梅健伟 杜高帅 刘建华 戴迎晨 范虎
(中国建筑第八工程局有限公司上海公司 上海 200080)
摘 要: 紧邻闹市区深基坑底板施工时,如何采用有效的施工方法快速效率地完成底板施工,减小对周边环境的影响,兼顾安全性和经济性一直是业界研究的课题。为此,在虹口提篮桥项目的施工过程中,我们采用了紧邻闹市区深基坑大底板溜管施工工法,该工法能有效减少长期暴露基坑对周边环境的影响问题,能够实现快速、安全、经济的底板浇筑,具有不可忽视推广应用价值。
关键词: 超深基坑 紧邻闹市区 大体积混凝土 底板 溜管
1. 底板施工概况
虹口提篮桥项目工程分区一塔楼区域底板厚度2700 mm,分区二塔楼区域底板厚度2000 mm,非塔楼区域底板厚度1300 mm,T1和T2塔楼局部落深坑区相对其它区域高差1.2 m~5.2 m。分区一底板混凝土用量12851m3、分区二底板混凝土用量9022m3。
2. 重难点分析
1.本工程基坑面积大,开挖深度深,施工难度大、施工周期相对较长,基坑紧邻高层建筑和隧道,周边环境保护等级要求高;
2.本工程地处繁华区段,主出入口连接交通干道,重车占道时间受限严格,对混凝土浇筑速度要求高;且基坑边线紧临用地红线,可用场地狭小,场地内外的交通组织难度大;
3.本工程底板厚度大,混凝土一次浇筑工程量大,且局部深坑标高多,易产生冷缝,对混凝土浇筑整体性和连续性要求高,质量控制难度大。
3. 工艺原理
本工法采用溜管浇筑混凝土,利用重力自卸混凝土的原理,结合底板浇筑分块设计好溜管走向、高度、角度,确保混凝土冲击范围覆盖整个底板,在自卸混凝土过程中严防溜管角度过大造成混凝土离析,或溜管角度过小造成混凝土堵塞,严格控制混凝土浇筑的连续性。
4. 施工工艺流程及操作要点
4.1 施工工艺流程
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图4.1-1 施工工艺流程图
4.2 操作要点
4.2.1 深化设计
1.方案设计
支撑梁上搁置槽钢,将上料斗布置在槽钢上,下料斗因无支撑梁作为支点,从底板立两段塔吊标准节作为支点,将下料斗布置在上面。
2.上料斗,下料斗尺寸设计
为加快混凝土浇筑速度,上漏斗设计加宽,可方便两辆混凝土车自卸混凝土,上料斗边缘壁设计成一定角度,防止自卸混凝土时,冲击过大造成混凝土离析;且方便料斗固定在槽钢上,再料斗四周焊接5号槽钢作为支撑框架。
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为保证混凝土能浇筑到底板各个部位,下料斗设计五个开料口,四侧以及正下方,为方便料斗的调运,设计两个耳板。
(b) 正视图
3.溜管及连接法兰设计
为保证斜置的溜管与上料斗有效连接,设计转向弯头,连接处用法兰连接。
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图4.2-1 上料斗下方弯头
4.槽钢选用及固定在支撑梁上设计
上料斗安放在两根长度为12m的28b型号槽钢上,槽钢两端支撑在砼支撑梁上,槽钢翼缘与支撑顶面接触,槽钢两端通过植筋与支撑固定,φ25钢筋植入支撑的深度为300mm。
图4.2-3 槽钢固定
5.下支撑架设计
为保证混凝土的冲击范围能覆盖底板,溜管的下端口需要离底板一定高度,用5#槽钢搭设底部支架(H为1200、1600 ),将支架焊接在底板钢筋上,防止其滑动。
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图4.2-4 出料口支架搭设示意图
4.2.2 溜管布置
为方便混凝土车卸料,将上料斗布置在栈桥边,结合场地布置,溜管浇筑混凝土的覆盖范围,确定溜管的平面位置,再结合底板深度及规范要求,考虑浇筑距离与角度,在空间范围内布置下料口个溜管的方向。
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图4.2-5 溜管布置立面图
4.2.3 下标准节安装
使用25T汽车吊吊运分段吊运塔吊标准节,当塔吊标准节平稳落在底板钢筋上时,采用Ф48×3mm钢管脚手架做斜抛撑,防止其倾覆。
4.2.4 下料斗及下段溜管安装
用25t汽车通过下料斗耳板将其平稳吊运至标准节的上方,料斗四周用Ф48×3mm钢管做一圈架体固定及临边防护,确保工人上去关闭槽口及清理料斗。
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图4.2-6 下料斗固定
下段溜管安装时使用两台汽车吊配合使用,两台汽车吊高低吊运,当溜管下端搁置在支撑架上,上端搁置在标准节上,且溜管上端口与下料斗的槽口紧密搭接时,汽车吊逐渐卸载,先卸掉下端吊环,溜管无滑动时在卸掉上端吊环。
4.2.5 上料斗及上段溜管安装
将两根长度为12m的28b型号槽钢搁置在支撑梁上,槽钢翼缘与支撑顶面接触,槽钢两端通过植筋与支撑固定,φ25钢筋植入支撑的深度为300mm,再将上料斗布置在槽钢上,上料斗边框架与槽钢焊接,确保其稳定性。
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安装上段溜管时使用两台汽车吊高低吊运,当下端搁置在下料斗上,溜管上端口与连接弯头采用法兰连接稳定时,先下端口卸吊环,后上端口卸吊环,再用Ф48×3mm钢管将上溜管与支撑梁固定。
5. 综合效益
1.本工法运用溜管让混凝土自卸,与传统泵车泵送相比,资源配置更加合理,减少了资源一次投入量,能缓解栈桥承载,场地狭小压力,同时也减少了人员及机械浪费的发生,有良好的经济性。
2.底板分块浇筑采用溜管,比传统泵车泵送效率高,能加快底板的形成时间,可节约工期2-3天。
3.快速形成底板,可减少围护结构无底板暴露时间,能有效减小基坑变形,降低了基坑开挖风险,同时也减小了因隧道、周边建构筑物、管线变形过大引起的抢修应急风险,节约了较大的风险成本。
6. 结语
紧邻隧道、闹市区的深基坑底板施工,是一个施工工况复杂、影响面大、施工难度高的危险性较大的工程,本工法能有效的减少长期暴露基坑对隧道及周边环境的影响问题,能够实现快速、安全、经济的底板浇筑,其节能环保,绿色无污染优点,具有不可忽视推广应用价值。