超深基坑非同步施工转换支撑施工工法 中天建设集团有限公司 王左同史春辉赵树山陈永伟吴广浩 1、前言 如今高层、超高层地下室及地铁站等超深基坑工程的越来越多,大部分超深基坑采用钢筋混凝 土支撑作为基坑的支撑结构.
同时,在工程施工中,甲方及业主对工期的要求也越来越高,在基坑 面积大、单体较多的情况下,有时甲方会要求部分楼座提前施工,这样就使得施工方不得不将基坑 进行分区施工,在基坑较深且设置了钢筋混凝土支撑的工程中,这种方式对基坑安全的挑战很大.
我单位在承接天津现代城A区工程时,基坑最大开挖深度为18.55m,支护形式采用 800mm(1000mm)地连墙三道混凝土支撑,业主为了满足预售目标,要求塔楼2区域提前进行高支模 施工零层板,办完销许后再进行拆除,因此塔楼1和塔楼2地下室需沿后浇带位置断开施工,先施 工塔楼1地库,待塔楼2零层板拆除后再施工塔楼2地库,在施工中需要先拆除塔楼一区域的钢筋 混凝土支撑,而本工程基坑支撑形式为整体受力,只拆除塔楼一区域会影响支撑受力,进而影响整 个支撑的安全.
设计提出了采用488x300x11x18型钢进行换撑,但由于跨度大,型钢本身材料抗力 不能替代原受力支撑杆件,后经过我方研究决定,采用双拼609×16钢管进行换撑,钢管两端设 置封头板,有效保证了基坑安全安全,经过总结后,形成本工法.
2、工法特点 2.1安装跨度大、刚度大、变形小、安全性好 采用钢管作为换撑结构,与型钢换撑相比,可安装的跨度更大,刚度大,同时变形小,可有效 取代原支撑杆件,安全性好.
2.2施工方便、适应性好、适用范围广 在钢管两端设置封头板,封头板采用后植筋加焊接的方式与结构连接,安装和拆除均较为方便, 可适应大部分的施工条件,换撑构件可根据现场实际情况进行灵活调整,对现场的适应性好,同时 对结构的影响较小,适用范围产.
2.3经济效益好 与型钢换撑相比,钢管换撑所需材料及安装用工更少,经济效益更好.
2.4施工效果好 通过工程的实践,采用了钢管换撑之后,现场监测数据与换撑之前数据基本一致,无明显变化, 表示钢管换撑完关取代了原支撑构件,施工效果良好.
3、适用范围 本工法适用于深基坑及超深基坑中,在特殊情况,基坑需进行分区施工时,需设置转换支撑时 使用,尤其适用于转换部位跨度大,常规型钢换撑不足以满足换撑要求的情况.
4、工艺原理 超深基坑非同步施工转换支撑施工工法是根据基坑支撑情况,在需要设置转换支撑的部位,设 置若干钢管,钢管两端设置封头板,利用后植筋的方式将封头板与周边未拆除的支撑以及施工完成 的主体结构相连,之后将钢管与封头板焊接的方式,达到将钢管作为换撑构件取代原支撑结构的目 的.
5、施工工艺流程及操作要点 5.1工艺流程 施工准备 测量放线 钻孔 植筋 封头板制 作安装 测量下料 钢管吊装 焊接固定 5.2操作要点 5.2.1施工准备 由于本工法作为混凝土支撑的换撑构件,一侧需要与未拆除的混凝土支撑连接,因此现场支撑 在拆除时,需对设置换撑构件的部位进行整理,保证其有一个适于连接封头板的断面,将突出的钢 筋割除,保证断面的强度及完整性,并将其表面的残留混凝土清除干净.
换撑构件的另一侧与施工 完成的主体结构连接,需保证主体结构施工完成并达到换撑构件需求的强度,强度的确定由计算得 出.
5.2.2测量放线 本工法的测量放线,旨在进一步确定换撑构件的设置位置,对封头板设置的位置进行明确,同 时由于拆除的钢筋混凝土断面中钢筋较多,需明确钻孔及植筋位置,保证封头板安装的实施及可固 定牢固.
5.2.3钻孔 换撑构件以及封头板位置确定后,根据混凝土支撑及主体结构的情况,在适当位置进行钻孔, 钻孔采用常规的电锤钻孔即可,需保证钻孔深度不小于20cm,经过计算确定的植筋钢筋的直径后, 根据钢筋钢筋直径确定钻孔直径,如图5.2.3-1和图5.2.3-2.
图5.2.3-1模型开孔示意图 图5.2.3-2现场钻孔 5.2.4植筋 在开好的孔洞中植入钢筋,钢筋植入可视现场情况,若基础条件较好,根据钢管换撑的受力 方式,将钢筋直接锤击打入孔洞中即可,钢筋长度不得小于20cm:若基础条件较差,钢筋无法有 效固定,则需采用植筋的方式植入钢筋.
5.2.5封头板制作安装 1封头板制作:按图纸要求采购钢板,之后根据确定的钻孔位置在封头板上开洞,采用气割
开洞即可,开洞大小视钢筋直径确定,开洞不宜过大,以便于安装和焊接,如图5.2.5-1.
图5.2.5-1封头板制作 2封头板安装 钢筋安装完成后,将封头板孔洞对准钢筋安装到位,之后将封头板与钢筋焊接固定,如图 5. 2. 52~图5. 2. 55 .
图5.2.5-2钢筋植入模型图
图5.2.5-3封头板安装模型图 图5.2.5-4现场封头板焊接