关于地下工程分隔墙中楼板换撑的探讨论文_张忠良,莫兴虎,濮唯铭

(中国建筑第八工程局有限公司上海分公司,上海200433)

摘要:在使用地连墙作为分隔墙的多层地下室基坑中,随地下结构施工进行,分隔墙中楼板换撑是一个不可避免的施工难点,本文主要对于换撑方法进行一些探讨,提出了一种新型换撑技术。

关键词:分隔墙;地下中楼板;换撑

前言

随着我国建筑行业的不断发展,地下大空间已成为在城市用地紧张的前提下拓展建筑面积的一种主流趋势。位于城市中的项目,往往出于对周边建筑或管线的保护,而将基坑分为多个区块分期施工,分期施工时常以地下连续墙作为分隔围护结构,施工完成后将地下连续墙拆除,将前后两期地下室连成一体。而对于某一个区块来说,随着地下结构施工的不断进行,支撑将层层拆除,为保证地下室能相互贯通成一整体,就必须处理好前后期施工部分的换撑问题。目前分隔墙换撑采用的大多都是采用混凝土换撑结构,且与楼板浇筑在一起,这样的换撑方式具有高成本、一次性等缺点,同时在换撑拆除时还不可避免对已有结构造成一定的损坏,同时对于换撑结构中预留钢筋的处理也较为繁琐,保护较为困难。对于传统分隔墙中楼板换撑来说,如果能找到一种新型换撑方式来避免上述问题,将能很好地降低成本及保证施工质量。本文提出了一种新型的型钢换撑技术。

1传统换撑技术的缺陷

传统换撑技术,市场上并无较为广泛应用的技术,大多都是施工单位根据以往施工经验自行采用的换撑方法,包括在楼板边设置钢立柱+边梁及混凝土换撑带、板边采用低标号混凝土直接浇筑至分隔墙、间隔设置混凝土换撑板等等方式。上述传统换撑方式需在中楼板之外另投入材料及人工。对于传统混凝土换撑技术来说,有两大问题是在实际操作过程中难以规避的:(1)在分隔墙及换撑构件拆除时,一般都采用镐头机进行破除,由于换撑构件与已完成地下结构直接相连,在破除时会对已完成地下结构造成一定的损坏;(2)在拆除时易对预留的钢筋造成破坏,且对于被浇筑在换撑构件中的中楼板钢筋难以保护,并且在破除时预留钢筋上会残留一些混凝土残渣,清除需额外消耗人力,同时也较耗时间,对于后续施工有一定影响。并且板筋的绑扎端头搭接需错开一定距离,而传统换撑技术较难以保证这个距离。最主要是拆除后的板筋不易定位,不便于前后两期地下室钢筋对接。

从施工成本上来考虑,传统换撑技术的换撑构件都为一次性,不可回收的,不符合绿色施工循环使用的要求。

2型钢换撑技术的简介

型钢换撑技术所使用的型钢换撑单元采用的是5根1.1m长的20a工字钢,两端用封头板焊接而成,靠近楼板的封头板上按照板筋布置开孔,靠近地连墙的位置为保证型钢换撑与地连墙的紧密连接,预留5cm宽的槽用来灌混凝土,设置2个吊环。整个换撑单元沿地连墙方向长1.5m,其中工字钢均匀间隔分布,采用1.1m长工字钢作为主要传力构件是为了为后续钢筋施工留出至少0.6m的搭接距离,每个单元重量预估为123kg,每个单元面积约1.65m2,单位面积上重量约为75kg。换撑单元与换撑单元之间用快易收口网封堵。待到拆除换撑时,可用吊车或塔吊通过吊环直接将换撑单元吊走。换撑单元整体结构如图1所示。

3型钢换撑技术的施工工艺

型钢换撑技术的核心思路是以型钢换撑单元替换传统的混凝土换撑板,考虑地下室中楼板厚度至少为110mm,则换撑单元单位面积重量小于浇筑完成后混凝土构件单位面积重量,故地下室中楼板排架搭设及模板铺设并不需要额外进行加固,模板仍铺设至分隔墙边。在进行换撑施工时需按照以下几个步骤:

(1)在绑扎钢筋之前将换撑单元吊装到位放置在模板上,换撑单元上预留混凝土灌浆槽紧贴分隔墙。

(2)正常铺设钢筋,换撑单元区域钢筋穿过封头板上预留孔,换撑单元与换撑单元之间安装快易收口网。

(3)浇筑楼板混凝土,同时浇筑预留换撑单元上的混凝土灌浆槽,待养护至设计强度后换撑可投入使用。

(4)后期拆除地连墙分隔墙至型钢换撑单元处时,使用吊车或塔吊通过单元上两端的吊环直接将型钢换撑单元吊走即可。

(5)单元吊出后,凿除单元中混凝土灌浆槽内的混凝土,并对构件进行清理维护后,即可再次投入使用。

4型钢换撑技术的优点

对于以往传统混凝土换撑技术来说,拆除时对原有结构的损伤,对预留钢筋的破坏,对成本的增加等等都是难以避免的问题。相较于传统混凝土换撑技术,型钢换撑技术拥有以下优点:

(1)施工便捷

传统混凝土换撑施工时需支模、绑扎钢筋,浪费了人力及材料,而因型钢换撑单元在场外预制完成,在需使用时已是成品运输至现场,安装时仅需将单元吊装至无结构梁的预定放置地点,无需另支设侧模及绑扎钢筋。在吊车或塔吊难以吊装至的部位,由于换撑单元的重量较小,可采用人工搬运的方式。

(2)拆除时对已浇筑结构损伤小

在分隔墙拆除至单元位置时即可使用吊车或塔吊通过单元上两端的吊环将换撑单元直接吊走,由于单元与已浇筑结构只通过封头板接触,并未预埋或焊接,故对已浇筑混凝土结构损伤小,仅需在单元吊装拆除后将混凝土与单元接触面凿毛即可。

(3)拆除时对预留钢筋破坏小

由于单元在与混凝土接触的封头板上预留的钢筋孔洞,在楼板钢筋施工时需预留的板筋可穿过孔洞伸出。在拆除时钢筋可通过孔洞自行拉出,对预留钢筋的破坏小。

(4)可循环使用

型钢换撑单元在拆除后,只需将混凝土灌浆槽中的混凝土凿除,单元表面进行清理维护后即可再次使用。重复利用的单元可降低成本,减少耗材。

5采用型钢换撑技术需注意的要点

5.1安装时的注意事项

型钢换撑单元相较于混凝土换撑板来说重量大为减轻,但构件的重量仍较大,故在安装时在吊臂范围内不能站人,在安装到位时需专人引导。

在浇筑混凝土时,为达到良好的传力效果,换撑单元预留的混凝土灌浆槽需浇筑混凝土,同时也需进行良好的振捣以保证素砼的浇筑质量能达到传力的要求。

5.2投入使用后的注意事项

型钢换撑单元安装到位,混凝土浇筑完毕并养护至一定强度投入使用后,应设专人对换撑单元进行监测,主要监测换撑单元中工字钢的挠度,当挠度超过报警值时应及时报告。

5.3拆除时的注意事项

型钢换撑单元拆除时应注意安全,因构件受压,会在构件内累积大量内能,在拆除时会释放出来,故在单元吊装拆除时在影响范围内不能留人。从使用位置吊装出后,在吊臂范围内不能站人。

6结语

随着我国土木工程事业的不断发展,施工技术的不断创新,某一施工技术的工期、成本等都将会纳入是否应用该技术的考量。而型钢换撑技术相比于传统换撑技术具有施工便捷、对结构及预留构件损伤小、成本低廉等优点,可以预见将会有较好的应用前景。

总之,随着城市用地的日益紧张,地下空间的开发力度将越来越大,地下多层的建筑将越来越普遍。通过不断地实践,地下空间的开发所应用到的各种技术将会愈发地成熟,本文希望通过提出这种较为新型的分隔墙中楼板换撑技术,来引起人们对中楼板换撑技术的进一步研究,为我国的土木工程事业作出更大的贡献。

此文撰写参与人包括:李龙、叶祥军、程军、王良伟、孙海洋

论文作者:张忠良,莫兴虎,濮唯铭

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月下

论文发表时间:2016/9/7

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