
本工程选择机械镐头拆除,人工辅助。
拆除的顺序:先拆次要受力构件,再拆主要受力构件,先拆角撑和边桁架,再拆对撑。
分段拆除支撑的施工过程中,关键的是如何确保拆除范围内围护结构所受的应力传递到地下室结构,且所承受力传递的结构必须是完整整体受力构件,确保支撑体系内力重新分配并使结构受力平衡,使基坑处于安全状态。且换撑和结构梁板的强度必须达到80%以上。以第一道支撑拆除为例,由于支撑呈“井”字形状,简化成四个受力体系。拆除之前必须有一道“十”字型支撑范围内的换撑及楼层结构完成。因此结合后浇带位置,将基坑总体分为三个大段,如图一。
结构施工先后顺序为第一段第二段第三段。
拆撑顺序为:第一段(北侧的东西向对撑)的楼层板与换撑混凝土强度达80%以上依次拆除角撑、边撑、撑,即12345;第二段(西侧的南北向对撑)楼层板与换撑混凝土强度达80%以上依次拆除678;第3段(东侧的南北对撑及南侧的东西向对撑)楼层板与换撑混凝土强度达80%以上依次拆除91011。拆撑流程图如图二。
图一 施工区域划分 图二 拆撑流程图
4.3拆除工艺
(1)施工工序:机械进出场、就位安全防护角撑、边撑拆除对撑拆除人工回收废钢筋垃圾外运。
(2)拆除方法:先拆除角撑与边撑联系杆、再拆主撑梁,最后拆除节点和围檩。机械拆除支撑时,先中间破碎,向节点两端推进,拆完一个梁后进行钢筋气割回收。靠近格构柱的节点,应从四周向节点中间对称进行拆除。拆除过程中,在后浇带和施工机械下部布设钢板用于保护底板建筑结构和后浇带。
拆除时支撑上铺设40#H型钢和走道板,使机械行走于走道板上,采用倒退式间歇拆除方法。根据支撑格构柱格局铺设工字钢和走道板,杜绝悬臂梁作业。H型钢和走道板铺设遵循平行横梁,垂直纵梁,拆除前一跨时,机械所站的道板要独立铺设于后一跨位置,不可悬臂铺设道板。
(3)垃圾清理:每天拆除施工结束后,采用小型铲车及人工水平运输将垃圾运至预定堆放处,堆放处必预先铺设钢板,再利用长臂挖机和现场塔吊配合垂直运输至卡车。做到砼渣全部脱筋,砼渣块粒径小于20cm。砼渣必须及时清运,楼层板上不得过多堆放。
作业期间严格控制噪音污染。在工地围墙周边采用噪音测试仪随时检测,超过75分贝及时整改。同时在支撑拆除、渣土归堆与装车时边作业边洒水,防止扬尘。
5监测分析
根据监测数据显示,拆撑阶段墙顶水平位移一般发生在第一道支撑拆除期间(即围护墙成为悬臂状态)较明显。每拆除一个段面,此段面围檩受土压力的侧向推力影响,产生了向坑内的位移,一般每天变形1~1.5mm左右,拆除三天以后趋于稳定。拆除第二道支撑期间,累计变化量很小,最大的在10mm左右,说明在拆撑期间整个围檩都处于相当稳定状态。
墙体竖向变化即测斜显示见表二与表三(此数据反映是8米深测斜位移日变化最大位置)。其中表二是反映在拆除角撑时1时的数据,此部位的CX1点拆撑开始两天每天变化稍大,表明围护结构及外侧土体应力瞬时释放,围护体测斜会产生一个相应的位移变形。后两天变化较小,最后趋于平稳。邻近CX2点期间日变化量在1mm左右,较小,再下一点CX3点较稳定。而上一层支撑轴力ZL1的累计值为1289.13KN。其邻近支撑的ZL4的累计值为4862.64KN。不超过报警值。
表二 1段角撑拆除部位点与邻近点测斜日变化量
点位 9月22日
拆撑 9月23日
拆撑 9月24日
拆撑 9月25日
拆撑 9月26日
拆撑后 9月27日
拆撑后 9月28日
拆撑后
CX1 -3.74 -4.28 +0.04 -0.58 -0.46 -0.49 -0.21
CX2 -1.48 -0.41 -0.94 -0.82 -0.64 -0.69 -0.92
CX3 -1.07 -0.08 -0.11 0.09 0.06 -0.15 -0.14
注:表二中数据表示日变化量(mm)
表三是反映在拆除对撑时6段时,此部位的CX2点、CX3开始拆撑开始变化稍大,两天之后减小。拆完后基本趋于稳定。邻近CX1、CX4点期间日变化量在0.5mm左右,较小,属于基本稳定。其对边的CX19点日变化量在0.2mm左右,同样较小,基本稳定。其上一层支撑轴力ZL4为5000KN,未超过报警值。
表三 6段对撑拆除部位点与邻近点测斜数据日变化量
点位 10月1日
拆撑 10月2日
拆撑 10月3日
拆撑 10月4日
拆撑 10月5日
拆撑后 10月6日
拆撑后 10月7日
拆撑后
CX1 -0.01 -0.48 -0.13 -0.20 -0.34 -0.52 -0.25
CX2 -0.44 -0.65 -0.36 -0.06 +0.02 -0.19 -0.18
CX3 -3.12 -1.41 -0.45 0.95 -0.58 -0.39 -0.29
CX4 -1.91 -0.99 -0.45 -0.40 -0.30 -0.25 -0.18
CX19 -0.27 -0.16 +0.35 -0.23 -0.37 -0.10 -0.20
注:表三中数据表示日变化量(mm)
现场实际情况结合监测数据,拆撑过程中以及拆撑完后基坑一直处于安全状态。说明分块、分段拆撑,不会造成基坑外侧土体有大的变形,对邻近区域的影响也是较小的,分段拆撑技术是可行的。
7结语
超大面积深基坑钢筋混凝土内支撑,通过优化拆撑方案,合理的拆撑流程,信息化的监测手段,采用分段、分块的拆撑技术能够保证基坑的安全,能加快结构施工进度,节省工期。本工程拆撑方案经优化,整个地下室工期比预期提前了近30天时间,受到业主奖励。
参考文献:
关键词:支撑;拆除;机械拆除;爆破拆除
1.引言
随着城市化的进程的加快,深基坑越来越多,基坑的安全越来越重要,基坑支撑的拆除是基坑安全的重中之重。支撑的拆除方法,一般有人工、机械以及爆破的拆除方法,各种的方法利弊各有千秋。
2.工程概况
欧尚新星店是是欧尚在环城西路与新星路交叉路口新建的一大型商业中心,占地面积67685平方,建筑面积近18万平方,分二期建设,一期的建筑面积五万平方,于2010年11月开工,于2012年12月竣工,一期为一层地下室,靠近新星路一侧的基坑设止水帷幕和钻孔灌注桩,设一道支撑;二期工程为跨度和层高较大的混凝土框架结构体系,中庭部位为钢结构,地下二层、地上四层,建筑面积12万8千平方,其中地下建筑面积5万4千平方,地上建筑面积七万4,千平方,地下一层为收货区、停车库、设备房,地下二层为人防物资库和人员隐蔽所,平时为停车库和设备房,二期的工期为255个日历天,工期及紧,设一道支撑。
3.一期基坑支撑的拆除
3.1一期支撑的概况
一期的基础标高有负3,5米、负5.2米、负6.1米,基坑支撑南北各设一道环梁,南侧的环梁的的标高是负4米,东南角、西南角分别设置角撑,环梁的尺寸为900*600,角撑梁的尺寸为750*600,次梁的尺寸是600*600;北侧的环梁的的标高是负2.8米,东北角、西北角分别设置角撑,环梁的尺寸为800*400,角撑梁的尺寸为750*600,次梁的尺寸是600*600;靠近基坑北侧东西向设置通长的一道水平支撑,尺寸为600*400。
3.2一期支撑的拆除方法
采取机械与人工空压机配合的方法拆除
(1)机械设备的选用:根据以往工程经验选用中型履带挖土机其履带最好加长加宽,本工程选用160型破碎机,其自重约16吨,履带长2.9米,履带宽0.5米,履带间净距1.2米,
(2)支撑破除的顺序:先拆除联系梁,后拆除主梁;先拆除东西向横跨基坑的支撑梁,后拆除角部的支撑梁;
(3)支撑拆除前的准备工作:①检查基础底板混凝土的实际强度以及基础混凝土的同条件养护试块的强度,确认基础底板混凝土的强度达到设计强度的80%,方可以实施拆除。②基础后浇带部位已经用槽钢加强。③主体的框架柱主筋、外板墙的主筋用塑料套筒已保护好。
(4)支撑拆除过程中的工作:①支撑拆除过程中要加强基坑的检测工作,及时掌握基坑的变形以及周边环境的影响。②拆除过程中要在支撑上铺至少三块用钢板制成的钢箱板以满足挖土机在支撑梁上的行走,挖土机采用后退的方法拆除一段后退一段的方法逐步拆除支撑,直至一道支撑拆除完毕;挖土机退到基坑外安全地方后方可割除、剪短支撑的主筋,防止挖土机出现安全事故。③拆除过程中要有专人指挥破碎机在支撑梁上的前进和后退④基础底板上支撑梁的下方要满铺旧膜板以便保护基础底板混凝土。
(5)废渣的清运:支撑拆除后散落在基础底板上的废渣用轮胎式小铲车配合塔吊及时清运。
一期基坑支撑的拆除时间前后约一个月的时间,在支撑拆除过程中的检测数据表明基坑和周边是稳定的。
4.二期基坑支撑的拆除
4.1二期基坑支撑的概况
二期的基坑面积为173米*136米,东侧是环城西路,主路边沿距基坑边35米,南侧是规划道路,距基坑13米,西侧是已建好的一期工程,北侧是新星路,距基坑边33米,有两层地下室,基础低标高为负5.8米,基坑支护采用直径800泥浆护壁钻孔灌注桩,支护桩采用¢650@450三轴水泥搅拌桩及¢650@500双头水泥搅拌桩止水,水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥;基坑支撑设置一道,支撑、围梁混凝土的等级为C30,环梁及支撑垫层为80毫米厚C15素混凝土,围梁的顶标高为负2,7米,尺寸为1300*800,东南角、西北角分别设置角撑,边的长度84米,角撑的主梁尺寸为1200*800、次梁的尺寸为1000*800、联系梁尺寸为500*800;靠近一期的基坑西侧设置三道南北通长的水平支撑,支撑断面尺寸为1200*800,水平支撑间距为8.4米,三道水平支撑之间用500*800联系梁间距9米交叉连接,水平支撑靠围梁两侧各24米范围内用三道1000*800梁与围梁相连,
4.2二期基坑支撑拆除方法
采用爆破与人工空压机配合的方法拆除,由于二期的工期太紧,总工期仅255日历天,在这么短的时间里完成近13万平方的建筑是很难,在早期考虑方案时为了不影响主体结构的施工就考虑采用爆破的方法拆除;支撑采用爆破的方法即在支撑的整个长度上,均匀布药孔并装药、爆破、使支撑混凝土全部破碎,为顺利取筋和清渣创造良好条件,从而节约工期。
4.2.1基坑支撑对主体结构施工的影响
由于主体施工时基坑的支撑梁没有拆除,主体施工的外板墙、内板墙、框架柱要穿过支撑,基础底板已施工完毕对基坑的稳定已产生了一定作用,我们先拆除影响主体的小联系梁,影响主体框架柱的支撑主梁采取人工剥除框架柱处的混凝土,支撑主梁的钢筋不切断,让框架柱的主筋穿过支撑主梁,框架柱的模板采用分段支模的方法;影响外板墙施工的支撑采用部分剥除混凝土的方法、部分留后浇带的方法施工,这样就在支撑不拆除的条件下继续了主体的施工。
4.2.2爆破队伍的选择
爆破是特殊行业,需认真选择,首先确认企业的营业执照、资质证书、安全生产许可证、爆炸物品使用许可证、爆破作业单位许可证、企业的业绩,以及特殊作业人员上岗证,经过比较我们选择工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部进行二期基坑支撑梁的爆破
4.2.3爆破方法及参数
采用浅眼密孔分段起爆,控制震动是关键。①最小抵抗线(h):梁通常取断面短边的一半。h=B/2;②药孔的间距和排距:梁一般取a=(1.2~1.5)h;③药孔的深度(L):药孔深度的确定以保证将构件败坏为原则;④单孔药量(q)q=K*a*B*H(单排孔):q=K*a*b*H(多排孔);式中:q单孔药量;K单位体积用药量系数(单耗);a药孔间距;b药孔排距;B梁的宽度;H梁的破坏高度;
4.2.4特殊部位的处理
①支撑与连梁相交节点:此处配筋较密,药孔装药量为正常装药量的120%,节点处的装药由专人负责。②立柱周边部位:距立柱20公分布置周边孔,孔间距为30公分,考生孔深为支撑梁的0.7倍,此处采用松动爆破即爆破后再用风镐剔除混凝土块。③支撑与围梁相连处节点:在支撑与围梁连接处钻两个孔,较其他支撑爆破孔提前爆炸,使支撑与围梁提前断开从而爆破震动传播途径,减少爆破对周边的影响,达到减震效果。
4.2.5支撑爆破过程中的安全措施
①爆破器材的现场保管按照法规及当地公安机关的要求执行,必须有专人守卫、警戒。②施工过程应遵守《爆破安全规程》、《民用爆炸物品安全管理条例》《安全生产法》等法规。③现场实行全封闭管理,无关人员不得进入施工现场,所有操作人员必须持证上岗,所有人员必须进行安全教育、技术交底。④爆炸后检查及清理工作中,应派有经验的技术人员负责检查盲炮。⑤爆破前要对爆破区域(地下负一层)实行全部封闭,负一层通向负二层、一层的管道井、施工洞全部用双层竹芭封闭,防止飞石飞出;塔吊在负一层的立柱四周用双层竹芭封闭防止飞石飞出损害塔吊垂直上升的电缆;支撑梁与楼面之间覆盖竹笆或废旧模板,用来缓解混凝土碎块对楼面的直接冲击。
4.2.6爆破顺序和爆破时间的选择
整个支撑爆破分四次进行,顺序为西南片、东南片、西北片、东北片为了保证爆破时爆破区域没有任何人,爆破时间点定在凌晨5:00,此时现场工人刚刚起床,便于将所有人员清出现场;路上行人也较少一期已营业的大卖场也仅有安保人员,各个地方有专人提前清场确保危险区域内没有人后在凌晨5:00准时起爆。安全区域基坑周边外50米;爆破后由爆破技术人员对爆破点进行检查,如发现哑炮,立即处理,检查完后无安全隐患方可解除警戒,其他人员方可进入现场。
4.2.7爆破后支撑废渣的清理
爆破的废渣直接落在人防顶板上,人防顶板的设计荷载是每平方55kN板厚30公分,内配双层双向¢12三级钢,根据人防顶板的承载情况,我们选用小型轮胎式挖机、铲车直接在人防顶板上清理废渣,通过汽车坡道、采光井坡道送入室外清运出产地,经过近一个月的时间我们完成了二期支撑拆除清运工作,在这一个月的时间内,主体继续施工,主体与2013.9.26日完成了封顶,给后续工作赢得了时间。
关键字:钢筋混凝土水池静力切割墙锯绳锯
中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:
钢筋混凝土静力切割拆除施工工法,在对相邻结构功能的保护、工作效率的提高、施工安全以及环境保护等方面,有良好效果。本文结合工程实例,浅谈一下静力切割在钢筋混凝土池体改造中的应用。
工程概况及拆除方式的确定
某工程钢筋混凝土水池改造需拆除池体部分内墙及底板,采用传统的风镐破碎施工方法进行墙体拆除,风镐破碎时产生的剧烈震动,不仅会使被破碎断面本身受损,且会波及周围结构造成破坏。静力切割拆除技术,具有低振动、低噪音、无污染,对原结构不造成破坏等优点,适用于钢筋混凝造工程。
某工程需在原池体拆除部分钢筋混凝土墙体及底板。拆除墙体厚度300mm,高度6.5m,最长拆除墙体为13.5m左右;拆除底板厚度300mm;钢筋混凝土池壁上增加最大洞口尺寸为2500mm×2500mm,池壁厚度600mm。为保证拆除过程不对原结构造成破坏,内墙拆除采用墙锯、绳锯,墙体上开设洞口采用墙锯,底板拆除采用混凝土切割机。
1、首先在拆除墙体一侧搭设双排脚手架;拆除时不能扰动原结构,先将拆除范围内的单独墙体边缘用墙锯或绳锯切割,使其与原结构分离,然后对切割完后墙体采用破碎剂进行破碎。
2、在洞口一侧搭设双排脚手架,由于洞口尺寸及厚度较大,对圆形及≥600mm厚洞口,采用直径100mm水钻静力切割技术进行施工。由于整体切割重量大,不宜运输,容易发生危险,故采用分块切割。
3、底板混凝土拆除要求保留部分钢筋,采用电镐人工拆除方法,确保原结构不被扰动。
二、钢筋混凝土构件拆除施工工艺流程
1、墙体拆除工艺流程
架体搭设定位放线切割机轨道安装固定切割作业破碎施工清理及倒运
①架体搭设:在拆除墙体一侧搭设双排脚手架。
②定位放线:采用测量仪器,对拟切割部位定位,采用墨斗进行弹线,确定切割位置,保证切割位置的准确性。
③切割机轨道安装:将切割机轨道固定在墙体上,不能固定轨道的部位采用绳锯进行切割。
④切割作业:将需拆除墙体端部竖直进行切割。
⑤破碎施工:在与原结构分离的墙体顶部钻孔,孔径φ50@100,钻孔完成后清理干净孔内混凝土粉末,调和好后的破碎剂放入孔内,灌完后用木塞封堵,破碎剂安放完成后10小时后进行破碎拆除,破碎时按从上至下施工顺序进行破碎施工,直至将需拆除墙体破碎完毕。
⑥清理倒运:将拆除后混凝土用吊车吊出池外,进行外运。
2、增设洞口工艺流程
定位、放线钻工艺孔(起吊孔)预吊切割混凝块起吊、运走
每一切割块必须通过起吊孔预先临时起吊固定,防止切割块突然塌下,切割完成的区域,必须架设安全防护设施并作好安全警示标志,防止人或物体坠落。整个拆除区域遵循由上到下,由左向右的施工顺序。分块切割布置为:矩形洞口尺寸≥2000×2000mm洞口分8块进行切割;<2000×2000mm洞口分4块进行切割;圆形洞口采用扇形分块切割,直径≥2000mm分8块,<2000mm分4块。
①定位放线:采用测量仪器,对拟分块切割部位定位,采用墨斗进行弹线,确定分块切割位置,保证分块切割位置的准确性。
②钻工艺孔(起吊孔)。
③预吊。
④切割:矩形洞口采用墙锯进行分块切割。圆形洞口采用水钻进行分块切割,在拆除的构件边缘用直径100mm水钻按间距200mm打透眼。
⑤混凝土块起吊、运走:直线切割分离原墙与拆除部分,洞口不满足要求处进行修补或拆除,将拆除部分的垃圾及时清运。由于混凝土墙体自重较大,为便于清运,故切割下来的混凝土块的尺寸不宜太大。
3、底板拆除工艺流程
定位放线混凝土切割机切割破碎施工清理及倒运
运用混凝土切割机切割不需要保留钢筋部分钢筋混凝土底板,切割完成后采用空压机进行破碎。
底板混凝土拆除要求保留钢筋部位,采用电镐人工拆除方法,确保原结构不被扰动。
三、拆除主要关键点
1、切割结构构件前,应确保外荷载均已被清除、移走或卸载,同时,保证切割的构件已被固定,符合方案要求后,方可进行拆除工作。
2、在胀碎施工过程中应密切观察周围构件的变形情况,出现裂缝或变形,应立刻停止施工,经相关人员确认后,方可继续施工。
3、若图纸中要求原配钢筋要保留时,在拆除过程中施工人员应查明其位置,并采取妥善措施对其进行保护。
4、拆除原则:自上而下,按顺序逐层逐跨进行拆除,杜绝立体交叉作业。
5、切割的混凝土块大小应严格计算重量,不得超出起吊允许范围。
关键词:路桥工程;高墩爬模;施工技术
高墩施工作为整个桥梁工程建设的重要施工阶段,高墩施工具有较大的复杂性,如施工方式不规范,则无法确保工程施工的整体质量,为此必须根据工程案例的实际情况,选择与之相适应的施工工艺,才能确保整个工程的质量。爬模施工工艺作为桥梁高墩施工的重要组成部分,其施工工艺是否具有规范性,对工程整体质量的提升具有关键性的作用。
一、路桥高墩爬模概况
爬模是爬升模板的简称,爬模的结构体系为空心墩爬模外爬内挂、液压爬升式爬模。主要的构成部分包括爬升装置、外模板、工作平台、上爬架、下爬架吊架、内爬架、内模板及电器、液压控制系统、中心起重系统等部分构成。
液压爬升系统包括:液压泵、千斤顶、上轭和下轭4部分。每榀爬架配置1个液压千斤顶,千斤顶的最大行程为55cm,最大顶力为25吨,上下轭是爬架与导轨之间进行传力的部件,改变轭棘爪方向即可实现提升爬架或导轨的功能转换。
在承重平台上安装简易悬臂式起重机,两台重机所为提升钢筋、施工器具的垂直运输设备,它跟随爬模一起上升,一般固定在主工作平台的中心,它的形式一般是单悬臂式,结构简单,提升重量较小,可以有效的减少模板系统的重量,两台起重机可以同时使用上料,可以旋转,具有上料方便,效率更高的优势。
二、路桥高墩爬模施工技术要点
1、爬模设计和安装
根据墩身直径、墩高等桥墩参数计算出模板块数,按内外模对应的原则设模板。模板由专业厂家设计、生产和加工。模板运到现场后进行第一节外模组拼,经检查能达到设计要求后,进行墩底实心段桥墩施工。墩底实心段完成砼强度达到10MPa后,可在底层砼上安装爬模内模,要求内外收分模板对称安装。内模安装完成后,经专业工程师检查合格后可进行第一节空心墩灌注。墩底第二层砼施工中,严格按模板设计要求埋设各种爬模预埋件。二层砼施工完后,按模板设计要求安装爬模的内外爬升设备和施工作业平台等。爬模设备安装完成后,经专业工程师检查合格即可进行爬模第一次爬升。
2、爬模爬升
待上部已浇注节砼强度达到10MPa以上,爬升悬挂件安装完成后,然后清洁爬升导轨,涂抹油,液压油缸上、下顶升弹簧装置一致向上,并等工程师确认达到爬升条件后,即可开始爬轨爬升。当液压油缸完成一行程的顶升后,确认其上、下顶升装置到位后,开始下一个行程的顶升,直到导轨顶升到位。爬轨爬升完成后,开始爬架及模板爬升。首先,应清理爬架上荷载改变液压油缸工作状态,解除墩身和爬架的联结,完成前节砼螺栓孔的修补。经确认爬架具备爬升条件后,打开液压油缸的进油阀门,启动控制柜,拔除安全销,开始爬架的爬升。爬架爬升到位后,应及时插上安全销,关闭进油阀和控制柜电源,至此完成一次液压爬模爬升过程。
3、钢筋绑扎和砼灌注
钢筋在钢筋加工棚加工成型,主筋采用定长钢筋,在墩顶对焊;箍筋采用绑扎连接。钢筋的绑扎是利用砼强度增长时间进行,且应严格按图纸中的位置、间距以及规范中规定的允许误差进行。要求钢筋绑扎均匀,钢筋接头错开,每个截面钢筋接头数不大于总钢筋数的l/2。灌注砼前,应先对砼接灌面凿毛并清洗干净,然后核对各预埋件、墩内检查设备位置,确认无误后方可开始砼灌注。砼由拌合站拌合;砼的运输时间不得超过30min,并要保证在运输过程中混凝土不发生离析、漏浆和坍落度损失过大等现象。砼灌注要水平分层对称进行连续作业,且在振捣过程中要适度,切不可漏捣和使振捣器碰击模板,也不得使砼溅出模板,以免污染下部工作人员的工作环境和破坏设备的性能。拆模后,立即在砼内外表面涂养护剂。
4、墩帽施工
爬模网架主工作平台下平面高于墩顶设计标高30cm时停止爬升;当爬模灌筑墩身至墩空心段顶标高时即可停止浇灌。当爬模到达实心段底后,应在墩壁的适当位置预埋连接螺栓,然后拆除内模板,并把L形外挂支架顶部杆件连接在预埋螺栓上,以此搭设墩帽外模板。在拆除内模板时,可不拆开内爬井架与网架平台的联接,而将内爬井架的外套架的一节杆件嵌入桥墩帽里,并利用空心墩顶端内井架结构以及墩壁预埋螺栓支设实墩底模。在设计高处用63×63角钢搭成支撑系统,在其上立底模,绑扎钢筋,继续利用塔吊灌注混凝土,直至完成墩顶实心段及墩帽施工。
5、爬模拆除?
利用塔吊先将模板支撑系统、液压油缸、上下爬架、内外套架拆除后,再拆除外挂支架、吊车机构、工作平台和人员上下系统。爬模拆除时,应严格按拆卸顺序和高空作业安全顺序进行,并要对称进行。爬模尽可能在地面解体,拆下的零部件分类堆放,清洗、上油。
三、路桥高墩爬模施工注意事项
1、在安装高层模板前,施工人员需确定桥梁墩部的准确位置。在设置桥梁中心线后,承台、墩部可起到支撑作业,通过吊车模板对内外模板高度进行适当调节,确保其一致性。在设置过程中,内外模板需进行对拉螺栓设置,为拆除模板提供便利。安装钢筋时,因桥梁墩部具有大量钢筋数量,其工作量较大,设计时需根据国家规定进行检验。拆除模板后,需包装好构件表面,并做好洒水作业,确保混凝土表面质量良好,在模板拆除后应对其构件进行养护作业。
2、实心墩通常用于桥墩高度低于30米,空心墩用于高度在30米以上的桥梁。按照工程施工要求,本工程选取空心墩施工,施工过程中,应对承重支架、塔吊等加以考虑。在高墩钢筋焊接施工中,由焊缝表面无法对其质量合格性加以判断,只有利用焊件抽取、拉力试验才能确保其质量。与焊接质量检查相比,套筒连接施工方式更为简单直观,通过套筒连接方式可对丝头质量进行检验,以此增加检查频率控制力,保证连接质量。
四、结束语
综上所述,桥梁工程是关系到国民经济增长的重要工程,随着我国桥梁事业发展建设要求的不断地提高,爬模施工技术作为桥梁工程高墩施工的重要技术之一,其施工工艺选择的科学性、合理性将直接关系着整个工程的质量,关系到人们的生命安全。基于此,施工单位必须确保其施工工艺的规范性,充分掌握其技术要点,才能有效提升其整体质量。
参考文献
[1]鲁斌,熊娜.桥梁高墩施工中爬模技术的应用[J].中国新技术新产品,2010(8).
关键词:砼拆除爆破试验李桥水库
Abstract: Lee Bridge Reservoir spillway concrete reinforcement construction demolition, blasting vibration test by doing, obtain the necessary vibration parameters, obtained the largest single blasting explosive charge, for the implementation of blasting and blasting vibration protection and safe construction provides scientific basis.
Keywords: concrete demolition blasting test Lee Bridge Reservoir
中图分类号:TU751.9 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
1 工程概况
李桥水库位于甘肃省山丹县城南33KM的马营河干流上,是一座以灌溉为主的中型水库,主要有大坝、输水洞、溢洪道组成,大坝全长1480m,输水洞位于坝中,溢洪道位于水库右岸,该水库为全省的重点病险水库之一。该水库除险加固工程于2001年11月正式开工建设,其主要内容是溢洪道改建和输水洞改建。溢洪道改建是将原39m宽的橡胶坝闸室改为5孔、总宽49.6m的升卧式平板钢闸门控制,根据改建设计要求,需将原橡胶坝溢流堰顶素砼、橡胶坝两侧素砼边墙和堰后一部分砼防渗墙等全部拆除,素砼标号为250#,总方量约500m3。
2 试验缘由和目的
2.1缘由
砼拆除工程是溢洪道改建施工的关键性、控制性工序,不同于一般的土石方开挖,原施工方案是采用风钻打孔、人工用钢钎凿除的方法,但采用该法施工困难较大,进度也十分缓慢,严重影响到该工程的整体施工进度,鉴此,决定对该部分砼拆除工程采用爆破法拆除,由于本次拆除的砼为原建筑物的一部分,与原建筑物和坝体紧密相连,附近还有其他民用设施,所以该爆破法拆除不是一般的常规爆破,而是保护性爆破拆除,为达到保护性拆除的目的,于2002年3月在施工现场进行了砼拆除爆破振动试验。
2.2 目的
爆破振动试验是国内外公认的有效爆破观测项目之一。通过本次爆破振动试验,可以监测到被保护对象的质点振动速度和距离,经过分析得到爆破的最大单响药量、振动速度和距离三者之间的关系,进而通过控制爆破的最大单响药量、装药结构、起爆网络以达到被保护对象的振动速度不超过规范要求的数值,达到保护性拆除的目的。
3 砼拆除的边界范围及爆破的被保护对象
根据设计要求,砼拆除部位分为三部分:第一部分是原溢流堰顶一部分素砼,拆除尺寸为长39m、宽9.75m、厚1m;第二部分是橡胶坝两侧的素砼边墙(两侧墙坡度均为1:1.25),斜长7.4m、宽9.0m、厚0.75m;第三部分是溢流堰后一部分砼防渗墙,宽0.6m、长6m、高3m。
根据拆除部位,爆破的重点被保护对象为拆除后保留的溢流堰和砼防渗墙及大坝;其次还有周围的建筑物,包括公路桥、榨油厂、村庄等;最后还有过往车辆、行人等。
4 试验方案
4.1 试验测点布置
依据砼拆除的范围和爆破的被保护对象,结合工程实际情况,本次试验爆破位置布置两处,一处位于溢流堰顶中间部位,另一处位于溢流堰后的砼防渗墙上,测点按爆心距5m布置,同样测点布置有两处,位于爆破位置附近,分别编号为1#、2#。
4.2 试验工艺、设备
试验工艺
首先在选定的每一爆破位置处,用风钻(钻头直径33mm)钻两平行孔,孔距20cm,孔深1m,成孔直径40mm;然后在孔底放入松软黄土,厚20cm,再放入乳胶炸药(硝氨类),厚60cm,剩余20cm放入黄土。同时在孔周埋设传感器。
试验设备
本次试验采用北京东方振动和噪声技术研究所最新研制的INV306D型智能信号自动采集处理分析仪(编号:5601),该测试系统由采集系统(主机)、DLF-6型六路四合一放大器、传感器和计算机四部分组成,仪器的各项性能指标均符合测试要求。
5 试验结果及分析
5.1试验结果
每个测点布置垂直和水平两个分量,测试纪录分析结果见表1。
爆破振动测试结果 表1
5.2成果分析
从以上试验结果可知,当爆心距为5m、一次最大单响药量为0.5kg时,1#、2#测点的垂直和径向峰值速度均远小于国家安全校核值7 cm/s(相当于三度地震烈度)的标准,符合国家有关防护标准的规定。
6结论
关键词:三峡 溢流坝 深槽 混凝土 浇筑 时机
1 概况
溢流坝深槽部位坝段是控制三峡二期厂房及大坝工程进度的关键线路,且开工时间晚,开挖难度大,坝段高度最大,是2002年基坑进水控制工期的典型坝段,并受到2002年塔带机、79m拌和系统拆除制约,其施工质量控制、技术要求和进度计划均十分严格。
河床深槽1998年10月开始开挖,1999年元月20日基本完成开挖工作,在1999年元月29日浇筑第一仓混凝土止水基座,到1999年4月4日基岩全部验收并浇筑混凝土或填塘混凝土,上块和中块固结灌浆1999年3月开始,至7月完成。下块(最大平面尺寸21m×56.3m)浇筑填塘混凝土后,为保证混凝土质量,高温季节暂停上升。
1999年8月初,深槽部位各坝段中、下块高程、高差如表1。
关键词:管桩;深基坑; 钢筋混凝土;施工
Abstract: This paper combining with the engineering example illustrates the application of concrete piles in deep foundation pit support, should pay attention to and the problems in process of construction.
Keywords: pile; deep foundation pit; reinforced concrete; construction
中图分类号:TV551.4文献标识码:A文章编号:
1 概述
广东地区的深基坑支护最常见有钢板桩支护、水泥搅拌桩支护、钢筋混凝土灌注桩支护和钢筋混凝土管桩支护等多种支护型式,内支撑体系通常采用钢筋混凝土梁、钢桁架、钢管等多种形式。城市广场工程深基坑支护采用了由钢筋混凝土薄壁管桩、钢筋混凝土压顶梁、钢筋混凝土内支撑共同组成的一个支护体系。在地下室施工过程中安全可靠,取得了良好的技术和经济效果。
2 工程概况
2. 1 建筑概况及周边环境
某广场工程位于市区繁华地段,前后两侧为城市主要道路,该建筑呈长方形布置,东西长250m ,南北宽160m ,建筑面积约11万平方米,为12~17层框架-剪力墙结构高尚住宅楼。地下室一层,工程桩采用预应力混凝土管桩(PHC-AB5OO), 深基坑支护工程桩采用预应力混凝土薄壁管桩,基坑平均挖深度为5. 3m。
2. 2 工程地质条件
建筑场地属海积平原地貌,地下水属潜水类型,基坑范围内各土层的物理性能指标情况见表1。
表1 基坑各土层物理性质
3 计算模式与支护方案的选择
根据朗金土压力理论可知,当土体中某点处于极限平衡状态时,大主应力 和小主应力之间应满足以下关系式:
粘性土:
无粘性土:
可得土的主动土压力 的值:
粘性土:
无粘性土:
取安全系数为1. 2 , 计算求得推力T = 69. 6kN/m ,桩长为9. 94m , 最大弯矩为119. 16kN·m , 选用PPc70 - 500 - C50 - 11 ,桩中心距700mm ,能满足要求。具体情况如图1 所示。
3. 1 基坑支护方案选择
由于工程地处市区主要干道,工期要求非常紧张,整个地下室施工期仅为190 天,所以选择合理的围护形式是加快工期、保证安全和降低造价的关键,
经有关技术人员、业主代表和工程监理的数次论证,提出三个方案:
(1) 11m 预应力混凝土管桩加内支撑支护;
(2) 14m 钻孔灌注桩支护。
图1 各层土的物理性质及应力计算图
3. 2各支护方案技术经济性能比较
各支护方案经济性能比较见表2。
表2 基坑支护方案经济指标比较
综合考虑工期、造价等因素,最终选择方案2,11m 预应力混凝土管桩加内支护体系作为该工程围护结构。
具体支护桩及内支撑布置情况见图2 所示。
3. 3 围护结构施工
支护桩中心距为700mm , PPc70 —500 —C50 —11管桩,送桩深度为自然地面以下2. 47m ,支护桩离承台边缘500mm ,桩顶设置1000mm ×600mm 钢筋混凝土压顶梁,混凝土等级为C30 ,梁顶标高为- 2. 57m ,中间设置两道内支撑梁(300 ×600)及斜梁(300 ×600) ,混凝土等级为C30。
施工顺序:现场放线 打支护桩 第一次机械挖土至- 2. 74m 压顶梁、内支撑施工第二次机械挖土至- 5. 0m 第三次挖土至- 5. 3m混凝土护坡。
图2 预应力混凝土薄壁支护桩内支撑布置图
3. 4 坑支护效果
(1) 围护结构施工工期:从打桩开始到整个支护体系建立仅用50天,确保了地下室的施工工期。
(2) 支护体系安全可靠:在整个地下室施工期间,支护稳定,顶部锁口梁变形均在20mm 以内,混凝土管桩桩身未发现断裂。
(3) 综合技术经济效益:该基坑支护结构总造价34 万元,比高强混凝土管桩支护节约资金32 % ,比钻孔灌注桩节约工期29 天,并节约了人工,产生了综合技术经济效益,是本市同类单项工程造价最低的一个支护体系。
4 需要注意的问题
(1) 混凝土薄壁管桩性能优越,推广应用前景广阔。混凝土薄壁管桩受力钢筋采用的碳素钢丝、混凝土等级在C80 以上,具有较强的抗压、抗弯性能,如PPc70 —500 —C50 —11管桩的单桩承载力为1100kN ,抗弯值为86. 7kN·m。由于它是工业化产品,比钻孔灌注桩现场施工产品质量更稳定,同时便于施工,也有利于文明施工。随着新技术、新材料和自动化作业的应用,管桩生产效率将大大提高,质量更加可靠,产品的成本将进一步降低,同时随着新的产品规格的开发,薄壁管桩的应用将更加广泛。
(2) 土力学性能应根据实际情况调整。由于工程基础桩的施工,使原土质产生变化,淤泥层由于受工程桩的挤压,含水率有所降低,因而此时淤泥层的摩擦角凝聚力C 将有所提高,根据本市经验,一般可提高到6 度,C 值可提高到10kPa 。
(3) 由于淤泥在含水率较大时呈流塑状态,而在含水较小时呈硬塑状态,因此做混凝土护坡很有必要,它有利于围护结构周边土体稳定。基坑内的积水要及时排除。
(4) 基坑5m 范围内挖土卸荷,减少主动土压力产生的弯矩,有利于围护结构的稳定。
(5) 根据围护结构周边具体情况,荷载取值要适当。本工程西侧多层民居楼不拆除,在土方开挖过程中易造成此楼产生位移,支护结构顶部压顶梁易发产生裂缝。若未考虑该处位置基坑止水,该楼可能会因基础下孔隙水流失造成楼地面下沉的现象发生 ,建筑物会发生偏移。在支护桩中间采用加插水泥深层搅拌桩,这样形成止水帷幕起到支护、止水的效果。
(6) 承台混凝土分二次浇筑,模板采用砖胎模,第一次浇至地下室底板底标高处,承台混凝土浇筑完毕后承台与围护桩之间应立即回填夯实,这样能使支护桩底部间接形成一道水平支撑,有利于支护结构的稳定。
(7) 拆除支护结构内支撑应遵循分阶段、分主次、缓慢拆除的原则,先拆除斜梁,再逐一拆除主梁,不得在短时间内全部拆除,使内支撑梁应力缓慢变化,有
利于支护结构稳定。
(8) 基坑监测要加强。为确保基坑安全,除了对支护设计和施工方案要充分论证外,另一个重要方面是制定周密的相邻建筑物的测定方案,实行信息化施工,尤其在土方开挖期间要对支护结构的位移情况进行监测,为控制挖土进度提供依据。各测点的观测频率一般一日一次,挖土期间应增加观测频率。
围护结构变形的速率与挖土深度有关,随着土方开挖及挖深加大,变形明显增加,而进行地下室承台施工时,变形减小,拆除内支撑时变形又明显增大,以后趋于稳定。
参考文献:
[1 ] 同济大学. 高层建筑深基坑围护工程实践与分析[M] . 上海:同济大学出版社,1997.
[2 ] 高大钊. 地基基础测试新技术[M] . 北京:机械工业出版社,1999.
[3 ] 黄士基. 高层建筑施工[M] . 广州:华南理工大学出版社,2000.