摘要:随着中国城市现代化建设的发展,建筑行业的施工技术获得了广泛的提升,产生了很多的深基坑工程。为了确保基坑四周的建筑物,地下管线,道路等的安全,要应用合理的深基坑支护技术。预应力鱼腹梁装配式钢支撑在基坑围护中是一种新工艺、新工法,其技术层面上对于基坑的变形控制发挥着及时时效性,因可回收利用在节能降耗方面也属于绿色施工管理的范畴,更可贵的是其预制装配式使工程效益达到最大化。文章对装配式鱼腹梁钢支撑在深基坑支护工程中的应用进行了研究分析,以供参考。
关键词:装配式;深基坑支付;钢支撑
1前言
随着土地价格的飙升,建筑用地资源愈发紧张,高层建筑与地下建筑逐渐受到市场和开发商的重视。在地下建筑和高层建筑施工初期的基坑结构中,需要对基坑侧壁进行支护和加固。因此,对深基坑支护结构设计理论进行探究,对保障地下结构施工安全及高层建筑的施工质量有重要的意义。
2深基坑支护结构设计现状
深基坑支护设计早在公元前的建筑中就有所应用,古代大型宫殿或地下陵墓在施工过程中为保障结构稳定,会在基坑侧壁设置支护结构或管线,这是人类在建筑施工中对深基坑支护结构的早期尝试。近代以来,随着地下建筑和超高层建筑的不断发展,深基坑支护结构在建筑工程中应用愈发广泛,由于城市化的不断推进,土地价格提升,地表建筑密度不断增加,建筑物天际线不断增高,地下设施深度不断增加,一般而言,基坑深度大于5m的结构即被划分为深基坑结构,如果深基坑设计或施工过程中出现技术纰漏或误差,将对施工人员的安全和建筑质量带来严重威胁。因此,深基坑支护结构设计对建筑物整体稳定性具有重要意义,其设计水平关系到建筑使用寿命及经济效益。通常,建筑物深基坑支护结构设计移交由独立建筑单位完成,由于深基坑支护结构设计流程复杂,对规划需求严谨,而设计单位工程人员数量较少,程序不够完善,不仅影响了深基坑支护结构设计水平,还会滞后整体项目进度,延误工期。
3现阶段建筑项目施工中深基坑支护工程施工的关键特点与技术要求
3.1深基坑支护工程施工的关键特点
①从性质来看,深基坑支项目虽然是有临时性的,可是在实施项目建设中是需要融汇在整个项目当中的,因此这样都会相对长的施工工期。②深基坑支护项目在实施施工的时候,其牵涉到的区域相对隐蔽,地下工程具有着相对多的困难。③深基坑支护项目的施工环境与气氛都相对繁杂多样。④深基坑支护项目在施工当中,要对抗繁杂多样的环境。在项目施工的时候,需要提升深基坑支护项目施工,不仅仅可以让基坑的边坡加以防护,还能够让土体避免形成塌陷,与此同时,在整体施工的时候,可以避免土体出现改变给深基坑项目带来不利的作用与影响,然后保证了总体施工过程中的质量与稳定性。
3.2深基坑支护施工技术的要求
当前,深基坑支护项目关键运用于城市的高层建筑或大型建筑项目中,其施工关键实施合理设计占地面积、地质条件、基坑边距等,并依据现实状况,选取合理的支护技术。对建筑物的深基坑支护而言,不但需要拥有相对好的止水效果,还要确保基坑四周的土层稳定,所以,选取合理的支护方法特别关键,可以在极大程度上降低对基坑四周建筑物、地下管道和道路的危害和影响。
4预应力鱼腹梁装配式钢支撑在基坑围护支撑体系中的应用
4.1方钢管立柱施工工艺
钢立柱在插入灌注桩过程中,因遇到地下障碍物使桩偏离错位就应该将钢立柱及时拔起,并将其清除待到孔回填至标高后再重新插桩。节点处理上,为保证支撑立柱在穿越基础底板处的防水要求,可增设止水钢片,使其与各层的支撑连接的埋件位置对准,并做好电焊工作。立柱钢格构(或者圆柱)可在地面上制作成形,一般采用坡口焊接。基坑底面一般需要插入立柱灌注桩长度不小于3.0m。
4.2钢围檩的安装工艺
钢围檩与圈梁的安装和施工同步实施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆围檩安装应遵循“先长后短,减少接头数”的原则,围檩应跟随于支撑体系的施工工序进行吊装工作,并以人工配合吊装设备的方式,把钢围檩安置在三角托架的支架之上,当高强螺栓在连接副组装则要使螺母带圆台面的一面转到另一面。
4.3三角托架的施工工艺
基坑周围闭合边线上端的托架安放于上围檩的中心轴线的同一个水平面,当三角托架与基坑围护体系结构在对接过程中,则需对三角托架的纠偏和水平直线等进行全程监控,并在基准设置的中心点以外的位置安设绞架加以稳固,采用拉紧力将其拉至直线(拉紧力应为线拉断力的30%~80%),在定好位后在三角托架上标示以供后来围檩安装施工作标高控制。在基坑内侧的围檩设置直线形单边定位线,就是为在其施加预应力后还可更精准地保证基坑外侧围护体系受力均匀。
4.4托座与支撑梁安装施工
托座的安装工艺主要在于水平标高的控制,通过对支撑体系的角撑和对撑及鱼腹梁的定位标高以相反的方向推其至顶面的水平标高处,在托座安装施工过程中要时刻监控其垂直度,若立柱桩偏离垂直而偏移,托座也须以加垫钢板的方式达到垂直的要求。在钢立柱上定位后,焊接托座与立柱,焊缝应不小于8mm,之后横梁与托座采用螺栓连接。预应力施加完成后,尤其是角撑和围檩须用高强度螺栓进行紧固,以提高预应力支撑体系的整体刚度。在每处紧固点一般要求采用4个螺栓连接,因故不能布设4个螺栓的,最少不得少于2个连接螺栓,并进行加固处理。
4.5角撑及对撑安装施工
角撑与围檩之间有夹角,一般不易直接安装并施加预应力;每道角撑安装前应先在地面进行预拼接并检查预拼后支撑的垂直度,经检查合格后按部位进行整体吊装就位。角撑预拼过程中,将WA构件、专用千斤顶、TO构件等通过高强螺栓连接牢固,另专用千斤顶的十字锁扣须设置在正中间,即前后各留三丝的余地,便于拆除时预应力卸除。部分角撑连接过程中,若加压端的放置空挡存在多余空间时须使用相对应厚度的钢板垫紧贴,防止支撑体系受力后整体发生偏心。
4.6鱼腹梁安装
鱼腹梁预拼完成后单个构件起吊摆放在支撑横梁和三角托架上进行拼装,支撑起吊后两端由人工牵引,确保支撑整体稳定。实施张拉时,应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致;实际伸长值与理论伸长值的差值符合设计要求。
4.7预应力施加
(1)钢绞线安装时要左右对称。钢绞线张拉时要一根一根进行,采用分批超张拉的方式(按15%超张拉控制),避免部分张拉不到位,一定要形成整体并均匀受力。
(2)高强螺栓的安装。用绞刀扩孔时,要使板束密贴,以防铁屑挤入板缝,铰孔后要用砂轮机清除孔边毛刺和铁屑。安装时先在安装临时螺栓余下的螺孔中投满高强螺栓,并用扳手紧固后,再将临时普通螺栓逐一以高强螺栓替换,并用扳手拧紧。
4.8拆除
钢支撑拆除须在其底板和换撑强度达到设计强度后方可进行支撑拆除,支撑拆除区域内预应力采用分级卸载方式,并安全卸载后,需观察4~5h基坑变形情况,等稳定后再拆除装配式钢支撑,以保证基坑的安全稳定。拆除时避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。首先对鱼腹梁钢绞线进行应力释放,释放过程要求尽可能对称作业,有利于结构受力均衡。支撑(角撑、对撑)采用专用千斤顶支顶并适当加力顶紧,然后取出调整钢垫板,千斤顶逐步卸力,停置一段时间后继续卸力,直至结束。至此,鱼腹梁的拆除与回收顺利完成。
5结束语
深基坑支护施工技术的特征施工管理人员要全面掌握,要结合施工现场的现实状况,全面的认识施工过程中要注意的事项,才可以保证建筑基础的稳定性与安全性。深基坑支护技术的管理对于合理、科学的实施建筑施工,保证项目质量与建筑物的应用寿命来说意义特别重大,也是提升施工单位管理水平与施工效率的一种考验。
参考文献:
[1]张衡.装配式预应力鱼腹梁钢结构支撑对深基坑变形的控制技术与方法研究[D].淮南:安徽理工大学,2014.
[2]郭亮,胡卸文,钱德良,等.基于位移控制的装配式预应力鱼腹梁深基坑应用研究[J].工程地质学报,2016,24(5):1016–1021.
论文作者:徐高雪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/16
标签:基坑论文; 深基坑论文; 预应力论文; 螺栓论文; 托座论文; 立柱论文; 项目论文; 《基层建设》2018年第27期论文;