摘要:本文对一种建筑物托换施工方法进行了研究分析,在不破坏原有建筑物或改变建筑物结构受力而不破坏上部结构基础上,且与原有建筑物存在冲突的规划建筑的新建与改造,还确保新建筑物能顺利实施。
关键词:建筑物;托换;施工;研究
1.前言
随着建筑物进程的快速发展,在基础设施建设过程中,新规划实施的建筑物不可避免地与原有老建筑物产生空间冲突,需在既要保留或少改动原有老建筑的情况下,保证新建筑物的实施是现在工程施工领域的难点,这不仅需要保证原有老建筑物本体的安全,还须确保新建筑物能顺利实施。
2.优势与特点
2.1 工艺技术含量高,可大幅缩短工期,加快施工进度。
2.2 降低工程造价,节约投资。
3.适用范围
适用于在不破坏原有建筑物或改变建筑物结构受力而不破坏上部结构基础上,且与原有建筑物存在冲突的规划建筑的新建与改造。
4 施工工艺流程及操作要点
4.1 施工工艺流程
施工准备→新受力基础施工→上部受力构件施工→PLC同步控制设备安装施工→分级预加载→被托换结构切割分离→实施新建筑物→分级泄压至新受力基础。
4.2 操作要点
4.2.1 施工准备
1 编制专项施工方案及安全交底。
2 将施工所需用到的机械、设备运抵现场,并对关键设备进行调试,确保运行状态良好。
4.2.2 新受力基础施工
新受力基础施工是通过横梁连接,将上部荷载托换至横梁上;结构托换将上部荷载分配至下层结构受力节点上,托换点位置受力形式根据空间布局设置成梁式、柱式或板式受力。
新受力基础施工中应具体注意以下几点:
1 对建筑物基础的沉降进行严格监测、控制,使其满足设计要求。
2 新受力基础施工前,应对原有建筑进行整体检测,并与设计状况进行复核。如有设计未考虑的状况应通知相关部门人员进行分析。
3 新受力基础浇筑过程中,必须对原有建筑进行实时监测,确保各监测项目数据控制在给定的限值范围内。
4 新受力基础施工过程中,不能对原有建筑造成破坏。
4.2.3 上部受力构件施工
对于墩柱、桩等结构采用抱柱梁的方式、对于墙体等结构采用夹墙梁的方式进行布置。
新浇筑上部受力构件与原建筑物结构之间采用混凝土凿毛连接。受力构件根据上部荷载进行结构计算;
4.2.4 PLC同步控制设备安装施工
1 千斤顶选用
托换工程优先选用带螺旋装置的液压千斤顶,千斤顶配液压锁及所带螺旋装置,从而保证负载的有效支撑及防止结构被托换时的沉降和阻止切断结构时的沉降。
千斤顶安装时应保证千斤顶的轴线垂直,必要时进行砂浆找平,以免因千斤顶安装倾斜造成在顶升过程中产生水平分力。千斤顶上下需安放钢板,分散集中应力。
2 顶升监测设备
沉降信息获取:采用光栅尺安装在被托换柱点上该设备精度为0.01mm。
3 PLC液压同步控制系统
千斤顶的控制采用PLC液压同步控制系统,由液压系统(油泵、油缸等)、检测传感器、计算机控制系统等几个部分组成,可以实现力和位移的同步控制。
液压系统由计算机控制,可以全自动完成同步位移,实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示、故障报警等多种功能。
4.2.5 分级预加载
采用以力和位移控制方式来实现主动托换,主要以力控制为主,即逐级增大油源压力方式加压,同时托换过程中考虑抱柱梁的变形,直至加到设计给定压力。实施时按预加载和分级加载两个阶段实施。
主要以力控制为主,即逐级增大油源压力方式加压,直至达到理论荷载的80%,再通过螺旋锁死千斤顶,同时油路保压。
4.2.6 被托换结构切割分离
在截断托换时,采用金钢链切割机切割,在被托换桩以上结构保持平衡的前提下,逐根间隔截桩,缝隙需用8mm钢板及时充垫,截桩过程中应根据监控量测结果及时调整千斤顶的顶力,以保证被托换桩高程保持不变,待监测结果趋于稳定后,设计单位根据检测数据确定下一根桩基的截断时机。
4.2.7 实施新建筑物
1 新建筑物按设计图纸进行施工,施工过程中严禁产生剧烈震动的施工,同时对托换中的原有建筑物拆卸必要的保护措施,防止施工过程中对其造成损坏。
2 桩基截断后顶升调整的任务是确保PLC液压顶升控制系统能够正常工作,按照沉降的实际大小确定顶升指令,实现被托换柱恢复到原来高程的目的。
4.2.8 分级泄压至新受力基础
通过静力水准仪24小时监测被托换桩的沉降,当沉降值大于等于预警值时,再实施顶升调整,此阶段还需参考专业监测单位的数据,直到中隔墙与原柱实现固结。
当被托换结构与新基础固结并达到设计强度后,即可对千斤顶进行卸压,将托换结构上的支撑力转至新基础上,从而完成整个托换过程。
5.质量控制
5.1 千斤顶、PLC液压同步控制泵站在使用前做好充分的检查、标定。
5.2 托换过程中对结构的监控必须实时采集、分析,对产生的达到或超过限值的情况进行分析,并制定解决措施。
5.3 分级加载及分级卸压过程中,必须对原结构进行定时检查,防止结构产生破坏。
6.安全措施
6.1 室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫,并安装漏电保护装置。
6.2 对将要较长时间停工的开挖作业面,不论地层好坏均应作网喷混凝土封闭。
6.3 建立完善的施工安全保证体系,加强施工作业中的安全检查,确保作业标准化、规范化。
结 语
本方法将工程施工由拆除的传统思路变为再利用,避免了重复建设的浪费,施工产生的振动、噪音、粉尘等公害也得到了最大限度的降低。同时工作面小,场地易于布置、工程进度快、干扰因素少、有利于文明施工、各种资源能较好地利用,能确保周围既有设施完好无损,确保财产安全,避免线路绕行和居民临时迁移,节约了大量工程拆迁、地面场地占用等费用。
论文作者:沈国锋,钱旭,史钟
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/26
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