钢格构斜撑施工主要技术例谈

发表时间:2021/7/23   来源:《建筑科技》2021年8月中   作者: 刘小辉 邓伟文 胡竹稳 甘厚永
[导读] 分析了钢格构斜撑施工技术的施工特点以及施工工业和施工范围,以实际案例为支撑提出了钢格构斜撑施工在实际施工中面临的挑战和难度,其中包括:地质、环境等各方面因素,最后通过钢格构斜撑施工工艺流程及要点,提高建筑工程的整体质量。

中国建筑第五工程局有限公司  刘小辉  邓伟文  胡竹稳  甘厚永  410000

[摘要] 分析了钢格构斜撑施工技术的施工特点以及施工工业和施工范围,以实际案例为支撑提出了钢格构斜撑施工在实际施工中面临的挑战和难度,其中包括:地质、环境等各方面因素,最后通过钢格构斜撑施工工艺流程及要点,提高建筑工程的整体质量。
[关键词] 钢格构斜撑;基坑支护;锚板预埋
        近年来,我国经济发展迅速,建筑企业的发展规模也越来越大,同时也面临着巨大的市场竞争压力。为了能够提高建筑企业的核心竞争力,需要建筑企业在建筑物施工过程中充分保证其质量和稳定性。当前我国城市化进程逐渐加快,建筑结构也逐渐向高层化和复杂化趋势发展,因此,在建筑施工阶段,对深基坑支护也提出了更高的要求,深基坑施工涉及范围较为广泛,容易受周边环境、地质或建筑等因素的影响,导致施工中面临巨大的挑战,因此,本文结合实际案例进行分析,对该工程的特点、施工工艺和施工计划等方面进行具体分析,并介绍钢格构斜撑施工技术在该工程中发挥的作用,希望能够为后续的类似工程提供借鉴和参考。
        一、工程概况
        1、望湖国际城基础设施工程B-01-20地块(520广场)工程施工项目净用地面积47亩,规划总建筑面积约11.3万平方米,其中办公楼建筑面积约6.2万平方米,综合商业、商业街0.9万平方米,幼儿园约0.32万平方米,地库建筑面积3.8万平方米其中含人防面积约0.52万平方米,包括1#楼超高层办公楼(27层钢筋砼框剪结构、建筑总高度117米,钻孔灌注桩基)、2#-7#楼综合商业、商业街(二层~三层钢筋砼框架结构)、8#幼儿园以及负两层人防地下车库,2处地铁连通通道等
        2、合肥市包河区庐州大道与祁门路交口东南角。
        本工程设置两层地下室,基坑开挖深度为6.9-11.8m为深基坑。根据图纸设计北侧采用双排桩悬臂支护形式,南侧采用放坡+排桩+格构柱斜撑支护形式,北侧地铁连通口处采用放坡支护形式,南侧幼儿园西侧采用放坡支护形式。基坑坡顶距南侧望湖中路约20m,距西侧小区围墙约6m,距北侧祁门路约21m,距东侧庐州大道约43m。基坑周长约762m,基坑面积约32760平方米。
        3、望湖国际城基础设施工程B-01-2地块(520广场)工程施工总承包建筑地点位于合肥市包河区庐州大道与祁门路交口东南角,场地北侧为祁门路及合肥文人雅居公寓,南侧为望湖中路、地铁1号线及合肥南站,西侧        均为成熟商业,大摩华尔街生活广场、凤凰文化广场均是人流量巨大的商业圈且场地临近庐州大道及在建地铁五号线,东侧为望湖城桂香居·丹桂苑、老(少)年文化医疗社区服务中心,向东1.2公里为便民公园—望湖公园。整个区域路网规整交通便利。
项目场地内未见明显的管线标识标注,项目西南角和西北角紧邻地铁口,地下管道复杂。施工前将积极联系地铁办进行地铁口地下情况的落实和交底。西侧庐州大道目前中铁四局正在进行地铁5号线施工,围墙外为相关的施工临电线路。项目部将完整保护好地上、地下设施,必要时进行管线迁移。
        4、水文情况
        本项目地下水类型为上层滞水和基岩孔隙裂隙水,上层滞水主要分布再①层杂填土中,其水量与地势高低及填土厚度有较大关系,分布不连续,主要由大气降水、地表水渗入补给。
基岩孔隙裂隙水主要分布于④层强风化砂岩中,其含水层透水性一般,强风化层富水性一般。
地下水水位年变化幅度1.00m~2.00m。勘探期间测得水位(静止)埋深为2.30~4.50m,相应的水位(静止)标高为29.25~31.15m。
        5、项目重难点
        (1)、东侧临近居民楼,基坑施工危险性高。
        (2)、本工程两层地下室,深基坑施工安全控制是重点。
        (3)、有两处地铁连通口,连通口施工质量控制是重点。
        (4)、后期格构柱斜撑割除,存在对结构破坏隐患及渗漏隐患,施工质量控制是重点。
       二、工程支护概况
       本项目支护形式为排桩支护,支护体系为悬臂桩,悬臂桩加坑内斜撑支护。
        ①支撑结构采用 4L 180*16,550*550,Q345B钢格构斜撑,端部设20mm厚钢封板,封板每边宽处支撑外边5mm。



        ②支撑长度应根据现场实测确定,支撑预制时,应略长于图示长度,施工时根据现实测长度切割多余部分,确保斜撑安装顶紧。若现场无法切割,应该略短于图示,施工时用千斤顶顶紧再加塞楔块。
        ③务必按要求预留土方,严禁超挖。
        ④斜撑及其基础应避开地下室独立基础、柱、平行于斜撑的内墙、集水坑等结构。
        ⑤斜撑桩基及承台砼强度等级为C30,承台采用刻槽后原槽浇注,钢格构斜撑架设完成后,承台顶采用素土夯实回填至地库底板垫层底,未注明的承台顶位于底板垫层底以下300mm,应低于下柱墩或地梁垫层底100mm
        ⑥支撑与牛腿及承台上的预埋件连接采用现场焊接,焊条E50型,焊缝高度不小于8mm;斜撑应采取有效措施顶紧,使用千斤顶施加顶力,顶紧后塞紧钢楔块才能拆除千斤顶。
        ⑦采用35T汽车吊进行钢支撑安装,汽车吊最大起吊半径28m,主臂长33.5m,在主臂长33.5m工作幅度15m起重性能3.8T,满足钢支撑(约3.6T)的吊装要求。
       三、斜撑支护段的施工流程
        ①场地整平;
        ②分层开挖至冠梁顶;
        ③施工支护桩(ZH2)、冠梁(含牛腿、预埋件),开挖至斜撑底,按坡度预留土方,施工斜撑桩基(ZH2)及承台,施工斜撑;
        ④承台(在坑底进行原槽浇筑)及预埋件、钢格构斜撑(使用千斤顶施加顶力,顶紧后塞紧钢楔块才能拆除千斤顶,斜撑与预留土方重叠处刻槽处理),承台顶采用素土夯实回填至坑底。
        ⑤分层开挖预留土方,并施工好桩间土的支挡,此步在斜撑桩基承台砼强度达设计强度的80%后方可进行;
        ⑥施工排水沟、集水井;
        ⑦施工地库结构,斜撑钢格构与地库底板、外墙交接处,在焊接止水钢片后浇于底板或外墙内;
        ⑧除注明外,地库施工至±0.000时开始基坑回填;
        ⑨基坑回填至斜撑牛腿处时,割除外露斜撑,并施工好墙体两侧的保护层。
        四、注意事项
        (1)钢斜撑与锚板及锚板与牛腿、承台的中心偏差不大于20mm,钢支撑的垂直度偏差不大于30mm。钢格构斜撑与牛腿、承台间现场施工应有顶紧措施。
        (2)钢斜撑施工时剖面图中的土方必须保留,直到基坑一侧斜撑施工完成方可分层分段挖除。坑内钢斜撑应至少间隔一根刻槽安装,土方挖开后及时施工钢斜撑。
        (3)钢斜撑的施工应符合现行《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)、《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)及国标图集《11SG814》的相关规定及要求。
        (4)承台及牛腿混凝土强度等级均为C30,牛腿及承台顶面混凝土保护层厚度为25mm,承台底面及侧面混凝土保护层厚度为40mm。
        (5)支撑的拆除须采取可靠换撑措施,利用主体结构换撑时主体结构强度应达到设计值的80%以上。拆除过程中连续监测。临近建筑物的支撑拆除须采用机械切割法,避免振动。
        [结语]
        综上所述,钢格构斜撑技术适用于周边地质条件较差、环境复杂、建筑物较多的建筑施工中,通过钢格构斜撑技术能够有效缩短建筑工程施工的工期,节约建筑单位成本支出,同时能够加大机械化施工程度,为施工单位获取最大化的经济效益,本文结合实际案例对钢格构斜撑关键技术进行分析,希望能够为后续的类似工程提供参考和借鉴,从而使钢格构斜撑技术能够得以推广、广泛应用。
[参考文献]
[1]陈华,刘智勇,蔡荣根,等?双向倾斜型钢组合结构施工关键技术的研究与应用[C].第七届全国钢结构工程技术交流会,2018:332-335.
[2]徐建彬,黄亚均,杨维国,等.超高层立面斜交网格钢结构安装施工关键技术研究[J].工程质量,2016(2)48-52.
[3]韦玉林 苏州斜港大桥主桥钢结构施工关键技术[J].公路,2015(12)152-159.

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