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摘要:地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械,沿着深开挖工程的周边轴线,在泥浆护壁条件下,开挖出一条狭长的深槽,清槽后,在槽内吊放钢筋笼,然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段,如此逐段进行。在初期,地下连续墙具有较强的防水、防渗性能,作为重要的挡水结构,在很多洪涝灾害较为严重的地区有着良好应用。超深低下连续墙施工技术具有整体性好、施工工期短、振动小等优势,不会对周围建筑结构造成过多影响,尤其是在较为密集的建筑群中有着良好表现。除了以上优势之外,还能够广泛应用到不同类型的地质环境中,包括砂性土层、沙砾层等,因此目前很多建筑的地下室、地下停车场、高层建筑的深基坑施工中,都会应用到地下连续墙施工技术。
关键词:钢筋笼、单元槽段、逆作法
0 引言
地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械,沿着轴线开挖沟槽,为了保证开挖的安全型,可利用泥浆进行支护。在对沟槽进行清理之后,吊放钢筋笼,用导管法灌注水下混凝土,将其作为单元槽段,并将该工序反复进行,直到筑成连续的钢筋混凝土墙壁。在该状态下,钢筋混凝土墙壁具有较强的防渗和承重功能,地下连续墙的施工技术有振动小、整体性好等特点,且墙体强度能够满足工程需要,同时,还可减少工程的整体成本投入。
1 工程概况
由中国水利水电第七工程局有限公司承担的河南省西霞院水利枢纽输水及灌区工程施工5标工程主要位于河南省焦作市武陟县境内。包含一段新建穿沁河隧洞,长2850m,和一段新建总干渠渠道,长100m。线路沿方陵村以北由西向东穿越沁河至南贾村以南敷设。
出口检修井作为盾构接收井,位于南贾村以南杨树林中。检修井为圆形竖井,围护结构采用厚度1500mm地下连续墙,地连墙外直径21.8m,深度76m,竖井采用明挖逆作法施工。
2 超深地连墙吊装重难点分析及控制措施
2.1 超深地连墙吊装重难点分析
地连墙钢筋笼吊装重量大,检修井最重地连墙钢筋笼重量106.6T。检修井钢筋笼采用整体制作,分2节吊装(单节最重为56.5吨),孔口对接下放的方式施工。吊装重量大,施工风险高。
2.2 超深地连墙吊装控制措施
(1)选择合理的吊装设备及工装,确保设备起重能力满足施工要求,确保选择的锁具、卸扣、滑轮等工具满足吊装受力要求。
(2)在施工过程中会利用到起重吊装设备,不管是指挥员还是操作人员,都要确保具备岗位所需要的资质,遵循持证上岗的原则,对违规、违章行为进行严厉处罚。要安排专业的监理机构对工程的开展情况进行全过程监督管理,在作业中,操作人员、指挥人员要明确工作要点,加强配合,严格按照指挥信号进行操作。当信号无法识别,或是明显存在错误时,要及时和操作员进行沟通。吊车司机要遵守相应的安全操作规程,在设备启动之前,对安全装置、机动系统等进行检查,确保能够正常运转;确保钢丝绳连接部位的牢固;保证燃油、润滑油、冷却水充足。在启动之后,检查仪表是否存在异常,先空载运转查看情况,在一切正常之后便可吊装。
(3)起重吊装是工程的重要环节,对设备、操作人员的水平等各方面都有着较高要求。为了保证施工的安全性,在吊重物时应该先进行试吊,确保重物已经挂牢,以免发生意外。在所有工序都稳定之后,即可正常进行作业。
(4)在某些特定的場合下会利用到双机抬吊作业,要保证所使用的设备型号相同,为施工作业的顺利进行奠定坚实基础。不管是抬吊还是放下重物,都要保证动作的一致性,载荷分配应科学合理,且参与施工的起重机的吊钩滑轮组要始终处于垂直状态。
3 钢筋笼吊装
3.1 施工用筋布置
(1)钢筋笼吊点纵向位置布置
I期槽钢筋笼吊点布置见图。
(2)钢筋笼吊点数量
本工程上部钢筋笼24个吊点,其中主吊上部12个吊点,副吊下部12个吊点。下部钢筋笼24个吊点,其中主吊上部12个吊点,副吊下部12个吊点。II期槽根据幅宽适当调整。
3.2 钢筋笼加固措施
(1)骨架加固
1)为确保钢筋笼不发生变形,钢筋笼笼口和吊点位置水平钢筋应作加强,钢筋规格不小于φ25,且应设置横向加强桁架。
2)每节钢筋笼笼口位置设置一块100mm(宽)×20mm(厚)环形钢板对钢筋笼进行加强,防止钢筋笼笼口变形,确保钢筋笼的刚度。
3)在每品纵向桁架筋上通长布置2φ32HRB400抗拉钢筋,间距为8m。
钢筋笼整体骨架示意图见图3-3。
(2)吊点加强
1)钢筋笼水平时吊点
在吊点位置处,在幅宽方向上增加2根Φ32HRB400的加强筋与纵向钢筋焊接,焊接采用双面搭接焊焊缝长度为20cm,焊缝满足规范要求。同时在纵向桁架筋帮焊一根Ф32HRB400、长200mm支撑短筋,作为吊点加强,吊点详图如下图:
2)钢筋笼垂直时吊点
在第一排水平筋位置处用通长钢板作为垂直时钢筋笼吊点,此吊点位于笼顶下1.45m处。位置及大样图如下图5-5:
3)吊点焊接
钢筋笼吊点与主筋焊接均采用单面筋焊接采用双面焊,吊筋焊接采用双面焊,焊接质量满足焊接规范要求,钢筋送检试件应全部合格。
4)钢筋焊接和槽口焊接
为了确保工程不出现质量方面的问题,加强对钢筋材料的质量控制具有重要意义。在钢筋运输到施工现场之后,要对其进行抽样检查,确保具备出厂合格证明,在确认质量无误后方可投入使用。利用机械设备将主筋连接起来,在制作钢筋笼时,利用电焊的方式,确保连接点的牢固,不会松动,钢筋笼内部交点50%电焊;其吊点和四周的纵向和水平分布钢筋要采用100%电焊,以保证在吊装过程中不过松落。在吊点钢筋、吊点加强钢筋的焊接方面,要采取满焊的手法,为了保证钢筋焊接质量,要选择专业水平高、工作经验丰富、综合素质过硬的电焊工。在钢筋焊接和槽口焊接过程中,严格遵循《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)中的相关规定进行操作。 3.3 钢筋笼吊装方法
1)钢筋笼起吊
由于钢筋笼重量大,在吊放中会使用到两台起重机,一个用作主吊(采用300T履带吊机),一个用作副吊(采用150T履带吊机),在操作过程中,一定要保证两台设备都能够稳定运行,吊钩中心和钢筋笼的重心相重合,以免因为失去平衡而发生安全事故。
第一步:将主吊、副吊设备转移到正确的施工位置,安排技术人员安装吊扣,对钢筋笼进行固定,确保连接牢固,在吊装中不会松动。
第二步:先对钢筋笼进行试吊,查看两台钢丝绳是否位于垂直状态,保证吊装平衡,确保重心稳定之后,开始同时平吊钢筋笼。平吊钢筋笼距地面0.3m时,将钢筋笼悬空约5~10分钟,检验钢筋笼及吊点的焊接质量。试吊无异常情况开始钢筋笼起吊。
第三步:下部钢筋笼吊至离地面0.15m后,检查钢筋笼是否平稳,主副吊车把杆调至额定起重角度,在确保钢筋笼平稳之后,主吊可以起勾,随后根据钢筋笼和地面的距离,安排副吊进行配合作业。
第四步:下部钢筋笼吊起后,主吊在原位缓慢起钩,副吊随着钢筋笼竖起程度,缓慢向前行走,保证滑轮重心与起吊钢丝绳下钢筋笼重心重合,确保钢筋笼在起吊过程中保持动态平衡。待钢筋笼垂直于地面时,副吊松钩。
第五步:安排技术人员将卸扣从副吊上卸下,为了保证安全,有关人员在完成操作之后,要躲避至安全距离(超出起吊作业范围即可)。
第六步:钢筋笼竖起后,由主吊单机吊装钢筋笼,吊机走行平稳,钢筋笼上拉牵引绳,缓慢行走到孔口预定位置。
第七步:指挥人员和操作人员要进行协调和沟通,讓300T吊机将钢筋笼入槽,确定好入槽的位置,不得强行进入。
第八步:明确钢筋笼的吊点,当下方到第二、第三排吊点时,用特定的工字钢扁担担稳之后,将钢丝绳、预留的卸扣从钢筋笼上拆除;随后吊车将钢筋笼上的钢丝绳拉直,提起之后便可拆下扁担,放置钢筋笼。
第九步:在将钢筋笼下放到第一排吊点之后,再次利用工字钢扁担进行处理。
第十步:拆除主吊卸扣,移机至上部钢筋笼处,按照步骤一到步骤七,将上部钢筋笼移动至下部钢筋笼上方。
第十一步:安排专业的钢筋技术工人,将上部和下部的钢筋笼进行对接,确保连接牢固;随后利用吊车拉直钢丝绳提起钢筋笼,拆下工字钢扁担,继续下方钢筋笼。
第十二步:将上部钢筋笼下方到第一排吊点,再次利用工字钢扁担进行处理。
第十三步:拆除卸扣换至吊环,将钢筋笼吊起拔出工字钢扁担。
第十四步:将钢筋笼继续下方到设计的标高,利用工字钢扁担进行搁置,随后拆除卸扣、钢丝绳。至此,钢筋笼的吊装全部完成。
2)钢筋笼纠偏措施:钢筋笼起吊前,在笼上设置2-3个小吊锤,并在离钢筋笼底约2m处设置2-3根纠偏绳,待笼竖起后通过吊锤观测钢筋笼的垂直度,若有偏差,则通过纠偏绳及时调整。如果钢筋笼的垂直偏差和预先设计相差较大,为了避免在后续施工中钢筋笼出现倾斜的问题,可以在其顶部增设一处吊点,并通过手拉葫芦产生的预应力,对钢筋笼的倾斜进行纠偏,可以防止其出现质量问题。
4 结语
地下连续墙施工技术目前在很多工程中都已经得到了广泛应用,尤其是在基础工程建设中的作用较为突出,已经取到了传统施工方法。在初期施工阶段 ,地下连续墙一般用作防渗水,或作为临时挡土墙。随着我国建设事业的不断发展,越来越多新技术、材料、设备都被广泛应用其中,地下连续墙也逐渐成为了工程结构的一部分,发挥着越来越重要的作用,在最近今年更是被应用到各种大型的深基坑工程施工中。
参考文献
[1].中国建筑科学研究院. 建筑基坑支护技术规程[M]. 中国建筑工业出版社, 1999.
[2].车国喜. 超深地连墙钢筋笼吊装方案设计与应用[J]. 中华民居(下旬刊), 2013(7).
[3].赵津春. 深基坑地连墙钢筋笼整体吊装技术研究[J]. 佳木斯教育学院学报, 2018, 000(012):485-486.
[4].熊江华, 张新安, 高发勇. 山门河暗渠地下连墙钢筋笼吊装设计及施工[J]. 云南水力发电, 2012, 28(006):9-12.
关键词:钢筋笼、单元槽段、逆作法
0 引言
地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械,沿着轴线开挖沟槽,为了保证开挖的安全型,可利用泥浆进行支护。在对沟槽进行清理之后,吊放钢筋笼,用导管法灌注水下混凝土,将其作为单元槽段,并将该工序反复进行,直到筑成连续的钢筋混凝土墙壁。在该状态下,钢筋混凝土墙壁具有较强的防渗和承重功能,地下连续墙的施工技术有振动小、整体性好等特点,且墙体强度能够满足工程需要,同时,还可减少工程的整体成本投入。
1 工程概况
由中国水利水电第七工程局有限公司承担的河南省西霞院水利枢纽输水及灌区工程施工5标工程主要位于河南省焦作市武陟县境内。包含一段新建穿沁河隧洞,长2850m,和一段新建总干渠渠道,长100m。线路沿方陵村以北由西向东穿越沁河至南贾村以南敷设。
出口检修井作为盾构接收井,位于南贾村以南杨树林中。检修井为圆形竖井,围护结构采用厚度1500mm地下连续墙,地连墙外直径21.8m,深度76m,竖井采用明挖逆作法施工。
2 超深地连墙吊装重难点分析及控制措施
2.1 超深地连墙吊装重难点分析
地连墙钢筋笼吊装重量大,检修井最重地连墙钢筋笼重量106.6T。检修井钢筋笼采用整体制作,分2节吊装(单节最重为56.5吨),孔口对接下放的方式施工。吊装重量大,施工风险高。
2.2 超深地连墙吊装控制措施
(1)选择合理的吊装设备及工装,确保设备起重能力满足施工要求,确保选择的锁具、卸扣、滑轮等工具满足吊装受力要求。
(2)在施工过程中会利用到起重吊装设备,不管是指挥员还是操作人员,都要确保具备岗位所需要的资质,遵循持证上岗的原则,对违规、违章行为进行严厉处罚。要安排专业的监理机构对工程的开展情况进行全过程监督管理,在作业中,操作人员、指挥人员要明确工作要点,加强配合,严格按照指挥信号进行操作。当信号无法识别,或是明显存在错误时,要及时和操作员进行沟通。吊车司机要遵守相应的安全操作规程,在设备启动之前,对安全装置、机动系统等进行检查,确保能够正常运转;确保钢丝绳连接部位的牢固;保证燃油、润滑油、冷却水充足。在启动之后,检查仪表是否存在异常,先空载运转查看情况,在一切正常之后便可吊装。
(3)起重吊装是工程的重要环节,对设备、操作人员的水平等各方面都有着较高要求。为了保证施工的安全性,在吊重物时应该先进行试吊,确保重物已经挂牢,以免发生意外。在所有工序都稳定之后,即可正常进行作业。
(4)在某些特定的場合下会利用到双机抬吊作业,要保证所使用的设备型号相同,为施工作业的顺利进行奠定坚实基础。不管是抬吊还是放下重物,都要保证动作的一致性,载荷分配应科学合理,且参与施工的起重机的吊钩滑轮组要始终处于垂直状态。
3 钢筋笼吊装
3.1 施工用筋布置
(1)钢筋笼吊点纵向位置布置
I期槽钢筋笼吊点布置见图。
(2)钢筋笼吊点数量
本工程上部钢筋笼24个吊点,其中主吊上部12个吊点,副吊下部12个吊点。下部钢筋笼24个吊点,其中主吊上部12个吊点,副吊下部12个吊点。II期槽根据幅宽适当调整。
3.2 钢筋笼加固措施
(1)骨架加固
1)为确保钢筋笼不发生变形,钢筋笼笼口和吊点位置水平钢筋应作加强,钢筋规格不小于φ25,且应设置横向加强桁架。
2)每节钢筋笼笼口位置设置一块100mm(宽)×20mm(厚)环形钢板对钢筋笼进行加强,防止钢筋笼笼口变形,确保钢筋笼的刚度。
3)在每品纵向桁架筋上通长布置2φ32HRB400抗拉钢筋,间距为8m。
钢筋笼整体骨架示意图见图3-3。
(2)吊点加强
1)钢筋笼水平时吊点
在吊点位置处,在幅宽方向上增加2根Φ32HRB400的加强筋与纵向钢筋焊接,焊接采用双面搭接焊焊缝长度为20cm,焊缝满足规范要求。同时在纵向桁架筋帮焊一根Ф32HRB400、长200mm支撑短筋,作为吊点加强,吊点详图如下图:
2)钢筋笼垂直时吊点
在第一排水平筋位置处用通长钢板作为垂直时钢筋笼吊点,此吊点位于笼顶下1.45m处。位置及大样图如下图5-5:
3)吊点焊接
钢筋笼吊点与主筋焊接均采用单面筋焊接采用双面焊,吊筋焊接采用双面焊,焊接质量满足焊接规范要求,钢筋送检试件应全部合格。
4)钢筋焊接和槽口焊接
为了确保工程不出现质量方面的问题,加强对钢筋材料的质量控制具有重要意义。在钢筋运输到施工现场之后,要对其进行抽样检查,确保具备出厂合格证明,在确认质量无误后方可投入使用。利用机械设备将主筋连接起来,在制作钢筋笼时,利用电焊的方式,确保连接点的牢固,不会松动,钢筋笼内部交点50%电焊;其吊点和四周的纵向和水平分布钢筋要采用100%电焊,以保证在吊装过程中不过松落。在吊点钢筋、吊点加强钢筋的焊接方面,要采取满焊的手法,为了保证钢筋焊接质量,要选择专业水平高、工作经验丰富、综合素质过硬的电焊工。在钢筋焊接和槽口焊接过程中,严格遵循《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)中的相关规定进行操作。 3.3 钢筋笼吊装方法
1)钢筋笼起吊
由于钢筋笼重量大,在吊放中会使用到两台起重机,一个用作主吊(采用300T履带吊机),一个用作副吊(采用150T履带吊机),在操作过程中,一定要保证两台设备都能够稳定运行,吊钩中心和钢筋笼的重心相重合,以免因为失去平衡而发生安全事故。
第一步:将主吊、副吊设备转移到正确的施工位置,安排技术人员安装吊扣,对钢筋笼进行固定,确保连接牢固,在吊装中不会松动。
第二步:先对钢筋笼进行试吊,查看两台钢丝绳是否位于垂直状态,保证吊装平衡,确保重心稳定之后,开始同时平吊钢筋笼。平吊钢筋笼距地面0.3m时,将钢筋笼悬空约5~10分钟,检验钢筋笼及吊点的焊接质量。试吊无异常情况开始钢筋笼起吊。
第三步:下部钢筋笼吊至离地面0.15m后,检查钢筋笼是否平稳,主副吊车把杆调至额定起重角度,在确保钢筋笼平稳之后,主吊可以起勾,随后根据钢筋笼和地面的距离,安排副吊进行配合作业。
第四步:下部钢筋笼吊起后,主吊在原位缓慢起钩,副吊随着钢筋笼竖起程度,缓慢向前行走,保证滑轮重心与起吊钢丝绳下钢筋笼重心重合,确保钢筋笼在起吊过程中保持动态平衡。待钢筋笼垂直于地面时,副吊松钩。
第五步:安排技术人员将卸扣从副吊上卸下,为了保证安全,有关人员在完成操作之后,要躲避至安全距离(超出起吊作业范围即可)。
第六步:钢筋笼竖起后,由主吊单机吊装钢筋笼,吊机走行平稳,钢筋笼上拉牵引绳,缓慢行走到孔口预定位置。
第七步:指挥人员和操作人员要进行协调和沟通,讓300T吊机将钢筋笼入槽,确定好入槽的位置,不得强行进入。
第八步:明确钢筋笼的吊点,当下方到第二、第三排吊点时,用特定的工字钢扁担担稳之后,将钢丝绳、预留的卸扣从钢筋笼上拆除;随后吊车将钢筋笼上的钢丝绳拉直,提起之后便可拆下扁担,放置钢筋笼。
第九步:在将钢筋笼下放到第一排吊点之后,再次利用工字钢扁担进行处理。
第十步:拆除主吊卸扣,移机至上部钢筋笼处,按照步骤一到步骤七,将上部钢筋笼移动至下部钢筋笼上方。
第十一步:安排专业的钢筋技术工人,将上部和下部的钢筋笼进行对接,确保连接牢固;随后利用吊车拉直钢丝绳提起钢筋笼,拆下工字钢扁担,继续下方钢筋笼。
第十二步:将上部钢筋笼下方到第一排吊点,再次利用工字钢扁担进行处理。
第十三步:拆除卸扣换至吊环,将钢筋笼吊起拔出工字钢扁担。
第十四步:将钢筋笼继续下方到设计的标高,利用工字钢扁担进行搁置,随后拆除卸扣、钢丝绳。至此,钢筋笼的吊装全部完成。
2)钢筋笼纠偏措施:钢筋笼起吊前,在笼上设置2-3个小吊锤,并在离钢筋笼底约2m处设置2-3根纠偏绳,待笼竖起后通过吊锤观测钢筋笼的垂直度,若有偏差,则通过纠偏绳及时调整。如果钢筋笼的垂直偏差和预先设计相差较大,为了避免在后续施工中钢筋笼出现倾斜的问题,可以在其顶部增设一处吊点,并通过手拉葫芦产生的预应力,对钢筋笼的倾斜进行纠偏,可以防止其出现质量问题。
4 结语
地下连续墙施工技术目前在很多工程中都已经得到了广泛应用,尤其是在基础工程建设中的作用较为突出,已经取到了传统施工方法。在初期施工阶段 ,地下连续墙一般用作防渗水,或作为临时挡土墙。随着我国建设事业的不断发展,越来越多新技术、材料、设备都被广泛应用其中,地下连续墙也逐渐成为了工程结构的一部分,发挥着越来越重要的作用,在最近今年更是被应用到各种大型的深基坑工程施工中。
参考文献
[1].中国建筑科学研究院. 建筑基坑支护技术规程[M]. 中国建筑工业出版社, 1999.
[2].车国喜. 超深地连墙钢筋笼吊装方案设计与应用[J]. 中华民居(下旬刊), 2013(7).
[3].赵津春. 深基坑地连墙钢筋笼整体吊装技术研究[J]. 佳木斯教育学院学报, 2018, 000(012):485-486.
[4].熊江华, 张新安, 高发勇. 山门河暗渠地下连墙钢筋笼吊装设计及施工[J]. 云南水力发电, 2012, 28(006):9-12.