陆振定
上海培成建设集团有限公司
摘要:本文介绍了胜辛北路东、汇源路北地块商业办公项目(二标)工程的基本情况,梳理了该工程基础施工的难点,提出了针对性较强的解决方案。在此基础上,本文围绕钢筋支撑胎架、附加箍筋逆作法、柱脚预埋件安装、混凝土浇筑四项具体的施工管理技术进行分析,以供参考。
关键词:超高层建筑;基础施工;超厚筏板;混凝土浇筑;钢筋支撑胎架
引言:筏板即为建筑基础工程中的一块混凝土材质板,其下方是建筑工程的地基,上方是建筑结构的柱、墙等。筏板的主要作用在于:既能够充分发挥建筑工程地基的承载力,调整不均匀沉降现象,又能够满足地下停车库等地下空间使用要求。因此,在建筑工程基础部分应用筏板已经成为现代建筑工程的理想基础建设形式。本文结合实例,分析超高层建筑超厚筏板的相关施工技术及管理方案,具体如下。
1.某超高层建筑的项目工程概况简述
胜辛北路东、汇源路北地块商业办公项目(二标)工程标段的总建筑面积为97445平方米,建筑结构采用框架结构。新建1#、2#、3#楼、地下车库、室外总体工程。该部分地下室建筑面积17872㎡,基础形式为桩承台筏板基础;地下室底板标高为-6.500m(相对标高),底板厚度700mm(地下车库地下室顶板)、1800mm(主体地下室底板);地下室顶板标高为-1.000m;垫层厚度150mm,地下室层高5.500m。本工程主楼下采用?800钻孔灌注桩,其余部分为预应力混凝土空心方桩,桩型为HKFZ-AB 400(220)[]。本工程的筏板均采用埋入式柱脚。针对超厚筏板布置附加箍筋时,应务必注意将发拌面筋与底筋连接为一个整体,目的在于共同受力,并通过合理的引导控制,将筏板、箍筋等受到的应力转移到承台桩基处,目的在于降低不均匀沉降造成的影响。为了更好地实现上述目的,在进行附加箍筋作业时,需从横、纵两个方向分别进行布置,保持面筋与底筋之间的有效“箍紧”布置至少为3排。
2.项目的疑难问题及管理解决方案简析
2.1疑难问题简述
胜辛北路东、汇源路北地块商业办公项目(二标)工程的施工难点如下:
(1)工程基坑面积较大、开挖深度较深,施工影响范围广泛。具体而言:①基地西侧临近绿化大,路面中有一根电力管线和两排电线杆。②基地北侧临近河道防汛通道,周边的地形环境和社会环境相对复杂。③基地北侧的河道是本次围护设计及筏板施工工程必须重点保护的对象,逼近需要在维护结构设计与施工过程中采取加强控制及防护措施,还应提升对该处的监督力度,防止施工期间发生突发情况。④工程进展期间,施工设计团队需根据监测结果不停调整设计与施工方案,必要时还需调整施工顺序与施工过程,确保周边环境始终处于安全状态。⑤基地的东侧为相邻一期(一标段)工程的地下车库,南侧为相邻二期工程的地下室车库,由于此两项工程已经完成初步建设,故施工开挖的难度远远超过一般工程,稍有不慎即有可能破坏已经完成的施工进度。
2.2管理解决方案梳理
针对上述基坑工程的施工难点,结合周边环境条件及基坑开挖施工合理顺序等进行综合考虑后,制定的解决方案如下:
(1)现场标高暂定绝对标高为3.900m(相对标高-1.400m),相对标高±0.000=5.300m。地下车库垫层底相对标高为-7.350m,开挖深度5.950m;主楼垫层底相对标高为-8.450m,开挖深度7.050m[2]。
(2)基坑工程的总体设计遵循安全可靠、技术先进、经济合理、施工方便的十六字原则,建议选用“大放坡开挖+重力式挡土墙的维护方式”。具体而言:①基地西侧及北侧采用4.7米宽的重力式挡土墙作为主要维护形式,东南两侧按照1∶1.5的标准实行两级放坡开挖;②二标段工程地下室车库与主楼底板的高差处,按照1∶1的标准进行大放坡开挖;③地下室局部超挖部分采用高压旋喷桩地基模式完成加固作业。
(3)根据二标段工程基地的整体建设规划需要,该标段施工期间,与之相邻的东侧一标段(二期)工程及北侧二标段工程均需同时施工。等到中标进场之后,由业主单位负责牵头,与相邻标段施工单位进行友好协商,对整个地下车库的施工顺序及预期进展情况进行精确划定。届时,不同的施工团队都可以有条不紊地完成施工,无需担心因施工期限不同或其他原因而导致时间方面发生冲突、更可以避免相邻的工程受到损害。除此之外,针对连接部位进行施工时,相邻标段应该同时进行降水及土方作业,目的在于确保整个基坑时刻处于安全稳定的状态。
3.项目中的超厚筏板关键施工管理技术梳理
3.1钢筋支撑胎架施工管理技术
本工程的建筑均为超高层建筑,故必须重视基础部分的施工质量。上文所述的问题均为环境以及施工进度方面问题,除此之外,有关钢筋支撑胎架施工的细节的问题在于:筏板的厚度相较于矮层建筑更大,箍筋的尺寸同样如此(更大),由此导致的问题为:架立过程很可能面临较大的困难。为了解决该问题,施工团队经过多次现场考察和精确计算,决定采用扣件式钢管脚手架作为工程主要支撑胎架。其中:①筏板的厚度以5.75m作为临界值。其中,超过该临界值的筏板采用相同标准(根据不同建筑的层高可进一步增加厚度),具体而言:支撑胎架横向、纵向的间距均为1000mm,扫地杆距离地面的距离必须精确控制在200mm,误差控制在0.5mm之内;步距应控制在1200~1500mm之内。②本工程施工期间,厚度不足5.75m的筏板统一限定在5m,对应的筏板支撑胎架横向、纵向间距应控制在1200mm左右,扫地杆距离地面之间的距离与5.75m以上厚度的筏板完全相同,步距平均增大幅度为300mm(即在上述步距的最低、最高限度分别增加300mm)。③筏板的厚度等参数确定滞后,为了保证筏板的稳定性,可在支撑胎架周围设置剪刀撑,宽度应控制在5~8m的范围内。施工期间,现场管理人员应时刻注意观察支撑胎架的回顶位置,务必保证能够与承台壁“紧密接触”,保证不会出现任何侧向位移情况。
3.2附加箍筋逆作法施工管理技术
附加箍筋采用逆作法,主要实现面筋与底筋的紧密相连。预期达到的效果是:①从平面角度来看,面筋、附加钢筋与桩基保持平行或垂直的关系,整体呈现出十分“齐整”的面貌;②从纵向构造角度来看,面筋位于最上方,构造钢筋共分为上下两层、底筋位于最下方,上述三种钢筋在水平方向处于平行状态;附加钢筋与上述三种钢筋均维持垂直状态。具体的施工技术步骤如下:
(1)首先完成筏板的土方开挖作业,直接挖到底部,经过验收,确认合格后浇筑垫层混凝土。
(2)检测垫层混凝土的强度是否达到预期要求,确认无误后,应首先完成面筋支撑胎架的安装,需使用尚未刷漆的钢管脚手架;之后,按照上文所述的数据标准,将对应厚度的筏板及钢筋等参数再次进行确认,之后在顶部的杆件处设置防滑扣件,保证结构整体的安全性。
(3)按照既定顺序,完成面筋的安装(目的在于套箍筋作业)后,将箍筋逐一套入其中。此时,监管人员需在旁计数箍筋的数量,达到临界值后,按照既定的设计间距使箍筋散开。需要注意的是,此环节尚无需对箍筋与面筋的交接点进行固定处理。
(4)依次完成底筋、剩余面筋的安装后,浇筑筏板混凝土。
3.3柱脚预埋件安装施工管理技术
本工程选用的筏板厚度大,且部分柱脚处于“超大”的范围(每个柱脚的截面长度、宽度分别为5100mm和3100mm),数量总计22个。经过仔细考量,施工团队判断筏板混凝土无法完成分层浇筑,必须一次性浇至顶部。为了达到此目的,制定的施工管理步骤如下:①因需要安装巨型钢柱,故之前必须进行柱脚支撑胎架的安装,该过程由设计工程师和监理工程师在现场进行精确指导,防止出现安装质量不佳的情况。②若要同时保证安装精度及施工过程中的人员及建筑结构安全,并为了便于后续作业中调节钢筋网片,施工人员在完成胎架焊接以及首节钢柱的安装后,方可进行底筋绑扎作业。③相关作业完成后,监理人员需对柱脚预埋件支架的强度、承载力等进行检测,发现任何问题都需立刻进行调整。
3.4混凝土浇筑施工管理技术
混凝土浇筑是现代建筑工程的常见环节,决定浇筑结果是否达到预期目的的因素为混凝土字的强度、耐久性、耐腐蚀性、水泥的水化热反应等[3]。在本工程中,由于基坑较深,且坑内的结构支撑等都有可能对混凝土筏板的浇筑结果产生影响,故在正式浇筑前,必须在设计工程师及监理工程师的见证下,完成现场试浇筑,确认无问题后方可正式浇筑。具体而言:第一,于施工缝方向的垂直方向预留钢筋,与另一区域的筏板钢筋进行连接(需借助套筒);第二,在筏板中部安装止水钢板,沿着纵向轴线钻出小孔,使钢筋自其中穿过;第三,对止水钢板的侧面进行固定,避免止水钢板在混凝土浇注过程中出现偏离原定位置的情况。
结语:
筏板施工是现代超高层建筑基础施工中的重要组成部分,一旦筏板质量出现问题,则建筑后续施工及运用都将出现问题。因此,设计施工人员必须谨慎对待,全面保证质量安全。
参考文献:
[1]高良键.超厚筏板基础上层钢筋型钢支撑体系技术应用[J].建筑技术开发,2020,47(21):146-148.
[2]梁月利,黄贵,何震华,等.超高层建筑超厚筏板施工技术[J].施工技术,2020,49(21):75-77.
[3]段博,汪小林,韩旭,等.南京金鹰天地广场超大体积超厚筏板混凝土的浇筑与施工组织[J].建筑施工,2018,40(02):179-181.