摘要:本文以上海轨道交通18号线工程丹阳路站主体支撑拆除项目为例,首先介绍该项目的基本情况,然后提出具体的施工部署与技术方案,包括总体方案、钢筋砼结构拆除机具选择、项目组织机构设置三个方面,最后提出车站主体拆除的主要措施,力求通过运用成熟的技术方案使施工效率得到显著提升。
关键词:支撑拆除;钢筋混凝土;施工部署;技术方案
引言:本工程位于上海市,安全施工、绿色施工的要求较高,工期较短,应在确保施工安全、减少对周围居民带来干扰的基础上,快速完成主体钢筋混凝土支撑拆除工作,为后续施工带来更大的便利。本文与工程实际情况相结合,吸收和借鉴相似工程经验,探讨出一种快速、高效、环保的支撑拆除施工部署与技术方案。
1.工程概况
上海轨道交通18号线贯穿南北,丹阳路站位于18号线的中间,具体位置为江浦路与杨树浦路交叉口北部。本站采用地下三层岛式车站,地下一层为江浦路隧道,以双柱三跨现浇钢筋混凝土箱型结构为主,站台宽度为13m,车站规模为174.00m×21.77m,底板埋藏深度为25.07m。该车站的主体部分为南北两段,中部设置1.2m厚的墙体,车站围护的厚度为1.2m,共计设置6道支撑,其中,第一、四道为钢筋混凝土支撑,剩余为φ609钢管支撑。在本次施工中,要求将丹阳车站主体的第一至第四到钢筋混凝土支撑、连续墙全部拆除。
2.施工部署与技术方案
2.1总体方案
与现场勘查情况、施工设计图纸相结合,明确全部支撑、围檩的拆除方法,均采用静力切割法,利用马路机对栈桥位置进行切割,支撑节点与现场实际情况相结合,以人工或镐头机的方式进行凿除。严格遵循总包要求,按照规定的顺序对支撑进行拆除,即车站主体南半段第四道直至第一道钢砼支撑拆除后,再对连续墙进行拆除,在拆除过程中应注意以下几点:
(1)底板与楼板强度与设计要求相符后,才可进行拆除,在拆除过程中注重对楼板的防护;
(2)对于需要使用镐头机进行拆除的作业点,应尽可能避免与底板中竖起钢筋发生接触,一旦钢筋被碰弯,则需要立即派遣技术人员对其进行校直;
(3)钢筋砼块体尺寸的选择应与吊车雷丁、起重稳定力度等相一致,在吊离时还应确保稳定可靠,禁止出现超载吊运等情况。
2.2钢筋砼结构拆除机具选择
在对机械设备进行选择时,主要采用金刚链锯,在支撑拆除时采用马路切割机、镐头机,破碎块的归类使用小挖机、铲车等,利用风镐进行人工开凿,利用汽车吊将机械、砼块等进行吊出。与现场实际情况相结合,坚持安全高效的原则,选择最佳设备。
(1)钢筋砼结构拆除机选择
采用静力切割的方式,切割机从钻头、动力装置与控制装置等部分构成,设备的体积较小、重量较轻、操作较为简易,可在多种环境下使用,将动力、切割、控制等集于一身,主要应用于支撑梁、围檩切割之中。排空切割机,也可称为水钻,在使用中具有精度高、速度快、噪声小、振动弱等特点,且对空间要求不为严格,能够一次成型,孔径范围在6mm—150mm,深度在2m—4m之间,工效为10m/min—20m/min,随着深度的不断增加,切割速度也将随之降低。
(2)砼支撑拆除机械选择
由于本工程的位置处于围护基坑的上方,施工范围的覆盖面积较小,楼板的厚度约为400mm,周围的吊装道路狭窄。对此,采用50T履带吊,对坑内叉车进行运输,将其放置到坑边,在南部头井处采用130T汽车吊,对北部支撑围檩采用吊装作业法,利用100T汽车吊对连续墙进行分块切割[1]。
(3)砼支撑切块驳运车辆
对于与吊装相距较远的位置,无法直接采用吊机进行作业,需要先用叉车将拆除物运送到基坑边缘,然后进行吊装。在本工程中采用12t液压叉车,自重在15T左右,与工程栈桥的载荷设计要求相结合,对砼块进行切割后向外运输,采用30立方的拖挂车完成作业。
2.3项目组织机构设置
在本次工程中,项目管理网络为由项目经理带领,下分为项目副经理、项目总工与安全员,包括施工、质量、技术、劳资、材料、机管、行政、电工等多个部门,最后是各个施工班组。在岗位工作职责方面,项目经理的主要作用在于构建组织机构,制定质量管理相关措施与责任制,使各项管理工作得以妥善落实,各项施工指标全部完成;在项目工程师方面,参与制定施工方案,优化施工组织设计,制定各项施工环节的技术措施,组织和监督施工规范的执行,并在实际工作中做好汇总;质量人员主要负责施工质量的检查,监督是否按照规定进行施工,一旦发现质量问题,应督促施工人员立即整改并验收;材料人员负责对进场材料进行检查,将不合格材料清除现场;测量人员对标高、控制线等进行复核,使其与结构施工要求充分符合。由施工人员负责机械人工拆除;由技术人员负责拆除方案设计与拆除技术支持;由安全人员负责安全监护警戒与安全文明施工;由后勤人员负责后勤保障与协调[2]。
3.车站主体钢筋混凝土支撑拆除方案
3.1支撑拆除原则
车站主体大部分在楼板上施工,可将常规叉车进入到吊装区,利用50T履带吊,由于南部叉车难以进入,可采用130T汽车进行吊装作业。在支撑拆除时,由于基坑支护结构内力很可能发生改变,为了提高基坑周围的安全性,在支撑拆除后不应出现过强的应力冲击,因此应遵循以下原则:
(1)按照施工进度、流程进行支撑拆除,严格遵循拆除顺序,确保拆除时应力均匀;
(2)首先将连杆分离,再对支撑梁进行拆除;
(3)在跨道拆除过程中,应对支撑梁塔和围檩进行切割,在正式拆除之前要对被拆部位进行临时支撑,保障砼块吊离前的安全性;
(4)以划线为依据对砼块进行拆除,块体尺寸应与吊车类型相一致,在吊离过程中应确保安全可靠,禁止出现超载吊运等情况。
3.2支撑与围檩拆除
3.2.1总体概况
通过施工图纸与现场勘查可知,车站主体的南端井部具有下二层楼板空间,无法利用叉车驳运砼块。目前,南段井头支撑位置使用130T汽车吊进行切割,将6—7轴、7—8轴空洞中设置临时钢平台,利用叉车驳运的方式将其吊装到指定地点作业。在对地墙、围檩进行切割时,事先预留出3—5cm宽的砼和钢立柱,将四周多余的砼使用镐头机进行凿除。在支撑拆除时,下二层顶板进行切割,在切割处的下方设置预制凳,利用叉车驳运运输到指定的吊装点,首先将吊装区的支撑进行切除,围绕着吊装点,逐渐朝着外侧拆除。在总体拆除时,首先对次梁进行拆除,然后拆除主梁,最后对围檩进行拆除。在支撑拆除之前,在楼板施工时楼板下钢管应对楼板强度进行要求,实际符合规定数值,在对局部进行拆除时,垂直吊装与叉车在施工时不要发生接触,根据划线分块要求进行拆除,使超长切割延长,钢筋砼块尺寸与吊车选型、起重力矩等相结合,使其在吊离时能够更加安全稳定,禁止超载吊运[3]。
3.2.2吊装钢丝绳受力分析
通过支撑切割重量明细,尺寸不应超过3084m3,重量不超过10T,在本工程中采用直径超过28mm,抗拉度为2000MPa的钢丝绳,绳体的断拉力之和为579.5KN,在吊装过程中,主绳间的夹角数值小于60°,总受力度P的数值为98KN。钢丝绳的破断力计算公式为:
式中,Sp代表的是钢丝绳破断拉力,单位为KN;代表的是钢丝绳表中破断拉力之和,单位为KN;
代表的是钢丝捻制的折减系数,在本工程中数值取0.85,也就是SP的数值为0.85×579.5=492.575KN。在对钢丝绳安全系数进行计算时,本工程中使用捆绑吊索,安全系数为8。钢丝绳捆绑许用扭力的计算公式为:
式中,P代表的是钢丝绳捆绑扭力,单位为KN;Sp代表的是钢丝绳破断拉力,单位为KN;K代表的是安全系数,本工程中取值为8,也就是P的数值为492.575/8=61.57KN,数值超过60.20KN。根据汽车吊钢丝绳受力情况可知,在本次工程中应选择的起重设备与直径尺寸相比较大,钢丝绳捆绑可承重10.64吨混凝土切块的起重要求。
3.3切割中废水处理
在本次工程中主要采用水冷却的方式进行拆撑,可见在施工中有大量的废水排出,为了保障周围环境不受破坏,减少废水对地下结构的影响,可采用以下废水处理措施:在支撑切割方面,废水经过结构预留孔洞排放到底板中,利用水泵对其集中抽水,并将其汇入到集水井中,最终排放到下水道内。经过水泵排放的废水,首先经过排水沟汇入到沉淀池之中,再顺势排放到下水道内部,由专业人员定期对沉淀池内杂物进行清理,保障排水沟畅通,由沉淀池排放、过滤后,使清水汇入到市政下水道。
3.4格构柱拆除与外运
本工程主要分为分块气割、人工分段两个部分,在顶板以上的部分均
为露天拆除,剩余部分在地下室内拆除,具体措施如下:
(1)将结构板与脚手架连接起来,在架设完毕后进行验收,将格构柱顶板与葫芦固定在一起。如若将葫芦固定在格构柱的顶部,则需要在上方角钢处进行开孔,并将钢丝绳的长度设置为24m,在中距板、顶板200mm的位置进行横向气割,再对腹板进行气割,将钢丝绳与下方角钢固定在一起,沿着水平方向进行下方,最后将其放置在结构板中。当格构柱进行拆除到底部时,通过分段分块气割的方式对其进行直接拆除;
(2)在顶板与中板中,层高为5.05m的位置与底板层高为4.56m的位置,将格构柱气割成三段,将每段的格构柱腹板割开,分为四块,每块为108kg左右,将模板与废旧轮胎铺设在中板上,将所有格构柱角钢均吊放到中板中,气割的顺序为先对腹板进行切割,再由上至下对格构柱进行气割,最后按照相应的顺序将其放置在结构板中;
(3)在拆除过程中还要搭设脚手架,立杆设置为4根,横向间距为1200mm,纵向间距为1000mm,步距为1800mm,对垂直剪刀撑进行双向设置,以格构柱的高度为准,明确平台高度,平台上方用满铺竹芭,为拆除施工提供便利。
(4)最好采用人工风镐对混凝土渣土进行清理,使格构柱不受损害,并将其及时清楚,以免出现超载情况使结构受到损坏。将拆除完毕的格构柱块进行运输,以人工力量运送到吊装孔的位置,然后将两点进行捆绑,最后用汽车吊进行运输[4]。
结论:综上所述,本文通过案例分析的方式对车站主体支撑拆除方案进行设计,通过对吊装钢丝绳受力情况、切割中废水处理方法、格构柱拆除与外运措施进行研究,使实际工程能够保质保量的完成。
参考文献:
[1]付晓峰.绳锯无损切割技术在城市地铁深基坑混凝土支撑拆除中的应用[J].铁道建筑技术,2015(9):115-118.
[2]陈鑫.深基坑提前拆除钢筋混凝土支撑后的稳定性检算[J].路基工程,2017(6):147-152.
[3]李永胜.深基坑钢筋混凝土内支撑梁无损静力切割拆除施工技术研究与应用[J].科技与创新,2017(8):153-154.
[4]陈雪莲,肖承波,甘立刚.某高层建筑钢筋混凝土柱混凝土置换施工支撑方案及监测[J].建筑技术,2018(s2):173-175.
论文作者:王巍
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签:钢丝绳论文; 钢筋混凝土论文; 工程论文; 楼板论文; 的是论文; 叉车论文; 车站论文; 《基层建设》2019年第14期论文;