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中圖分類號:U231.3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)11-0149-01
1.地鐵結(jié)構(gòu)的特點
地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計特點:百年大計、周邊環(huán)境復(fù)雜、巖土及地下工程具有明顯的地域性和多變性、涉及專業(yè)多、協(xié)調(diào)配合多、設(shè)計與施工緊密聯(lián)系。地鐵結(jié)構(gòu)的特點決定了地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計的流程多、設(shè)計周期長、反復(fù)多,其設(shè)計過程始終處于邊設(shè)計、邊施工的狀態(tài)。對于一般的明挖車站從設(shè)計開始到施工結(jié)束一般需要2年的時間。
2.工程概況
某地鐵4號線二期工程車站主體結(jié)構(gòu)采用二層單柱雙跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),防水以自防水為主,輔以全包防水,主體結(jié)構(gòu)尺寸見表1。
3.主體結(jié)構(gòu)施工流程
3.1 主體結(jié)構(gòu)施工分段
分為站前段、站后段和車站主體等五個部分進行施工,主體施工分段進行, 每段長度根據(jù)設(shè)計情況初步確定為20米左右,共12節(jié)段。每節(jié)段的施工時間為 25天,考慮到各階段的搭接施工時間,節(jié)段施工按20天計算,南關(guān)嶺車站主體結(jié)構(gòu)采用“縱向分段、豎向分層”的原則施工,施工分段的原則是施工縫位于兩個中間柱跨距的1/4-1/3處,并結(jié)合其它因素一并考慮。
3.2 施工前準備工作
一是基坑開挖到設(shè)計標高,仔細進行測量、放樣及驗收,嚴禁超挖。二是掌握車站結(jié)構(gòu)澆筑和支撐拆除的要求及操作程序,對側(cè)墻、中(頂)板模型支撐系統(tǒng)進行設(shè)計、檢算、報監(jiān)理業(yè)主審批后,根據(jù)施工進度提前安排進料。三是對內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工順序,施工進度安排,施工方法及技術(shù)要求向工班及全體管理人員進行認真交底,做到人人心中有數(shù)。四是墊層澆筑前,認真做好接地網(wǎng)等的施工。
4.鋼筋施工
4.1 鋼筋加工制作
(1)鋼筋必須有質(zhì)保書或試驗報告單。(2)鋼筋進場時分批抽樣物理力學(xué)試驗。使用中發(fā)生異常,要補充化學(xué)成份分析試驗。(3)鋼筋加工的形狀、尺寸必須符合設(shè)計要求。鋼筋的表面保持潔凈、無損傷,油漬、漆污和鐵銹等在使用前清除干凈。不使用帶有顆粒狀或片狀老銹的鋼筋。(4)鋼筋的彎鉤或彎折按國標GB規(guī)定執(zhí)行。
4.2 鋼筋焊接
(1)鋼筋焊接使用焊條、焊劑的牌號、性能以及接頭中使用的鋼板和型鋼均必須符合設(shè)計要求和有關(guān)規(guī)定。(2)焊接成型時,焊接處封鎖水銹、油漬等。焊接后在焊接處無缺口、裂紋及較大的金屬焊瘤,用小錘敲擊時,應(yīng)發(fā)出與鋼筋同樣的清脆聲。鋼筋端部的扭曲、彎折必須校直或切除。(3)鋼筋焊接的接頭形式、焊接工藝和質(zhì)量驗收,按國家現(xiàn)行標準《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。(4)軸心受拉和小偏心受拉桿件中的鋼筋接頭,均采用焊接。普通砼中直徑大于 22mm 的鋼筋和輕骨料砼中直徑大于20mm的I級鋼筋及直徑大于25mm的Ⅱ、Ⅲ級鋼筋的接頭,均采用焊接。
5.模板施工
5.1 模板及支架體系的選擇
車站主體為二層框架結(jié)構(gòu),腳手架采用φ48×3.5 鋼管扣件式金屬腳手架系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)板采用組合鋼模板,側(cè)墻采用大塊模板,結(jié)構(gòu)板的掖角采用特制鋼模板。
5.2 側(cè)墻模板施工
側(cè)墻采用 槽鋼支承,φ48鋼管斜撐與滿堂腳手架結(jié)構(gòu)固定的方法。施工方法:(1)在底板或中板上預(yù)埋 φ25、50cm長鋼筋,其間距為 1000mm,分3排設(shè)置,與側(cè)墻邊的距離分別為1.5m、3.0m、4.5m。(2)按順序先安裝鋼模板,然后豎向安設(shè)10cm×10cm長方木(方木間距為 50cm),再裝縱向槽鋼(,最后裝φ48斜撐鋼管。
5.3 模板施工技術(shù)要求
(1)模板必須支撐牢固、穩(wěn)定、無松動、跑模、超標準的變形下沉等現(xiàn)象。對超重、大體積砼施工時模板支撐剛度須進行施工設(shè)計計算,并經(jīng)監(jiān)理驗算。(2)模板拼縫平整嚴密,并采取措施填縫,保證不漏漿,模內(nèi)必須干凈。模板安裝后及時報驗及澆砼。(3)模板安裝前,必須經(jīng)過正確放樣,檢查無誤后才立模安裝。(4)中、頂板結(jié)構(gòu)支立支架后鋪設(shè)模板,并考慮預(yù)留沉降量。當跨度大于 4m 時,模板起拱,起拱高度為跨度的3%以確保凈空和限界要求。側(cè)墻模板采用大模板,模板拼縫處內(nèi)貼止水膠帶或玻璃膠,防止漏漿。
5.4 混凝土澆筑
要選擇合適的混凝土澆筑方案,可以使用C30P8 防水商品混凝土,并將其運送在靠近工作面處,使用混凝土輸送泵來進行混凝土的灌注。平均2-4臺地泵,負責一個工作面??梢允褂媚透邏合鹉z管作為工作面泵管端頭的活動端,便于對其進行調(diào)節(jié)。在灌注時未使用插入式搗固器進行振搗,搗固器的直徑約為32毫米。使用8米長的搗固器振搗側(cè)墻??梢允褂秒A梯式分層澆筑法進行混凝土澆筑,對于側(cè)墻則是用分層澆注的方法,將每層的高度控制在50-70厘米之內(nèi),?;炷撩嫔仙木鶆蛐?。要使用防水混凝土來進行地鐵車站主體結(jié)構(gòu)的澆筑,保障其抗?jié)B標號和抗壓強度、抗裂性能。在混凝土澆筑的過程中,首先要注意對其自由起落的高度進行有效的控制,避免出現(xiàn)混凝土離析。用振搗器振搗混凝土,保障 30 秒的振搗時間。從低處向高處分層灌注,盡量減少間隙時間。要事先制定鋼筋密集處、預(yù)留孔洞圖和結(jié)構(gòu)預(yù)埋件的位置,進行加強振搗。
總結(jié):地鐵車站主體結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量關(guān)系著地鐵行車的穩(wěn)定性,必須要抓好每一個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量,保障地鐵車站主體結(jié)構(gòu)的整體施工質(zhì)量。
參考文獻
近幾年來我國施工領(lǐng)域高層建筑迅速發(fā)展,而一般高層建筑外飾面施工,多沿用多層建筑的施工順序,即等主體結(jié)構(gòu)施工完畢,再從上至下一次進行外墻面磚和門窗施工。這種施工順序有利于項目管理,并能保證施工質(zhì)量。但在高層建筑中,主體結(jié)構(gòu)施工周期較長,若外立面按照從上至下一次施工,會延長工期,以至于失去有利的施工季節(jié)[1]。為加快工程進度,充分利用時間和空間,避免冬季外飾面施工,擬在入冬前,對未來方舟H3組團項目外墻飾面施工采取分段施工方法。通過項目部領(lǐng)導(dǎo)班子研究決定,并編制專項施工方案,落實措施,較好地解決飾面接茬、墻面污染、上部結(jié)構(gòu)施工滲水、安全生產(chǎn)等問題,不僅縮短了工期,保證了質(zhì)量,而且外架、塔機、施工電梯提前拆除,大大減少了塔機、施工電梯、鋼管扣件等租賃費用。
1工程概況
貴陽中天•未來方舟H3組團總建筑面積約7.06萬m2,其中地下3層,地上32層的高層基礎(chǔ)均為樁基礎(chǔ)(人工挖孔樁)和獨立基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。填充墻為加氣混凝土砌塊配套水泥標磚,外墻為全外墻面磚(圖1)。本工程于2014年8月全面開工,計劃于2015年12月竣工,總工期約480天。
2分段方法
結(jié)合本工程塔樓結(jié)構(gòu)、工期、門窗、機電進場時間、驗收等實際情況,經(jīng)項目部領(lǐng)導(dǎo)班子研究決定,將三棟塔樓的外墻面磚施工分為兩個施工階段,主體出地下室后立即插入二次結(jié)構(gòu)施工,主體結(jié)構(gòu)施工到5層時二次結(jié)構(gòu)插入施工,當主體結(jié)構(gòu)施工至21層時,18層以下二次結(jié)構(gòu)應(yīng)施工完畢。由于本工程型鋼懸挑腳手架,為保證分段的合理性與安全性,擬在18層分段施工,1~18層為第一施工段,18層以上為第二施工段。當主體結(jié)構(gòu)施工到18層時,就著手外墻磚施工準備,待18層型鋼懸挑層模板封閉并做完防水施工后,主體結(jié)構(gòu)約施工至21層,此時開始從18層往下進行外墻面磚施工,在這里時期,主體繼續(xù)往上施工,室內(nèi)內(nèi)墻抹灰,地下室機電陸續(xù)穿入,隨后18層以下精裝修插入。各專業(yè)穿插施工示意圖如圖2所示。此施工方法改變了過去主體施工完畢后再做外墻面磚的傳統(tǒng)做法。當主體結(jié)構(gòu)封頂后,又進行第二階段的從上往下外墻面磚施工,第二階段外墻面磚施工完畢后立即拆除剩余的型鋼懸挑外架。隨后18層以上精裝修從上至下插入施工。
3主要施工措施
3.1外架
本工程3棟塔樓均采用型鋼懸挑雙排鋼管腳手架,每隔八層懸挑一次,分四次懸挑到頂,即第2層、第10層、第18層、第26層為懸挑層(圖3)。其為滿足主體結(jié)構(gòu)施工和外墻面磚施工。當18層以下外墻面磚施工完畢后,立即拆除18層以下懸挑外架。當18層以上結(jié)構(gòu)和外墻面磚施工完畢后,外架從上往下拆除至18層,18層的懸挑工字鋼采用塔機配合高空拆除,工字鋼洞口修補采用吊籃處理[2]。
3.2分段層防護處理
1)外腳手架止水防水為防止第一施工段和第二施工段交叉作業(yè)時,防止施工污水對第一施工段外墻面磚的污染,并確保第一施工階段外墻面磚施工人員安全,在18層懸挑工字鋼上鋪設(shè)硬防護模板,在模板上用1∶3水泥砂漿,向主體室內(nèi)5%找坡,最薄處不小于20mm(圖4)。將外架上的施工污水引致室內(nèi),并組織將污水排至衛(wèi)生間排水管處。2)井道及預(yù)留洞口止水為防止施工用水影響下部外墻面磚及精裝修施工,在18結(jié)構(gòu)板做井道、預(yù)留洞口的止水處理。根據(jù)設(shè)計圖紙,18層所有預(yù)留洞口、水、電井需做止水處理。做法:施工前將樓板浮漿及浮塵清理干凈,洞口周邊砌筑高200mm、厚100mm實心磚擋水墻,面批水泥砂漿,上加厚100mm混凝土蓋板,混凝土蓋板與洞口接縫做油膏塞縫或使用防水砂漿。所有管井、電梯井內(nèi)設(shè)置臨時排水裝置。并組織排向衛(wèi)生間排水管處,再排至地面集水井。
4經(jīng)濟效益
本工程采用2臺TC6013塔機和3臺施工升降機配合施工,采用同樣施工速度,若按照傳統(tǒng)的施工流程,即主體結(jié)構(gòu)則最早在2015年11月1日完成各分部分項工程,通過分段施工,于2015年10月1日已完成了所有分項工程,同時外架拆除完畢,縮短工期約1個月,18層以下外架提前2個月拆除,塔機、施工電梯提前1個月拆除,共節(jié)約費用26萬余元。
5結(jié)語
根據(jù)工程特點,貴陽未來方舟H3組團項目工程成功應(yīng)用了外立面分段施工方法,在18層(懸挑層)全封閉模板圍擋,模板上采用1:3水泥砂漿5%向內(nèi)找坡,封堵結(jié)構(gòu)板井道及預(yù)留洞口,組織排水至衛(wèi)生間并統(tǒng)一排到室外。在懸挑層形成了一道有效的安全防護棚和止水防水層,為外立面分段施工提供了可靠的條件。在施工過程中嚴格按照規(guī)范要求實施,符合相關(guān)安全質(zhì)量驗收要求。在保證安全和質(zhì)量的情況,該施工方法省時、省錢,縮短了工期創(chuàng)造了經(jīng)濟效益,為交房提供了有力保障,贏得到了各參建單位好評。該施工方法快捷便利、安全可靠、工期短、創(chuàng)造價值,在高層建筑外墻面施工中具有良好的前景,為我們后續(xù)施工的H6組團乃至其他類似項目的外立面施工提供了有力的技術(shù)保障。
[參考文獻]
一、項目施工中的價值工程應(yīng)用模式
施工階段功能的內(nèi)涵為:功能、使用階段的實現(xiàn)程度;工程安全、可靠性;自然及社會環(huán)境的協(xié)調(diào)適應(yīng)性;工程造價的控制狀態(tài):施工進度的時間性。這些功能屬性都應(yīng)在施工合同及有關(guān)法律、法規(guī)約束的范圍內(nèi)實現(xiàn)。
在項目施工中應(yīng)用價值工程的基本思路是在保證施工質(zhì)量達到設(shè)計要求功能的前提下,通過降低成本和縮短施工期限來實現(xiàn)達到提高價值的目的。施工過程使合同要求和設(shè)計方案得以實現(xiàn),最終形成工程實體(實現(xiàn)設(shè)計功能,形成工程預(yù)算成本過程)。在項目施工時,對工程結(jié)構(gòu)、施工條件等進行分析的同時,還要對項目建設(shè)的施工方案及其功能進行分解,以確定實現(xiàn)施工方案及其功能的最低成本計劃(施工預(yù)算)。
(一)項目施工階段中的價值工程模型
V=F/C
式中V―項目施工階段的價值;
F―設(shè)計要求的建筑工程的功能和質(zhì)量;
C―建筑工程的施工成本。
(1)功能要素:①結(jié)構(gòu)牢靠;②造型美觀;③平整光潔;④隔熱防水。
(2)成本要素:人工費、材料費、機械使用費、施工管理費、利潤及其他費用等構(gòu)成項目施工總成本即建筑工程成本。
(二)項目施工階段中的價值工程應(yīng)用步驟
1.施工過程中價值工程對象的選擇
2.施工階段資料收集
3.施工階段功能分析
4.施工階段功能評價
5.方案創(chuàng)新和評價
6.實施與驗收
二、價值工程在工程項目模板體系選用中的實踐
1.工程相關(guān)建筑指標
本項目的最主要的商業(yè)建筑,為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),主樓高6層,建筑總高度24m,長105m,寬88m,建筑面積18100 m2。該工程地質(zhì)條件復(fù)雜,實物工程量多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工期緊,質(zhì)量目標為“省優(yōu)工程”,計劃總投資2200萬元。
根據(jù)工程項目施工特點,為保證施工質(zhì)量,按期完成施工任務(wù),承擔施土任務(wù)的項目部技術(shù)管理人員決定打破傳統(tǒng)施工方法,為實現(xiàn)合同目標,既要在工期上求快,又要在質(zhì)量上求好,同時還要有良好的經(jīng)濟效益。因而決定從施工組織設(shè)計、生產(chǎn)工藝等因素中,選擇價值活動對象,在編制實施性施工組織設(shè)計中開展了價值工程活動。
2.操作方法
2.1對象選擇
首先對工程情況進行了具體分析。該工程主體由二部分組成:樁基礎(chǔ)、地表至21 m為框架結(jié)構(gòu)。對這兩部分主體工程分別就施工時間、實物工程量、施工機具占用、施工難度和人工占用等指標進行了測算,結(jié)果表明主體結(jié)構(gòu)工程在各項指標中占首位。
能否如期完成施工任務(wù)的關(guān)鍵,在于能否正確處理主體結(jié)構(gòu)工程所面臨的問題,能否選擇符合本項目技術(shù)經(jīng)濟條件的施工方法??傊黧w結(jié)構(gòu)工程是整個工程的主要矛盾,必須全力解決。所以,工程技術(shù)人員決定以主體結(jié)構(gòu)工程為研究對象,應(yīng)用價值工程優(yōu)化主體工程施工組織設(shè)計。
2.2功能分析
對主體結(jié)構(gòu)工程進行功能分析時,.第一步工作是進行功能定義。主體結(jié)構(gòu)的基本功能是提供業(yè)主閱覽、健身、茶座及工作人員辦公的空間,其輔助功能主要為方便使用和外形美觀。
功能分析的第二步工作是進行功能整理,在主體結(jié)構(gòu)工程功能定義的基礎(chǔ)上,根據(jù)主體結(jié)構(gòu)工程的內(nèi)在邏輯關(guān)系,采取剔除、合并、簡化等措施對功能定義進行整理,繪制出主體結(jié)構(gòu)工程功能系統(tǒng)圖,見圖5-l。
2.3功能評價和方案創(chuàng)造
根據(jù)功能系統(tǒng)圖可以明顯看出,施工對象是混凝土主體結(jié)構(gòu)。在施工階段應(yīng)用價值工程不同于設(shè)計階段應(yīng)用價值工程,重點不在于考慮如何實現(xiàn)業(yè)主閱覽、健身、茶座及工作人員辦公等這些功能,而在于考慮怎樣實現(xiàn)設(shè)計人員己設(shè)計出的符合該工程的功能。這就是說,采用什么樣的施工方法和技術(shù)組織措施來保質(zhì)保量地澆灌混凝土主體結(jié)構(gòu),是應(yīng)用價值工程編制施工組織設(shè)計所要研究的中心課題。要使主體工程質(zhì)量好、工期快,模板工程是關(guān)鍵,因為在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時用模板工程約占混凝土工程的總造價的30%,總用工量的50%,因此,采用先進的模板技術(shù),對于提高工程質(zhì)量、加快施工速度、提高勞動生產(chǎn)率、降低工程成本和文明施工,都具有十分重要的意義。
2.4施工方案評價
對施工方案評價的目的,是發(fā)揮優(yōu)勢,克服和消除劣勢,做出正確的選擇。不論采用那一種模板,必須符合以下規(guī)定:
(1)、保證工程結(jié)構(gòu)各部門形狀尺寸和相互正確的位置。
(2)、具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受新澆混凝土的重量和側(cè)壓力,以及在施工過程中產(chǎn)生的荷載。
(3)、構(gòu)造簡單,拆裝方便,并便于鋼筋的綁扎和安裝,符合混凝土的澆筑及養(yǎng)護等工藝要求。
(4)、接縫應(yīng)嚴密,不得漏漿。
(5)、對于本工程項目而言,由于要創(chuàng)“市優(yōu)良工程“,所以對模板工程的質(zhì)量控制更加重視,模板的質(zhì)量將直接決定混凝土工程的外觀效果,控制目標是實現(xiàn)“無剔鑿砼”。
考慮到該工程是佳樂花園建設(shè)項目的一個重點,各個方案對資金的需求都很大,加之路途較遠,周轉(zhuǎn)料、設(shè)備等靠調(diào)運等手段有一定的困難,因此,如何最大限度地用較小的資金完成同樣的事情是首先要考慮的問題。
計算結(jié)果表明:自購竹膠合板、木模板對于保證質(zhì)量和獲得利潤方面較為有利,因此應(yīng)舍棄外租用鋼模板方案,選用自購竹膠合板、木模板方案。
為了進一步證明上述評價的準確,經(jīng)營核算人員又通過計算各方案的預(yù)算成本和確定主體結(jié)構(gòu)工程的目標成本,進而確定各方案的價值指數(shù),以價值指數(shù)高低為判別標準來選擇最佳施工方案。
通過計算,目標成本為42萬元,各方案的預(yù)算成本及價值指數(shù)計算如下表1。
計算結(jié)果表明,自購新鋼模板需要約200余萬元的資金投入;其次是自購竹膠合模板方案,購買的資金投入約為60萬元,施工完可繼續(xù)周轉(zhuǎn)使用;再次是采購木模板方案,需用資金約45萬元,但施工完基本報廢。所以,在資金較為緊張的情況下,在施工組織設(shè)計中還是選用竹模板體系為上佳方案。
參考文獻:
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伴隨著我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展與綜合國力的增強,城市的規(guī)模也不斷的增大,城市人口流量還在增加、再加上機動車輛呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢,交通狀況不斷惡化。為了改善交通環(huán)境,采取了各種措施,其中興建地下鐵道得到了普遍的認可,如最近幾年在北京、廣州、深圳等城市便興建了大量的地下鐵道。由于在城市中修建地下鐵道,其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地質(zhì)、環(huán)境保護、施工機具以及資金條件等因素的影響較大,因此各自所采用的施工方法也不盡相同。下面將就城市地下鐵道施工方法分別加以介紹。施工方法的選擇應(yīng)根據(jù)工程的性質(zhì)、規(guī)模、地質(zhì)和水文條件、以及地面和地下障礙物、施丁設(shè)備、環(huán)保和工期要求等因素,經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。
1明挖法
明挖法是指挖開地面,由上向下開挖土石方至設(shè)計標高后,自基底由下向上順作施工,完成隧道主體結(jié)構(gòu),最后回填基坑或恢復(fù)地面的施工方法。
明挖法是各國地下鐵道施工的首選方法,在地面交通和環(huán)境允許的地方通常采用明挖法施工。淺埋地鐵車站和區(qū)間隧道經(jīng)常采用明挖法,明挖法施工屬于深基坑工程技術(shù)。由于地鐵工程一般位于建筑物密集的城區(qū),因此深基坑工程的主要技術(shù)難點在于對基坑周圍原狀十的保護,防止地表沉降,減少對既有建筑物的影響。明挖法的優(yōu)點是施工技術(shù)簡單、快速、經(jīng)濟,常被作為首選方案。但其缺點也是明顯的,如阻斷交通時間較長,噪聲與震動等對環(huán)境的影響。
明挖法施工程序一般可以分為4大步:維護結(jié)構(gòu)施工內(nèi)部土方開挖工程結(jié)構(gòu)施工管線恢復(fù)及覆土,如圖1。
上海地鐵M8線黃興路地鐵車站位于上海市控江路、靖宇路交叉口東側(cè)的控江路中心線下。該車站為地下2層島式車站,長166.6 m,標準段寬17.2 m,南、北端頭井寬21.4 m。標準段為單柱雙跨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),端頭井部分為雙柱雙跨結(jié)構(gòu),共有2個風井及3個出人口。車站主體采用地下連續(xù)墻作為基坑的維護結(jié)構(gòu),地下連續(xù)墻在標準段深26.8m.墻體厚0.6m。車站出人口、風井采用SMW樁作為基坑的維護結(jié)構(gòu)。
2蓋挖法
蓋挖法是由地面向下開挖至一定深度后,將頂部封閉,其余的下部工程在封閉的頂蓋下進行施工.主體結(jié)構(gòu)可以順作,也可以逆作。
在城市繁忙地帶修建地鐵車站時,往往占用道路,影響交通當?shù)罔F車站設(shè)在主干道上,而交通不能中斷,且需要確保一定交通流量要求時,可選用蓋挖法。
2.1蓋挖順作法
蓋挖順作法是在地表作業(yè)完成擋土結(jié)構(gòu)后,以定型的預(yù)制標準覆蕭結(jié)構(gòu)(包括縱、橫梁和路面板)置于擋土結(jié)構(gòu)上維持交通,往下反復(fù)進行開挖和加設(shè)橫撐,直至設(shè)計標高。依序由下而上,施工主體結(jié)構(gòu)和防水措施,回填土并恢復(fù)管線路或埋設(shè)新的管線路。最后,視需要拆除擋上結(jié)構(gòu)外露部分并恢復(fù)道路。施工順序如圖2。
在道路交通不能長期中斷的情況下修建車站主體時,可考慮采用蓋挖順作法。
工程實例:深圳地鐵一期工程華強路站位于深圳市最繁華的深南中路與華強路交叉口西側(cè),深南中路行車道下。該地區(qū)市政道路密集,車流量大,最高車流量達3865輛/h。車站主體為單柱雙層雙跨結(jié)構(gòu),車站全長224.3 m,標準斷面寬18.9 m,基坑深約18.9 m,西端盾構(gòu)并處寬22.5 m,基坑深約18.7 m。南側(cè)綠地內(nèi)東西端各布置一個風道。主體結(jié)構(gòu)施工工期為2年,其中圍護結(jié)構(gòu)及臨時路面施工期為7個月.為保證深南中路在地鐵站施工期間的正常行車,該路段主體結(jié)構(gòu)施工采用蓋挖順作法施工方案。
2.2蓋挖逆作法
蓋挖逆作法是先在地表面向下做基坑的維護結(jié)構(gòu)和中間樁柱,和蓋挖順作法一樣,基坑維護結(jié)構(gòu)多采用地下連續(xù)墻或帷幕樁,中間支撐多利用主體結(jié)構(gòu)本身的中間立柱以降低工程造價。隨后即可開挖表層土體至主體結(jié)構(gòu)頂板地面標高,利用未開挖的土體作為土模澆筑頂板。頂板可以作為一道強有力的橫撐,以防止維護結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形,待回填土后將道路復(fù)原,恢復(fù)交通。以后的工作都是在頂板覆蓋下進行,即自上而下逐層開挖并建造主體結(jié)構(gòu)直至底板,如圖3。
如果開挖面積較大、覆土較淺、周圍沿線建筑物過于靠近,為盡量防止因開挖基坑而引起臨近建筑物的沉陷,或需及早恢復(fù)路面交通,但又缺乏定型覆蓋結(jié)構(gòu),常采用蓋挖逆作法施工。
工程實例:南京地鐵南北線一期工程的區(qū)間隧道在地質(zhì)條件和周圍環(huán)境允許的情況下,以造價、工期、安全為目標,經(jīng)過分析、比較,選擇了全線區(qū)間施工方法。其中,三山街站,位于秦淮河古河道部位,位于粉土、粉細砂、淤泥質(zhì)粘土土層中。因為是第1個車站,又位于十字路口,因此采用地下連續(xù)墻作圍護結(jié)構(gòu).除人口結(jié)構(gòu)采用順作法外,其余均為蓋挖逆作法。
2.3蓋挖半逆作法
蓋挖半逆作法與逆作法的區(qū)別僅在于頂板完成及恢復(fù)路面后,向下挖土至設(shè)計標高后先澆筑底板,再依次向上逐層澆筑側(cè)墻、樓板。在半逆作法施工中,一般都必須設(shè)置橫撐并施加預(yù)應(yīng)力,如圖4。
3暗挖法
暗挖法是在特定條件下,不挖開地面,全部在地下進行開挖和修筑襯砌結(jié)構(gòu)的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:鉆爆法、盾構(gòu)法、掘進機法、淺埋暗挖法、頂管法、沉管法等。其中尤以淺埋暗挖法和盾構(gòu)法應(yīng)用較為廣泛,因此,本文著重介紹這兩種方法。
轉(zhuǎn)貼于 3.1淺埋暗挖法(淺埋礦山法)
淺埋暗挖法即松散地層的新奧法施工,新奧法是充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用,采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段,對圍巖進行加固,約束圍巖的松弛和變形,并通過對圍巖和支護的量測、監(jiān)控,指導(dǎo)地下工程的設(shè)計施工。淺埋暗挖法是針對埋置深度較淺、松散不穩(wěn)定的上層和軟弱破碎巖層施工而提出來的,如深圳地鐵區(qū)間隧道大部分采用了淺埋暗挖法施工。
淺埋暗挖法的施工技術(shù)特點:圍巖變形波及地表;要求剛性支護或地層改良;通過試驗段來指導(dǎo)設(shè)計和施工。
淺埋暗挖法施工隧道時,應(yīng)根據(jù)工程特點、圍巖情況、環(huán)境要求以及施工單位的自身條件等,選擇適宜的開挖方法及掘進方式。施工中區(qū)間隧道常用的開挖方法是臺階法、CRD工法、眼鏡工法等;城市地鐵車站、地下停車場等多跨隧道多采用柱洞法測洞法或中洞法等工法施工。
地下鐵道是在城市區(qū)域內(nèi)施工,對地表沉降的控制要求比較嚴格,所以更要強調(diào)地層的預(yù)支護和預(yù)加固,所采用的施工方法有超前小導(dǎo)管預(yù)注漿、開挖面深孔注漿、管棚超前支護。淺埋暗挖法的施工工藝可以概括為“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”18個字,其工藝流程見圖5。
工程實例:北京地鐵東單車站東南風道與車站主體結(jié)構(gòu)正交,北側(cè)在長安街下,中部及南側(cè)穿過居民區(qū),風道全長43.4 m。采用淺埋暗挖洞樁法施工,在基本維持環(huán)境原狀條件的情況下從地面居民生活區(qū)和人防設(shè)施下面順利通過。
3.2盾構(gòu)法修建地鐵隨道
盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構(gòu)(shield )是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動鋼筒結(jié)構(gòu)。鋼筒的前端設(shè)置有支撐和開挖土體的裝置,鋼筒的中段安裝有頂進所需的千斤頂;鋼筒的尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進一環(huán)距離,就在盾尾支護下拼裝(或現(xiàn)澆)一環(huán)襯砌,并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿,以防止隧道及地面下沉。盾構(gòu)推進的反力由襯砌環(huán)承擔。盾構(gòu)施工前應(yīng)先修建一豎井,在豎井內(nèi)安裝盾構(gòu),盾構(gòu)開挖出的土體由豎井通道送出地面。盾構(gòu)法施工工藝見下圖6所示。
按盾構(gòu)斷面形狀不同可將其分為:圓形、拱形、矩形、馬蹄形4種。圓形因其抵抗地層中的土壓力和水壓力較好,襯砌拼裝簡便,可采用通用構(gòu)件,易于更換,因而應(yīng)用較為廣泛;按開挖方式不同可將盾構(gòu)分為:手工挖掘式、半機械挖掘式和機械挖掘式3種;按盾構(gòu)前部構(gòu)造不同可將盾構(gòu)分為:敞胸式和閉胸式2種;按排除地下水與穩(wěn)定開挖面的方式不同可將盾構(gòu)分為:人工井點降水、泥水加壓、土壓平衡式,局部氣壓盾構(gòu),全氣壓盾構(gòu)等。
盾構(gòu)法的主要優(yōu)點:除豎井施工外,施工作業(yè)均在地下進行,既不影響地面交通,又可減少對附近居民的噪聲和振動影響;盾構(gòu)推進、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進行,施T易于管理,施工人員也比較少;土方量少;穿越河道時不影響航運;施工不受風雨等氣候條件的影響;在地質(zhì)條件差、地下水位高的地方建設(shè)埋深較大的隧道,盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)越性。
工程實例:北京地鐵五號線即采用了盾構(gòu)法施工地鐵五號線是一條貫穿北京市中心的南北向地下交通大動脈。南起豐臺區(qū)宋家莊,向北經(jīng)蒲黃榆、祟文門、東單、東四、雍和宮止于昌平區(qū)太平莊北站,全長27.7 km。由于該路段地上大型建筑物密集,交通流量大,地下管網(wǎng)復(fù)雜,為減少對城市經(jīng)濟和市民生活的影響,經(jīng)專家論證,決定在雍和宮至北新橋約700 m長的試驗段率先采用盾構(gòu)施工方法。該盾構(gòu)為大直徑土壓平衡盾構(gòu)機。
4沉管法
沉管法是將隧道管段分段預(yù)制,分段兩端設(shè)臨時止水頭部,然后浮運至隧道軸線處,沉放在預(yù)先挖好的地槽內(nèi),完成管段間的水下連接,移去臨時止水頭部,回填基槽保護沉管,鋪設(shè)隧道內(nèi)部設(shè)施,從而形成一個完整的水下通道。
沉管隧道對地基要求較低,特別適用于軟土地基、河床或海岸較淺,易于水上疏浚設(shè)施進行基槽開外的工程特點。由于其埋深小,包括連接段在內(nèi)的隧道線路總長較采用暗挖法和盾構(gòu)法修建的隧道明顯縮短。沉管斷面形狀可圓可方,選擇靈活。基槽開挖、管段預(yù)制、浮運沉放和內(nèi)部鋪裝等各工序可平行作業(yè),彼此干擾相對較少,并且管段預(yù)制質(zhì)量容易控制?;谏鲜龅膬?yōu)點,在大江、大河等寬闊水域下構(gòu)筑隧道,沉管法稱為最經(jīng)濟的水下穿越方案。
按照管身材料,沉管隧道可分為2類:鋼殼沉管隧道(有可分為單層鋼殼隧道和雙層鋼殼隧道)和鋼筋餛凝土沉管隧道。鋼殼沉管隧道在北美采用的較多,而鋼筋混凝土沉管隧道則在歐亞采用較多。
沉管隧道施工主要工序:管節(jié)預(yù)制基槽開挖管段浮運和沉放對接作業(yè)內(nèi)部裝飾。
上程實例:廣一州珠江隧道是我國第一條公路與地鐵合用的越江隧道,公路隧道全長1 238.5 m。河中段隧道埋置在河床下.不影響水面通航,河中沉管段全長457 m。該沉管為多孔矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其中包括兩個雙車道機動車孔、一個地鐵孔、一個電纜管廊。沉管斷面為典型矩形斷面,外形尺寸為33 mx7.956 m(寬x高),底板厚1.2 m、頂板厚1.0 m,兩外側(cè)墻分別為0.7 m和0.55 m、最長管節(jié)的混凝土量達12 000砰。管段的基底坐落在河床的風化花崗巖層上。開槽時采用了炸礁施工。基礎(chǔ)處理采用灌砂法。
5混合法
可以根據(jù)地鐵隧道的實際情況,在地鐵隧道的施工過程中采用以上2種或2種以上的方法同時使用,稱其為混合法。
工程實例:北京地鐵東四站位于朝陽門內(nèi)大街與東四南大街交叉日上,處于繁華的市中心,有多路公交車經(jīng)過。車站主體順東四南大街,呈南北走向,東四南大街規(guī)劃道路紅線寬70 m,現(xiàn)狀路寬為22 m,朝內(nèi)大街已改造完,道路紅線寬60 m,兩方向客流均衡,交通十分繁忙;且遠期六號線順朝內(nèi)大街,呈東西走向,在此站換乘。本車站兩端為明挖段,結(jié)構(gòu)形式為3層三跨框架結(jié)構(gòu);中間為暗挖段,結(jié)構(gòu)形式為單層三拱兩柱結(jié)構(gòu)。車站總長度197 m,暗挖段長為96.80 m,明挖段長為100. 20m。
6結(jié)束語
隨著我國地下鐵道建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,原有的施工技術(shù)不斷地發(fā)展與提高的同時,新的施工方法也被應(yīng)用到施工當中,施工技術(shù)水平得到不斷提升,其中有些施工技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平。另外,由于城市交通流量的增加導(dǎo)致城市道路已擁擠不堪,加上城市環(huán)境的要求越來越嚴格,城市內(nèi)封路施工已不現(xiàn)實了。因此,暗挖技術(shù),如盾構(gòu)法、淺埋暗挖法將是今后研究和實踐的主攻方向。
參考文獻
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0前 言
引言隨著各大城市地下空間開發(fā)利用的發(fā)展,超高層建筑的深基坑面積越來越大,深度深,周邊環(huán)境要求高的工程越來越多。因此,如何在保證基坑工程安全和合理滿足周邊環(huán)境保護要求的前提下,盡可能降低基坑臨時支護結(jié)構(gòu)的工程量并盡可能方便工程施工加快施工進度,成為目前深基坑工程設(shè)計的主要研究方向之一。多年的基坑工程經(jīng)驗表明,采用地下主體結(jié)構(gòu)與支護結(jié)構(gòu)相結(jié)合的基坑支護工程設(shè)計并采用逆作法施工的方案,對保證基坑的安全,保護周邊環(huán)境和降低工程造價,節(jié)約資源,縮短工期都是有利的。而對帶有裙房的超高層建筑基坑工程則大多采用地下主體結(jié)構(gòu)與支護結(jié)構(gòu)相結(jié)合的基坑支護工程設(shè)計,采用一順一逆的施工方案,即主樓采用順作法施工,裙房采用逆作法施工。文結(jié)合發(fā)展大廈開發(fā)建設(shè)探討超高層建筑地下主體結(jié)構(gòu)與支護結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計研究與工程應(yīng)用,并介紹發(fā)展大廈超高層建筑深基坑不同于上述一順一逆的施工方法,而是采用主樓半順作半逆作,裙房逆作的施工方法,即主樓核心筒體采用順作法施工,主樓其余部分采用逆作法施工,裙房采用逆作法施工方法。
1 工程概況
某發(fā)展大廈,主樓建筑總高度為239 m,地下3 層,地上46 層;裙房4 層。主樓采用框架―核心筒結(jié)構(gòu)體系,地下一層及二層結(jié)構(gòu)梁板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),一層采用鋼骨混凝土梁及鋼筋混凝土樓板,主樓樁基采用樁端后注漿鉆孔灌注樁,樁基承臺采用厚板式承臺,主樓底板厚度為3.5 m。裙房底板2.0 m?;娱_挖深度:主樓17.35 m,裙房15.85 m。由于基地地處陸家嘴金融中心,周邊高層建筑、地下管線眾多,環(huán)境保護要求高。
2 工程地質(zhì)條件
本工程場地地勢較平坦,場地表層填土分布廣,厚度大。雜填土遍布,基坑?xùn)|邊界地段和南邊界的雜填土和素填土,厚度達3.0 m。本工程場地存在②-1,②-3 層粘質(zhì)粉土,土質(zhì)不均,粉性砂性重,滲透性強。本場地埋深約37 m 下存在第7 層為承壓含水層,該地區(qū)已有工程的長期水位觀測資料,該層承壓水水位呈年周期性變化,水位埋深的變化幅度一般在3~11 m。巖土工程勘察報告提供場地的工程地質(zhì)條件及基坑圍護設(shè)計參數(shù)如表1 所示。
表1 土層物理力學(xué)性質(zhì)綜合成果表
3 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計總體方案
本基坑支護設(shè)計方案階段進行多方案的技術(shù)經(jīng)濟分析比較,主要有兩種:一是采用設(shè)置臨時基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案,順作法施工,采用鉆孔灌注樁結(jié)合外側(cè)SMW 工法水泥土攪拌樁止水帷幕作為臨時圍護結(jié)構(gòu),坑內(nèi)設(shè)置三道臨時鋼筋混凝土支撐,支撐采用對撐及角撐布置,并結(jié)合坑內(nèi)地基加固的設(shè)計方案;二是采用超高層建筑地下主體結(jié)構(gòu)與支護結(jié)構(gòu)相結(jié)合的深基坑設(shè)計方案,逆作法施工,采用地下連續(xù)墻作為圍護結(jié)構(gòu),利用地下主體結(jié)構(gòu)的梁板作為支護結(jié)構(gòu)的水平支撐,利用結(jié)構(gòu)柱和樁承受施工期間的豎向荷載,原則上采用一柱一樁鋼立柱型式,并結(jié)合坑內(nèi)地基加固的設(shè)計方案。經(jīng)綜合研究分析,最后確定采用超高層建筑地下主體與支護結(jié)構(gòu)相結(jié)合的深基坑設(shè)計方案,地下各層梁板結(jié)構(gòu)采用由上而下的逆作法施工
方式。施工階段為方便土方工程施工,加快施工速度,方便主體結(jié)構(gòu)施工,保證主體結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量,核心筒體采用順作法施工方案,因而可以利用核心筒部位以及車道部位作為逆作法施工的出土口,便于土方工程施工,這種施工方法較為文明,節(jié)約材料,且基坑圍護結(jié)構(gòu)變形較小且經(jīng)濟效益十分顯著。地下連續(xù)墻厚度為1.0 m,主樓和裙房區(qū)域地墻槽段有效長度分別為34.0 m 和30.35 m,主樓區(qū)域墻底進入⑥暗綠色粉質(zhì)粘土層約為2 m,裙房區(qū)域墻底進入⑤1b 粉質(zhì)粘土層。鑒于地質(zhì)條件的特殊性,對地下連續(xù)墻兩側(cè)采用水泥土攪拌樁進行槽壁加固。
4 水平支撐設(shè)計和計算分析
利用地下主體結(jié)構(gòu)的梁板作為基坑開挖階段的水平支撐,其支撐剛度大,對水平變形的控制極為有效,同時也避免了臨時支撐拆除過程中圍護墻的二次受力和二次變形對環(huán)境造成的進一步影響,最大的優(yōu)勢在于避免了大量臨時支撐的設(shè)置和拆除,對于資源的節(jié)省和環(huán)境的保護意義重大。本工程利用地下主體結(jié)構(gòu)共設(shè)置四道水平支撐,其中地下室頂板、地下一層梁
板、地下二層梁板分別為第-、二、三道水平支撐,其中第四道支撐為設(shè)置在底板。在逆作法施工過程中,利用主體結(jié)構(gòu)梁板作為開挖階段時的水平支撐必然承受較大的水平力,這種在水平力作用下梁板結(jié)構(gòu)的受力分析在必須考慮梁板結(jié)構(gòu)的相互作用,由于基坑四周與圍檁長度方向正交的水平荷載為不均勻分布,支承剛度在平面內(nèi)分布也不均勻,為避免模型整體平移或者轉(zhuǎn)動,必須設(shè)置必要的邊界條件限制其平面內(nèi)的剛體運動。通??刹捎萌N計算邊界條件,一是在局部設(shè)置固定支座,二是法向彈簧支座邊界,法向彈簧邊界是一種工程經(jīng)驗方法,也是空間桿系模型分析時經(jīng)常采用的邊界條件;三是切向彈簧邊界,切向彈簧邊界的彈簧剛度系數(shù)按照地墻與土體之間的摩擦阻力的剛度確定,采用功能強大的有限元分析軟件ANSYS分析水平荷載較大的地下一層梁板不同的邊界條件下梁板結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形特性,圖2 給出切向彈簧邊界下地下一層梁板支撐內(nèi)力和變形特性。
由于本工程主樓和裙房底板厚度相差2 m,如何利用底板厚度差異在地下室底板內(nèi)部設(shè)置第四道鋼筋混凝土支撐,減小最后一道支撐與坑底的間距,對本工程安全和降低施工難度是非常重要的,本道支撐設(shè)置分析比較了三種不同方案,如圖3 所示,方案一是設(shè)置在主樓和裙房整個底板范圍內(nèi)設(shè)置第四道混凝土支撐,支撐范圍大,給整個地下室底板鋼筋和混凝土施工帶來很大的施工難度;方案二是部分利用裙房區(qū)域的底板主要在主樓底板范圍內(nèi)設(shè)置第四道混凝土支撐,該方案使得裙房底板與主樓底板必須分兩次澆筑,土方工程和鋼筋混凝土工程必須分次進行,土方開挖機械需要二次進場,施工工期較長,且主樓區(qū)域與裙房底板變板厚區(qū)域鋼筋施工難度較大,支撐范圍也較大;方案三是利用裙房區(qū)域的底板墊層與主樓底板范圍內(nèi)臨時混凝土支撐相結(jié)合作為第四道混凝土支撐,充分發(fā)揮混凝土墊層的作用,且支撐范圍較小,并使得整個地下室底板土方施工、鋼筋施工和混凝土施工都可以連續(xù)施工,有利于施工合理安排,與方案二相比,本方案工期縮短約一個月,考慮地下室底板墊層與支撐協(xié)同作用的第四道混凝土支撐有限元內(nèi)力和變形分析結(jié)果見圖4,第四道支撐斜撐軸力最大計算值約為6000 kN,實測最大軸力為5493 kN,二者接近。
5 豎向支撐設(shè)計
基坑逆作施工階段的豎向支撐采用一柱一樁形式,立柱分為兩種:一種是利用主體結(jié)構(gòu)鋼骨混凝土柱中的型鋼鋼骨作為施工階段鋼立柱,由于本工程為超高層建筑主體結(jié)構(gòu)柱中的地下部分鋼骨單根重量約30 t,重量大,利用型鋼鋼骨作為型鋼立柱必須考慮兩個問題,一是鋼骨的支柱樁的混凝土如何澆筑,二是型鋼鋼骨按照鋼結(jié)構(gòu)安裝要求需要達到1/1000 的垂直度控制要求。經(jīng)研究分析,采用圖5 所示的型鋼鋼骨混凝土柱,利用設(shè)置在內(nèi)部的圓鋼管作為立柱樁混凝土澆筑通道,通過設(shè)置在外部T 型柱來合理滿足結(jié)構(gòu)柱軸壓比的控制要求。在安裝階段,通過研制專用的校正裝置和高精度的監(jiān)測儀器,各方面高度重視,實踐表明基本滿足了設(shè)計要求。另外一種是逆作法施工需要新增的型鋼格構(gòu)柱,截面為500×500。永久框架柱正常使用期間外包混凝土,永久框架柱位置的立柱樁均利用主體的柱下工程樁,局部位置考慮新增立柱樁作為逆作施工階段的豎向支承。
6 信息化施工和主要監(jiān)測結(jié)果
在逆作法施工過程中充分重視過程控制的信息化施工,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整施工工況,保證逆作法施工的正常進行。本工程地下部分總的土方工程約為9 萬m3,總工期約為6 個月,工期較短。本工程監(jiān)測內(nèi)容較為詳盡,地下管線累計最大沉降量2.5 cm,平均沉降量為1.9 cm,地下管線水平位移最大為2.5 cm,平均位移為1.8 cm。主樓區(qū)域坑外土體最大水平位移為3 cm,頂板作為施工棧橋區(qū)域立柱沉降約為3.0 cm,其它區(qū)域立柱沉降約為2.5 cm,水平樓板結(jié)構(gòu)的相關(guān)節(jié)點處受力情況良好,未出現(xiàn)開裂等由于結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的影響等問題,較好地達到了設(shè)計的預(yù)期指標。基坑的水平變形基本控制在設(shè)計值范圍內(nèi)。從防水情況看,同時作為擋土結(jié)構(gòu)和止水帷幕的地下連續(xù)墻較好地達到了整個基坑的防滲和止水的目的,滲漏點極少,達到了設(shè)計目的。圖6 主樓區(qū)域一測點地下連續(xù)墻水平位移監(jiān)測結(jié)果和計算結(jié)果,可以看出實測地下墻的變形略大于計算結(jié)果,且B2 層梁板以上實測墻體變形要遠大于計算結(jié)果,而坑底以下的實測變形要小于計算結(jié)果,從實測結(jié)果可以看出利用地下主體結(jié)構(gòu)的梁板作為基坑開挖階段的水平支撐,支撐剛度大,梁板部位地下連續(xù)墻的變形明顯較小,地下連續(xù)墻變位與樓板支撐位置密切相關(guān)。
關(guān)鍵詞:地下;建(構(gòu))筑物;道路;施工方法
Key words :underground; building;road;construction methods
中圖分類號:U41文獻標識碼: A 文章編號:
地下建(構(gòu))筑物的 施工方法對地下建(構(gòu))筑物的工程造價和工期均有很大影響。施工方法的選擇主要依據(jù)場區(qū)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、環(huán)境條件、建(構(gòu))筑物的埋置深度及其適用條件等諸多因素而確定。
傳統(tǒng)的地下建(構(gòu))筑物穿越道路時施工方法主要有三種:
1.明挖法。一般適用于地面有條件敞口開挖、且有足夠施工場地的情況,如地下建(構(gòu))筑物設(shè)在現(xiàn)狀道路范圍外;或地下建(構(gòu))筑物設(shè)在現(xiàn)狀道路下,但施工允許暫時中斷交通或結(jié)合地面拆遷及道路拓寬,使地面交通流得以疏散時,就可以采用明挖法施工。明挖法具有施工簡單、快捷、經(jīng)濟、安全的優(yōu)點,其缺點是對周圍環(huán)境的影響較大。明挖法施工一般可以分為四大步:維護結(jié)構(gòu)施工內(nèi)部土方開挖工程結(jié)構(gòu)施工管線恢復(fù)及覆土。
2.蓋挖法。分為蓋挖順作法和蓋挖逆作法。
蓋挖順作法:先施工維護結(jié)構(gòu),施作臨時路面(臨時路面體系采用軍用梁上放置工字鋼,再鋪設(shè)鋼板,鋼板上鋪設(shè)瀝青混凝土),在路面蓋板下用小型挖掘機進行施工,由車站側(cè)面的施工豎井處吊土出坑,順作結(jié)構(gòu)主體。
蓋挖逆作法:通常以地下建(構(gòu))筑物結(jié)構(gòu)頂板代替臨時路面,在其上覆土后即可恢復(fù)地面交通,在結(jié)構(gòu)頂板的下面自上而下分層開挖基坑和施作結(jié)構(gòu)。
3.暗挖法。以剛度較大的超前支護(管棚等)、噴混凝土、鋼拱架或錨桿為主要手段,結(jié)合合理的開挖方法、輔助措施等進行施作地下建(構(gòu))筑物的方法,礦山法和盾構(gòu)法等均屬暗挖法。隧道及地下工程的施工方法最初是采用礦山開拓巷道的方法,故稱為礦山法,此法應(yīng)用范圍很廣。19世紀,為修筑水底隧道,創(chuàng)制了盾構(gòu),經(jīng)100多年的改進,盾構(gòu)法成為在松軟地層中常用的方法之一。
上述三種施工方法均有一定的弊端:明挖法對施工現(xiàn)場的條件要求較高,地下建(構(gòu))筑物穿越道路時,地面交通通常情況下無法長期中斷,往往不具備明挖施工的條件;蓋挖順作法在前期道路架設(shè)鋼便橋及后期拆除時對交通影響大,無法滿足城市交通管理部門的相關(guān)要求,同時還無法解決管線遷改問題,并且工期較長;蓋挖逆作法在前期對交通的影響同樣很大,同樣存在管線遷改問題,并且逆作法結(jié)構(gòu)防水質(zhì)量不易控制,對防水施工要求極高;暗挖法施工難度大,造價高,并且不適用于超淺埋、超大斷面的地下建(構(gòu))筑物主體結(jié)構(gòu)的施工。
半蓋挖法充分利用了明挖及蓋挖兩種方法的優(yōu)勢,將兩者合理結(jié)合,可以很好地解決地下建(構(gòu))筑物施工對地面交通的影響問題,同時可減少地下管線的遷改次數(shù)(可以將明挖部分的管線一次永久遷改至蓋挖部分),施工期間對周邊環(huán)境的影響較小,施工難度小、工程質(zhì)量及工期均比較容易控制,可有效解決地下建(構(gòu))筑物施工用地、工期要求緊迫與地面交通、周邊環(huán)境之間的矛盾,特別適用于工期緊又無法作全面基坑開挖的地下工程,并且工程投資較為合理,具有良好的經(jīng)濟和社會效益,是一種值得推廣的施工方法。
半蓋挖法是這樣來實現(xiàn)的:
利用支撐柱與提前施作的頂板,建立承擔交通車輛及覆土荷載的橋梁體系,地下建(構(gòu))筑物主體結(jié)構(gòu)橫向倒邊施工,一側(cè)蓋挖,一側(cè)明挖。
現(xiàn)結(jié)合附圖對半蓋挖法施工方法作進一步的說明。
半蓋挖法實施步驟如下:
做好綠化、路燈改移、道路拓寬、管線遷改等施工準備工作。
圍擋蓋挖段,做好施工圍擋,根據(jù)工程地質(zhì)條件選擇合適的地下水控制技術(shù)方案降低地下水位,施作圍護樁。圍護樁一般采用鋼筋混凝土灌注樁,按其成孔方法的不同,可分為鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁和挖孔擴底灌注樁。圍護樁間隔一定距離沿建(構(gòu))筑物縱向兩側(cè)均勻設(shè)置。
施作圍護樁頂連續(xù)冠梁。冠梁施工工藝流程如下: 人工開挖土方鑿除樁頭、整平樁頂清洗、調(diào)直樁頂鋼筋測量放線綁扎冠梁鋼筋立模(還要預(yù)埋錨桿鋼管)灌注混凝土拆模養(yǎng)護。施工中要確保冠梁鋼筋與圍護樁縱向鋼筋的可靠連接。
為了支撐蓋挖段頂板結(jié)構(gòu),在建(構(gòu))筑物橫向頂板中部設(shè)置澆筑型鋼混凝土立柱,立柱僅承受豎向荷載。在建(構(gòu))筑物圍護樁一側(cè)進行土釘支護施工,確保建(構(gòu))筑物縱向側(cè)壁土方穩(wěn)定。在土釘支護下開挖建(構(gòu))筑物蓋挖部分至建(構(gòu))筑物頂板結(jié)構(gòu)下1.5m左右,對基底土質(zhì)進行處理后按設(shè)計要求施作蓋挖部分建(構(gòu))筑物頂板結(jié)構(gòu);待頂板強度達到設(shè)計要求后在其上施作路面結(jié)構(gòu),路面養(yǎng)護期滿后拆除施工圍擋,恢復(fù)蓋挖部分路面交通。
圍擋明挖部分,進行明挖部分降水作業(yè),然后施作圍護樁及圍護樁頂連續(xù)冠梁,分層開挖至基坑底,在開挖過程中隨著開挖施工的進行,自上而下架設(shè)數(shù)道鋼支撐、橫向鋼聯(lián)系撐和縱向鋼聯(lián)系撐,以保證基坑側(cè)壁土方不發(fā)生坍塌。鋼聯(lián)系撐應(yīng)經(jīng)設(shè)計驗算,能承受路面交通及施工時的水平荷載。
按照順作法施作底板墊層、側(cè)壁及上部結(jié)構(gòu)至明挖部分頂板,待地下建(構(gòu))筑物結(jié)構(gòu)混凝土全部達到設(shè)計要求后,施作明挖部分路面結(jié)構(gòu),待路面結(jié)構(gòu)達到設(shè)計要求的強度時拆除施工圍擋,恢復(fù)原路面交通。施工時應(yīng)注意由于蓋挖部分的頂板在路面結(jié)構(gòu)及交通的荷載的長期作用下,承載樁已基本完成沉降;而明挖部分的底板地基沉降將在恢復(fù)路面交通后相當長的一段時間內(nèi)才能趨于穩(wěn)定,蓋挖、明挖的結(jié)構(gòu)頂板間存在不均勻沉降,會產(chǎn)生比較大的附加應(yīng)力,為消除差異沉降對結(jié)構(gòu)的影響,應(yīng)在先期施作的板、墻與后期施工的混凝土之間設(shè)置后澆微膨脹混凝土帶。
參考文獻
[1] 于晨昀 白海衛(wèi).施工降水引起單樁沉降的計標[J].山西建筑,2007,33(22):96-97.
Abstract: with the rapid development of the economy in our country, people life quality rise ceaselessly, the leisure entertainment, and other public facilities of the increasing demand, people's consumption concept and aesthetic appeal, the change of antique buildings are also growing. At present due to the serious lack of wood resources, most of antique buildings are reinforced concrete antique buildings. Antique buildings and construction methods differ in thousands ways, and not formed a very mature construction process. Reinforced concrete archaize architectural construction method and modern general reinforced concrete building construction method are very different, not the proper construction method will be in the safety of structures and beautiful sex and economy have a big impact. This paper reinforced concrete building some commonly used archaize construction methods do a comparative analysis of the advantages and disadvantages, based on the construction of my company is a project of the concrete implementation method, so as to find the antique buildings the most economical, the most reasonable construction method with counterparts to discuss.
Keywords: economic, life, entertainment and construction
中圖分類號:G267文獻標識碼:A 文章編號:
工程概況
目前我公司正承建的是一個大型的公園項目,占地340畝,總投資約1.5億人民幣,是集休閑娛樂、體育運動及兒童游樂為一體的綜合性公園。包括14個仿古單體工程、若干景觀小品、四通八達的公園道路、運動中心、人工湖及園林綠化等組成。
幾種常見鋼筋混凝土仿古建筑施工方法優(yōu)缺點比較分析
鋼筋混凝土仿古建筑單體的施工效果是整個公園施工成敗最關(guān)鍵的部分,也是整個公園的靈魂。這些仿古單體均屬于仿唐建筑,大部分為單層建筑,局部二層,建筑規(guī)模宏大,雄偉壯觀。這些單體建筑均屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土仿古建筑。然而,鋼筋混凝土仿古建筑單體最著重體現(xiàn)在櫨斗、散斗、拱、椽、耍頭等仿古構(gòu)件的施工方面。故此,在施工前,確定一個正確合理的施工方法就顯得至關(guān)重要。下面,就常見幾種仿古構(gòu)件的施工優(yōu)缺點比較分析如下:
仿古構(gòu)件全預(yù)制式施工。建筑中除梁柱板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件現(xiàn)澆施工外,櫨斗、散斗、拱、椽、耍頭等仿古構(gòu)件全部預(yù)制。這種施工方法主要優(yōu)點是施工速度快,構(gòu)件尺寸準確;其缺點是由于斗拱處預(yù)制構(gòu)件過分集中,導(dǎo)致該處結(jié)構(gòu)構(gòu)件(尤其是柱子)有效斷面減少,屬于薄弱環(huán)節(jié),不利于達到抗震等級要求。圖示如下:
圖一
圖二
仿古構(gòu)件全現(xiàn)澆式施工。建筑中的所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件和仿古裝飾構(gòu)件均采用現(xiàn)澆。這種施工方法優(yōu)點是結(jié)構(gòu)整體性好,與一般鋼筋混凝土建筑類似,有利于達到抗震等級的要求;其缺點也顯而易見,由于構(gòu)件形狀復(fù)雜,這樣施工模板尺寸很難控制準確,加固難度很大,很容易出現(xiàn)跑模漲模等情況,導(dǎo)致修補工作量很大,同時施工速度很慢,經(jīng)濟性很差;
仿古構(gòu)件預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合式施工。我們充分考慮到了上述兩種方法的優(yōu)缺點,決定取長補短,我們與設(shè)計單位、建設(shè)單位及監(jiān)理單位充分溝通,達成共識,決定采用仿古構(gòu)件預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合式施工。這種施工方法只是對櫨斗和椽兩種仿古裝飾構(gòu)件進行預(yù)制,柱子通過櫨斗處截面適當減小,采用縮尺配筋,保證柱子主筋全部到頂,在櫨斗處插入上柱插筋,插筋要求必須符合現(xiàn)行規(guī)范和圖集的相關(guān)節(jié)點構(gòu)造要求。其他仿古裝飾構(gòu)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行現(xiàn)澆施工(貼外墻的拱通過后期抹灰實現(xiàn)造型處理)。優(yōu)點是充分克服了前兩種施工方法的種種缺陷,既保證了結(jié)構(gòu)抗震的安全性,又保證了構(gòu)件尺寸的準確性,同時施工速度也得到了一定的保證,經(jīng)濟效果也比較理想。
施工案例
經(jīng)過對施工方法的充分考慮,我們最先進行了公園東大門的施工。東大門屬于單層建筑,建筑面積約800㎡,由門廳、回廊、超市及亭子等部分組成,下部均為鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ),建筑最大高度門廳處達到11m。在施工過程中我們嚴格貫徹既定的施工方案,嚴把質(zhì)量關(guān),貫徹全面質(zhì)量管理,不斷地控制、糾偏和完善,保證了基礎(chǔ)工程和主體工程驗收一次性通過,達到了我們的計劃目標。經(jīng)過東大門施工方案的成功實施,我們陸續(xù)進行了西大門、北大門、辦公樓、展覽館和娛樂中心等所有仿古單體建筑的施工,最后都達到了預(yù)期目標。
中圖分類號:TU7文獻標識碼: A 文章編號:
在建筑墻體結(jié)構(gòu)施工過程中,遇到封閉磚墻與現(xiàn)澆混凝土主體之間的施工,需要通過設(shè)施拉筋的方法對其縫隙進行有效的控制,以此來保證磚墻與框架主體結(jié)構(gòu)之間的穩(wěn)定性,同時也能起到一定的防震作用。在現(xiàn)代工程施工中,很多著名的建筑都運用了拉結(jié)筋方法,如著名的中國醫(yī)大的建筑結(jié)構(gòu),便是在現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)中利用拉結(jié)筋鉆孔工藝。
一、拉結(jié)筋鉆孔粘接施工工藝概述
在建筑工程施工中,尤其是現(xiàn)澆框架工程施工,為了滿足封閉磚墻與現(xiàn)澆鋼筋混凝土主體之間的比例要求,同時也為了增強建筑結(jié)構(gòu)的整體剛度,通常都采用拉結(jié)筋鉆孔粘接的施工方法,以此保證工程的順利施工。當前,在拉結(jié)筋施工中常用的方法有埋筋法、模板鉆孔法和捆筋法幾種。埋筋法和模板鉆孔法存在著類似的缺陷,當拉結(jié)筋穿過墻體的主體結(jié)構(gòu)時,便無法保證混凝土柱體利用串筒下料。根據(jù)混凝土施工規(guī)范中的相關(guān)要求,混凝土自由降落高度應(yīng)當少于2m,因此對于高度較高的混凝土柱必須要以此澆筑。同時,由于鋼筋本身有著較為細密的排列,因此無法利用中間下料的方法對其進行澆筑,只能利用串筒從頂處向下卸料,在這種情況下,就為拉結(jié)筋施工造成了較大的困難,因此有的施工單位使用了捆筋法,不僅造成鋼材的浪費,同時也對施工產(chǎn)生了嚴重的影響,同時也可能會造成不同程度的工程質(zhì)量通病,最終影響工程施工質(zhì)量。
近幾年來,經(jīng)濟的快速發(fā)展也促進了建材工業(yè)的不斷進步,也因此而產(chǎn)生了更多的膠結(jié)材料,其中應(yīng)用的最為廣泛的則是結(jié)構(gòu)膠,利用結(jié)構(gòu)膠插入拉結(jié)筋的方法則可以稱之為鉆孔粘接施工法。從當前我國建筑行業(yè)應(yīng)用結(jié)構(gòu)膠的現(xiàn)狀來看,已經(jīng)取得了一定的成效,比如在混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)埋件的埋設(shè)則應(yīng)用了混凝土與鋼結(jié)構(gòu)之間的粘接方法,這種工藝使得混凝土框架結(jié)構(gòu)施工方法取得了較大的進展,并且對以往施工過程中的不足進行了有效的彌補,因此也受到了較多的好評。
二、墻體拉結(jié)筋鉆孔粘接施工新工藝
1.鉆孔
在鉆孔時,需要根據(jù)工程施工規(guī)范中的要求,在對混凝土養(yǎng)生時間進行全面掌握和控制的基礎(chǔ)上進行鉆孔,才能保證鉆孔的質(zhì)量達到理想的施工標準。通常應(yīng)當在混凝土強度較低時進行鉆孔,可以在拆模之后立即放線鉆孔,這時不僅鉆孔方便,而且能夠保證鉆孔的質(zhì)量,在混凝土強度越高的情況下,則鉆孔越不容易。鉆孔的方向一般應(yīng)當與水平呈3°角左右為宜,這樣才能保證在灌注結(jié)構(gòu)膠時使其順利進入。在進行鉆孔時另一個關(guān)鍵問題,是鉆孔的人員要保證垂直用力,這樣才不會導(dǎo)致空口在外力作用下擴大,進而導(dǎo)致膠結(jié)質(zhì)量。
2.清孔
鉆孔完成后,要進行必要的清理工作,一方面要保證孔內(nèi)沒有任何混凝土粉末的殘留,另一方面要保證孔內(nèi)的干燥。
3.配膠和灌膠
在進行配膠時,需要使用不同類型的膠液,可以用幾個不同的容器,按照膠液的類型和比例進行分別配置,按照用量隨取隨用。灌膠使用的抽漿器通常需要事前進行科學(xué)的設(shè)計,保證抽取的膠液量整好符合一個孔的需要,這樣既能節(jié)省膠液,也能夠有效的保證灌注的質(zhì)量。在進行配膠和灌膠的環(huán)節(jié)時,需要注意以下幾個問題:第一,在膠液的配比方面要嚴格按照一定的比例進行配比,不能隨意更改;第二,在進行灌膠之前,需要再次對孔內(nèi)進行檢查;第三,進行膠液的配比時要嚴格控制好膠液的用量,防止膠液的凝固和浪費;第四,儀器用后要及時清洗,避免膠液凝固而影響下次使用。
4.插筋準備
在進行插筋之前,應(yīng)當做好準備工作。插筋的長度需要嚴格控制,一般需要按照孔深來確定,過長或者過短都會對插筋質(zhì)量產(chǎn)生影響。同時,插筋的長度也可以根據(jù)拉結(jié)筋接頭的方式來確定,如果是焊接接頭,則插筋的長度可以適當短些;如果是使用綁孔結(jié)構(gòu),則需要加長。一般在插筋時都需要具有經(jīng)驗的施工人員來完成,他們能夠很好的掌握插筋的長度。在選擇插入的鋼筋時,要保證其插入段平直無銹,也可以使用砂紙進行打磨,也有利于插筋的順利完成。
5.插筋和固定
當結(jié)構(gòu)膠灌注完成后,則可以將準備好的鋼筋插入到孔內(nèi),通常露在外部的鋼筋會較長,而且剛剛灌入的膠液強度較低,容易造成脫落現(xiàn)象,所以要將孔內(nèi)的鋼筋進行適當?shù)匿亯|,保證其穩(wěn)定的停留在孔內(nèi),這樣才能避免鋼筋滑落。
6.檢驗
當插筋完成后,需要對插筋的質(zhì)量進行以及其本身的受力狀態(tài)進行必要的檢驗,也可以利用抽樣檢查,確定插筋質(zhì)量,以此保證粘接質(zhì)量。
結(jié)束語:
建筑工程領(lǐng)域的快速發(fā)展,也促進了各種施工方法新工藝的不斷改進,鉆孔粘接施工法是經(jīng)過相關(guān)施工部門正是鑒定的施工工藝,在各種建筑工程中都有著十分廣泛的應(yīng)用,也受到了施工領(lǐng)域的贊譽。當前,在建筑體積逐漸增大、建筑結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜的情境下,鉆孔粘接結(jié)構(gòu)在墻體拉筋施工中是使用的最為廣泛的施工工藝,而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,這種施工方法也將不斷的完善,進而促進我國建筑事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]郭鑫 陳長允.淺談“植筋法”及其在填充墻施工中的應(yīng)用[J].中國學(xué)術(shù)研究,2011(08)
[2]袁安獻.淺談填充墻砌體拉結(jié)筋“植筋法”施工法[J].商情,2010(07)
1引言
隨著高速公路網(wǎng)絡(luò)的日益完善,城市之間的交通更加的便捷,高速公路越來越多的穿越城市,為節(jié)約土地、減少對周邊環(huán)境的影響,地下隧道成為高速公路穿越城市的優(yōu)選方案,為確保優(yōu)質(zhì)、高效的完成地下穿越工程,明挖暗埋法也越來越多的應(yīng)用到城市隧道工程當中。在城區(qū)內(nèi)施工為保證城市各系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),對文明施工及工期的要求越來越嚴格。
2工程概況
東孚隧道為明挖隧道,下穿廈門市海滄區(qū)東孚工業(yè)區(qū),全線采用雙向8車道高速公路標準,設(shè)計行車速度為100km/h,基坑開挖深度為9.6~19m,開挖寬度為43.5m,隧道基坑兩側(cè)分布有廠房。圍護結(jié)構(gòu)為圍護樁+錨索+鋼圍囹體系,在圍護樁間采用三軸攪拌樁全斷面止水。主體結(jié)構(gòu)施工完經(jīng)回填后上方建有“五進十三出”收費站一座、興東路跨線橋一座。隧道全長1000m,其中,下穿廈深鐵路段340m已先行施工完成,剩余660m隧道結(jié)構(gòu)形式分為3種,分別為:U型槽敞開段195m、明挖拱形隧道(聯(lián)拱式125m和分離式110m)235m、明挖雙孔矩形隧道230m。東孚隧道是該合同段控制性工程,隧道主體原施工方案為利用四臺液壓襯砌臺車(其中拱形2臺,矩形2臺)進行施工。截止2013年6月,因征遷滯后各段進度參差不齊,進度快的段落已完成底板及側(cè)墻施工,進度慢的土方還未開挖,現(xiàn)場無法提供連續(xù)的工作面,不具備臺車施工的必要條件,原施工方案無法實現(xiàn)預(yù)期目標,因此必須進行方案優(yōu)化。
3主體結(jié)構(gòu)施工方案
3.1雙孔矩形隧道主體施工方案優(yōu)化
東孚隧道工程雙孔矩形隧道長度230m(K15+630~K15+860),按照原隧道主體施工方法為2臺矩形襯砌臺車(含外模)同步作業(yè),現(xiàn)場實際情況為矩形隧道K15+815~K15+822處自來水管道(DN800mm球墨鑄鐵)及高壓電纜(110kV))遷改滯后,工作面無法連續(xù)。襯砌臺車只有在工作面足以滿足循環(huán)流水作業(yè)才能發(fā)揮其優(yōu)勢,在原方案無法滿足實際需要的情況下,經(jīng)過多次論證后決定采用滿堂支架作為模板支撐體系進行矩形隧道主體施工,見圖1。碗扣支架上安置弧形方鋼,方鋼弧度按照設(shè)計弧度進行加工,弧形方鋼之上安置15cm×15cm方木,內(nèi)外模均為竹膠板,以此體系代替襯砌臺車;跟矩形臺車方案相比,滿堂支架方案在工作面不連續(xù)的工況下有諸多優(yōu)勢。兩方案優(yōu)缺點對比見表1。圖1滿堂支架表1滿堂支架與臺車方案對比表總體考量矩形臺車方案經(jīng)濟性較差,也無法滿足進度需求;按照滿堂支架方案進行施工后,可三個工作面同時進行施工,一個循環(huán)最長澆筑25m,最短澆筑10m,工作面出來之后可以及時封頂,避免了工作面閑置,提高了工作效率[1]。
3.2明挖雙孔拱形斷面施工方案優(yōu)化
1)雙孔拱形分離式斷面東孚隧道工程雙孔拱形分離式隧道長度110m(K15+395~K15+505),為本工程施工一大難點。該段與先期施工穿越下深鐵路的隧道相連為分離式隧道,左右兩幅主體施工互不影響,襯砌臺車可以單獨進行工作。原施工方案臺車包含鋼外模,因現(xiàn)場工作面狹窄且底板未貫通,現(xiàn)場無法提供吊裝場地。若按照原方案進行施工,需臺車就位后方可進行鋼筋綁扎,鋼筋綁扎完畢后才可進行外模安裝,襯砌臺車利用率低。經(jīng)過多種方案比選和多次專家論證之后結(jié)合礦山法隧道施工理念提出外模采用長條木板代替外鋼模板并設(shè)計簡易鋼筋臺車(見圖2)用于鋼筋綁扎,使鋼筋先行施工。在臺車頂端利用碗扣支架頂托作為限位塊,可根據(jù)設(shè)計高程進行調(diào)節(jié),保證鋼筋彎曲的弧度符合設(shè)計要求,每隔2m設(shè)置一環(huán)鋼筋骨架,鋼筋骨架連接采用焊接,鋼筋綁扎完畢后在鋼筋骨架的作用下可以保持原有形狀(見圖3);臺車底部設(shè)有行走及鎖止系統(tǒng),在綁扎鋼筋時可保證臺車位置固定,在鋼筋綁扎完畢后調(diào)節(jié)頂部頂托可使鋼筋臺車順利推出以便襯砌臺車進入。簡易鋼筋臺車的引入可將鋼筋綁扎不以襯砌臺車就位為前提,節(jié)約了鋼筋綁扎所占用的時間。圖2簡易鋼筋臺車圖3鋼筋骨架2)雙孔拱形連拱式斷面東孚隧道雙孔拱形連拱式隧道長度125m(K15+505~K15+630),為本工程施工難點,因按照原設(shè)計方案需要2臺襯砌臺車相互配合才能完成主體施工(見圖4)?,F(xiàn)場情況是因左幅廠房拆遷滯后,左右幅土方工程及支護工程進度不同步,使左幅施工進度比右幅滯后1個月。若按照原方案施工,必須等到左右幅進度相同時方可進行隧道主體施工,這樣就會浪費一個月的工期,對進度及經(jīng)濟產(chǎn)生不利影響。為確保施工不中斷確定了“先墻后拱”,的施工思路,在這種思想的指導(dǎo)下設(shè)計了中隔墻模板(見圖5)。利用中隔墻模板先施工中隔墻,左右兩幅便可分離開來單獨施工互不影響,再采用分離式隧道的施工方法,可以提前1個月完成施工。3)明挖雙孔拱形隧道施工方法的特點。1)連拱式隧道利用中隔墻先行法可使連拱隧道具備分離式隧道的特點,可利用單臺車作業(yè),無需雙臺車共同作業(yè),提高臺車利用率[2]。2)簡易鋼筋臺車可以使鋼筋提前2個循環(huán)施工完畢,節(jié)約鋼筋綁扎所占用的時間且保證鋼筋綁扎質(zhì)量。3)長條木模板與鋼外模相比具有經(jīng)濟、安全、適合工作面狹窄且不連續(xù)的工況等優(yōu)勢。在采用優(yōu)化方案后,施工效率明顯增加,在執(zhí)行相同質(zhì)量標準情況下與原方案相比,共計節(jié)約工期190d,并且節(jié)約了成本,降低了安全風險。
4結(jié)語
綜上所述,根據(jù)施工過程中的實際情況對施工方案進行優(yōu)化,通過科學(xué)組織東孚隧道工程采用多種施工方法相結(jié)合的優(yōu)化施工方案且成功實踐,提供了一種在同一結(jié)構(gòu)物中采用多種施工方案的思想,確保了施工質(zhì)量、進度及安全,為高速公路修建城市下穿隧道提供了成功的經(jīng)驗和案例。
作者:田川江 裴宗文 單位:中交一公局廈門工程有限公司
建筑工程施工組織與管理是職業(yè)學(xué)校施工與管理專業(yè)的一門專業(yè)課,這門課是在學(xué)生學(xué)習了建筑材料、建筑制圖、房屋構(gòu)造、建筑力學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工技術(shù)等專業(yè)課之后開設(shè)的,是一門總結(jié)性的課程。這門課旨在讓建筑專業(yè)的學(xué)生能編寫一般的施工組織設(shè)計,對某個工程在開工建設(shè)前進行總體規(guī)劃,以便于對工程進行合理的進度控制、投資控制、質(zhì)量控制。通過多年的教學(xué),筆者從中找出了一些規(guī)律,收獲一些教學(xué)體會。
雖然建筑工程中的房屋結(jié)構(gòu)形式多樣,有磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻、剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)等,但是所有的施工組織設(shè)計都離不開一個中心,那就是“一案、一表、一圖”?!耙话浮笔侵甘┕し桨?,它是施工組織的核心;“一表”是指施工進度表,它是施工組織設(shè)計的關(guān)鍵;“一圖”是指施工現(xiàn)場平面布置圖,它是指導(dǎo)現(xiàn)場文明施工的重要依據(jù)。施工方案的重點是施工方法的確定、施工機具的選擇以及施工順序的安排,其中施工方法是施工方案的核心,在編寫時要重點抓住這一點。在具體編制“一案、一表、一圖”時,要注意以下關(guān)鍵點。
一、施工方案的編制
施工方案是某個單位工程施工組織的核心內(nèi)容。在選擇時,要結(jié)合工程特點與實際情況,認真分析,因為它也是編制進度計劃表和繪制施工現(xiàn)場平面布置圖的依據(jù),選擇是否恰當將直接影響到該工程的施工效率、質(zhì)量的好壞與施工工期的完成。
1.確定施工順序
施工順序是指單位工程中各分部工程或各專項工程在施工時的先后順序及其制約關(guān)系。施工的工程特點、施工所處的環(huán)境條件、建筑的使用要求等,對施工順序會產(chǎn)生較大的影響。一般按照先地下后地上、先土建后設(shè)備安裝、先主體后圍護、先結(jié)構(gòu)后裝修的原則進行順序安排,要恰當安排土建施工與設(shè)備安裝的施工順序。
例如某個多、高層全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑,它的施工順序大致可劃分為±0.000以下基礎(chǔ)工程、主體結(jié)構(gòu)工程、屋面防水工程及磚墻圍護工程、裝飾裝修工程等四個施工階段。
(1)地下工程的施工順序。多、高層全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑的地下工程(±0.000以下的工程)一般可分為有地下室及無地下室基礎(chǔ)工程。若有一層地下室,且又建在軟土地基層上時,其施工順序是樁基施工(包括圍護樁)土方開挖破樁頭及鋪墊層做基礎(chǔ)地下室底板做地下室墻、柱(防水處理)做地下室頂板回填土。
(2)主體結(jié)構(gòu)工程的施工順序。主體結(jié)構(gòu)的施工主要包括柱、梁(主梁、次梁)樓板的施工,故需采用多層框架在豎向上分層、在平面上分段的流水施工方法。若采用鋼模,其施工順序為:綁扎柱鋼筋安裝支柱模澆柱混凝土撤除柱模板安裝支梁、板模綁扎梁、板鋼筋澆梁、板混凝土。
(3)屋面工程和圍護工程的施工順序。屋面工程的施工順序與多層磚混結(jié)構(gòu)居住房屋的屋面工程施工順序相同。圍護工程的施工包括砌筑外墻、內(nèi)墻(隔斷墻)及安裝門窗等施工過程,對于這些不同的施工過程可以按要求組織平行、搭接及流水施工。
(4)裝飾工程的施工順序。裝飾工程的施工分為室外裝飾與室內(nèi)裝飾。室內(nèi)裝飾主要包括天棚與內(nèi)墻面、樓地面與樓梯等的抹灰,以及門窗玻璃的安裝、油漆門窗等。室外裝修也同樣包括外墻面的裝飾以及做散水、勒腳、臺階、明溝等施工。
2.確定施工流向
施工流向指的是某單位工程在平面或豎向上的施工的開始部位及進展的方向。
3.選擇施工機械
首先,選擇適宜主導(dǎo)工程的施工機械,如解決上下及水平運輸?shù)陌徇\機械等。其次,建筑工地上其他所選機械的類型、規(guī)格、型號應(yīng)與主導(dǎo)機械的生產(chǎn)能力協(xié)調(diào)配合,以盡量發(fā)揮主導(dǎo)機械的效率。
二、施工進度計劃表的編制
施工進度計劃表是在既定施工方案的基礎(chǔ)上,根據(jù)規(guī)定工期與各種資源供應(yīng)條件,按照合理施工順序與施工組織的原則表現(xiàn)出來的圖表,一般用橫道圖與網(wǎng)絡(luò)圖表示。它主要包括劃分施工過程和計算工程量、勞動量、機械臺班量、各施工項目的施工天數(shù)及分部分項工程(施工過程)施工順序及搭接關(guān)系。
三、施工現(xiàn)場平面布置圖的編制