0 前言
逆作法工程施工的关键是立柱垂直度的控制。我司在上海世茂滨江花园二期地库的施工过程中成功开发应用了“一桩一柱”垂直度控制装置,丰富了逆作法工程立柱垂直度控制的手段,通过中建三局科技示范工程验收,总体达到国内先进水平。
1 工法特点
1.1通过地面操作,测斜仪即时显示,随时监控立柱从安装至固定期间的垂直度情况,具有控制方便、准确的特点。
1.2“一桩一柱”垂直度控制装置可以与柱顶固定框分离,周转使用。
2 适用范围
本工法适用于深基坑工程中钻孔灌注桩内插钢格构柱的立柱垂直度控制。
3 工艺原理
3.1在地面钢平台上固定钢格构柱安装导架,通过安装在导架与地面钢平台之间四个方向的花篮螺杆调节导架带动钢格构柱调整其垂直度。
3.2 钢格构柱垂直度通过安装在钢格构柱内侧的测斜管,采用测斜仪即时显现,直至达到设计图纸要求后固定钢格构柱上口。
4 施工工艺流程及操作要点
4.1 工艺流程
施工准备地面硬化铁件预埋钻孔灌注桩成孔一次清孔钢格构柱制作校正钢平台安装钻孔灌注桩钢筋笼吊装测斜管安装垂直度控制导架安装测斜仪器调试钢格构柱吊装平面定位钻孔灌注桩二次清孔钻孔灌注桩混凝土浇注钢格构柱垂直度调控钢格构柱固定孔口回填混凝土养护拆除钢格构柱固定架转入下一根立柱施工 4.2 操作要点
4.2.1 钻孔灌注桩施工质量控制参照相关标准执行;
4.2.2 钢格构柱加工焊缝、垂直度及吊装按照钢结构制作、吊装标准执行; 4.2.3 钢格构柱垂直度调控要点:
1)地面硬化,钢平台调平,准确进行钢格构柱中心的设计定位; 2)钢筋笼吊装后随即安装钢格构柱,再进行二次清孔,从格构柱中心下混凝土浇筑导管;
3)钢格构柱内的测斜管长度与钢格构柱长度基本一致;
4)混凝土浇筑至钢格构柱底部、灌注桩设计顶部及灌注桩超灌部位时分别进行第一次、第二次、第三次钢格构柱垂直度调控;
5)钢格构柱最后一次垂直度调控安排在钢格构柱孔口固定前;
6)钢格构柱垂直度调控的依据是测斜仪器即时读报的钢格构柱垂直度监测值,钢格构柱垂直度的手段是通过调节钢格构柱安装导架与地面钢平台之间四个方向连接的花篮螺丝。
5 材料与设备
5.1 材料
5.1.1 校正装置材料
14#槽钢、直径20、35的螺栓、直径25的正反丝调节螺栓(花篮螺栓)、与钢格构柱制作材料完全一致的角钢和连接缀板、连接导架和钢格构柱的M36螺杆及螺帽、10厚钢板
5.1.2 测斜用材料 直径50的塑料测斜管
以上材料需求量可依据设计图计算。
5.2 设备
5.2.1水平管一根、25吨汽车吊一台;
5.2.2 sinco测斜仪一台、笔记本电脑一台、数据处理软件、测斜导线50米及探头一个。
6 劳动力组织
以一根立柱施工为单位组织施工。
6.1 钻孔灌注桩施工和钢格构柱加工按照常规组织;
6.2 垂直度监测3名,一名负责测斜仪仪器操作(专业人员),其余人员无技术等级要求;
6.3 垂直度调整:联络指挥一名(施工负责人),螺杆调节两名(无技术等级要求)。
7 质量控制
7.1 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202-2002; 7.2 《钢结构施工验收规范》; 7.3 立柱垂直度控制值1/300。
8 安全措施
8.1 钢格构柱的吊点必须进行专门设计,吊装工和信号工持证上岗; 8.2 导架和钢格构柱之间的连接螺杆丝口须采用黄油防护,保持丝口完好;在钻孔灌注注桩混凝土强度达到70%后连接螺杆方可拆除;
8.3 对应方向的调节丝杆必须做到松紧协调,防止导架倾覆。
9 环保措施
9.1 钻孔灌注桩的废弃泥浆必须集中排放或晒干后随土方外运;
9.2 应准确计算每根立柱浇筑混凝土的数量,合理利用剩余混凝土,禁止抛弃;
9.3 根据设计立柱长度定制格构柱角钢,减少现场焊缝。
10 效益分析
将柱施工至自然地面后将多余部分割除相比,每根桩可节约1米长格构柱材
料,即43.542公斤/米×4×357根=62.1吨;另外,本工程格构柱采用定尺11.5米生产,现场基本无浪费。这也为项目节约了成本,按照上海市定额钢结构加工2%的损耗,项目节约钢材:600吨×2%=12吨。两项共节约钢材74.1吨。
11 应用实例 工程名称 结构形式 工程量 应用效果 上海世茂滨江花园二期地库 框架结构 工程地址 上海浦东陆家嘴东外滩兰园 竣工:2007.2.14(北段) 开工:2002.9(南段) 2总建筑面积40064m,共涉及“一柱一桩”338根。 该导架定位系统从节约钢材方面取得直接经济效益33.39万元。 对于一柱一桩的垂直度,设计要求1/500,现场施工实际达到1/800~1000.
附1:角钢格构柱导架定位系统立面图
吊环φ20 φ16销钉φ25正反牙调节螺栓120X100X20加劲肋150X150X20钢板 φ16销钉M20螺栓φ20小钢珠Φ35长螺杆(共8只)详见附图二自然地面标高-0.900预埋铁件300X300X5护筒1螺杆限位孔四根Φ 36X300长螺栓可拆接头格构柱缀板钢立柱设计顶标高-1.800四块20厚钢板钻 Φ Φ孔 38焊接 36螺母钢立柱M36焊接在钢板上(中心线与格构柱平行)钢立柱垂直度控制导架立面说明: 1、各型钢构件之间的连接均采用焊接; 2、本装置通过调节四面八个竖向螺栓进行导架的调平与格构柱标高的控制; 3、格构柱的定位通过8个水平调节螺栓进行; 4、定位完成后,通过四面斜向四套调节螺栓对格构柱的垂直度进行调整; 5、调垂达到设计要求后,下导管浇捣混凝土. 6、在混凝土浇捣完成3天后(强度达到65%左右),将长螺栓用扭力扳手拆除,该装置移至下一桩位周转使用。
附2:角钢格构柱导架定位系统平面图
2根14#槽钢对拼格构柱螺母(固定) 调节螺杆120X100X20加劲肋小钢珠M20螺栓150X150X20钢板 Φ35调节螺栓钢立柱垂直度控制导架平面
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