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      拆除基坑內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)時(shí)汽車坡道處的支頂技術(shù)

      2020-10-29 08:55:44
      鐵道建筑技術(shù) 2020年8期
      關(guān)鍵詞:坡道工字鋼外墻

      胡 勇

      (中國(guó)鐵建股份有限公司 北京 100855)

      1 引言

      隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,基坑深度及其規(guī)模也愈深愈大。伴隨著這些工程的實(shí)施,深基坑工程的設(shè)計(jì)施工技術(shù)已取得了長(zhǎng)足進(jìn)步[1-3]。

      對(duì)于深基坑臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐,機(jī)械拆除前,因汽車坡道處沒(méi)有頂部結(jié)構(gòu)體,而汽車坡道一般位于外墻與主體結(jié)構(gòu)之間,外墻部位受力比較薄弱,需進(jìn)行換撐,將力進(jìn)行卸荷[4]。

      機(jī)械拆除前,主體結(jié)構(gòu)薄弱處,特別是位于外墻處的汽車坡道,一般采取臨時(shí)混凝土梁、板結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,進(jìn)行臨時(shí)換撐,這種做法費(fèi)用較高。

      汽車坡道處采用的鋼管臨時(shí)回頂措施,將外墻與汽車坡道內(nèi)墻連成一個(gè)整體,起到臨時(shí)加固與換撐的作用[5]。該施工技術(shù)具有通用性強(qiáng),經(jīng)濟(jì)效益好,安全性好,能很好地將外墻與地下主體結(jié)構(gòu)聯(lián)成整體,同時(shí)采取本方法,施工期間,變形監(jiān)測(cè)都趨于正常。

      2 工程實(shí)例

      某基坑工程有兩道支撐,支撐拆除前,需進(jìn)行一系列換撐措施。在汽車坡道處,外墻與內(nèi)側(cè)核心筒墻體之間寬度較大,同時(shí)該處沒(méi)有頂板。支撐拆除時(shí),支護(hù)樁會(huì)對(duì)外墻產(chǎn)生一個(gè)向內(nèi)的側(cè)壓力,為了更好地將力進(jìn)行傳遞,在外墻與汽車坡道處采取用鋼支撐作為換撐傳力構(gòu)件,同時(shí)在外墻轉(zhuǎn)折處,用工字鋼將鋼支撐連成一個(gè)整體,使受力更加均勻。

      2.1 施工工藝流程

      準(zhǔn)備工作→放線定位→螺栓孔打眼→鋼板安裝→外墻轉(zhuǎn)折處雙拼工字鋼安裝→回頂鋼管安裝→回頂鋼管安裝驗(yàn)收。

      2.2 施工要點(diǎn)

      2.2.1 準(zhǔn)備工作

      由總工程師向全體工程技術(shù)人員就坡道回頂?shù)脑O(shè)計(jì)圖紙、專項(xiàng)施工方案進(jìn)行技術(shù)交底。項(xiàng)目安全總監(jiān)向全體參建人員做安全交底。本工程所用材料、設(shè)備、機(jī)具符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求且已報(bào)驗(yàn)完畢,對(duì)鋼管的下料長(zhǎng)度要嚴(yán)格控制[6]。表1為人員配備情況,表2為所需材料。

      表1 人員配備

      表2 主要材料

      2.2.2 放線定位

      本工程地下3層頂板標(biāo)高為-9.65 m,板厚為12 cm,則依據(jù)設(shè)計(jì)要求,鋼管上皮標(biāo)高為-9.85 m;地下2層頂板標(biāo)高為-5.75 m,則該層汽車坡道處鋼管上皮標(biāo)高為-5.95 m。2號(hào)坡道位置詳圖見(jiàn)圖1,4號(hào)坡道定位圖見(jiàn)圖2。

      圖1 2號(hào)坡道位置詳圖

      圖2 4號(hào)坡道定位圖

      2.2.3 墻體或框架梁螺栓孔打眼

      在汽車坡道處墻體和該區(qū)域?qū)?yīng)的框架梁上,按照測(cè)量定位,進(jìn)行鉆孔。鉆孔深度要嚴(yán)格進(jìn)行控制,深度滿足螺栓配置要求。垂直打孔,嚴(yán)禁打偏,否則給膨脹螺栓安裝造成困難。錨定鋼板也需要按照規(guī)范要求進(jìn)行開(kāi)孔,詳見(jiàn)圖3。

      2.2.4 鋼板安裝

      鋼板用膨脹螺栓固定在墻體與框架梁上,如圖4所示。

      圖3 錨定鋼板及所對(duì)應(yīng)墻體打眼位置

      圖4 鋼板用膨脹螺栓固定在外墻上

      2.2.5 外墻轉(zhuǎn)折處工字鋼安裝

      為使力更好地進(jìn)行傳遞,須將雙拼工字鋼與鋼板安裝在一起,下部用槽鋼進(jìn)行支撐,如圖5所示。工字鋼材質(zhì)為 Q235B熱軋普通工字鋼,型號(hào)為40b。雙拼工字鋼與翼板進(jìn)行拼接后,在一個(gè)面上。同時(shí)在鋼管與工字鋼連接的部位焊制一塊450 mm×450 mm×15 mm鋼板,焊縫應(yīng)飽滿、密實(shí),焊縫高度要滿足圖紙要求。

      2.2.6 鋼管的安裝

      本工程中所用鋼管材質(zhì)為Q235b,鋼管型號(hào)為φ325×8 mm,在轉(zhuǎn)折處為增大受力,采用的鋼管型號(hào)為φ400×10 mm,鋼管與鋼板之間要焊接牢固,沿鋼管周圈進(jìn)行焊接,焊縫要飽滿,焊縫高度為1 cm。鋼管在外墻轉(zhuǎn)折處與工字鋼焊接見(jiàn)圖6,鋼管在內(nèi)墻轉(zhuǎn)折處焊接做法見(jiàn)圖7。

      圖5 工字鋼支腿

      圖6 鋼管在外墻轉(zhuǎn)折處 與工字鋼焊接

      圖7 鋼管在內(nèi)墻轉(zhuǎn)折處焊接做法

      3 綜合效益分析

      3.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

      某工程在坡道處原設(shè)計(jì)用鋼筋混凝土梁作為換撐,間隔2.8 m一道,共需用C30混凝土120 m3,鋼筋混凝土用鋼筋20 t,模板600 m2,加之該混凝土腰梁為臨時(shí)構(gòu)件,待換撐拆除結(jié)束后,該腰梁將被拆除。用混凝土梁施工所需費(fèi)用合計(jì):

      120×675+6 100×20+600×400+120×900=551 000(元)

      經(jīng)設(shè)計(jì)最終方案確定,采用鋼管回頂作為汽車坡道處換撐使用。共需鋼管13 t,工字鋼2 t,膨脹螺栓220個(gè),15 mm厚鋼板2 t。加人工費(fèi)60 000元,用鋼管回頂施工所需費(fèi)用合計(jì):

      5 500×13+7 000×2+220×5+5 000×2+60 000=156 600(元)

      由此可見(jiàn),節(jié)約費(fèi)用551 000元-156 600元=394 400元。

      3.2 社會(huì)效益分析

      采用鋼管回頂作為汽車坡道處臨時(shí)加固措施,能保證環(huán)撐高效、安全順利進(jìn)行,更難得是節(jié)約了成本,加快了施工進(jìn)度。

      3.3 安全效益分析

      在環(huán)撐拆除期間,在兩個(gè)汽車坡道處第一道環(huán)撐上各預(yù)埋有應(yīng)力計(jì),即YL10與YL11這兩個(gè)點(diǎn),以監(jiān)測(cè)該處的應(yīng)力變化,如圖8和圖9所示,應(yīng)力值基本在可控范圍之內(nèi),沒(méi)有超過(guò)預(yù)警值,說(shuō)明采用該技術(shù),施工安全得到保障。

      圖8 第一道環(huán)撐YL10變化曲線圖

      圖9 第一道環(huán)撐YL11變化曲線圖

      4 結(jié)束語(yǔ)

      本基坑工程共有4個(gè)汽車坡道采用了鋼管回頂加固施工措施,進(jìn)行外墻與主體結(jié)構(gòu)的換撐。施工時(shí),每道支撐拆除前技術(shù)間歇期減少2 d,兩道支撐拆除共減少4 d,大大縮短了施工時(shí)間,加快了施工進(jìn)度,同時(shí)減少了項(xiàng)目成本,施工效果良好。

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