爆破材料

地基基础及地下空间技术一

发布时间:2025/5/4 12:28:51   
1地基基础及地下空间技术1.1金刚绳锯静力切割混凝土内支撑梁施工技术1.1.1概述

深基坑混凝土内支撑梁的拆除常常采用静力切割的办法。静力切割技术与传统的风镐拆除、机械炮头拆除相比具有噪音小、粉尘少、速度快、效率高等特点,与爆破拆除技术相比具有振动小、对周边安全影响小以及审批手续简单等特点。该方法既能提高混凝土内支撑梁的拆除效率,同时也能减少对周边环境的污染,实现绿色环保施工的目的。

本快速建造技术成功地运用到位于福建省泉州市和昌贸易中心工程,原计划每层结构和拆撑施工合计需要45天,其中每道撑完全拆完需要25天,采用静力切割技术后,每道内支撑梁拆除仅耗费14天,节约工期近一半,实现地下室单层面积㎡结构施工时间仅25天。

1.1.2工艺流程1.1.3操作要点

1施工准备

混凝土内支撑拆除前,首先应按照换撑设计要求施工完成换撑结构并达到设计强度,切割拆除施工方案得到设计、监理、建设等单位同意并审批,采用的液压控制机台和操作工人进场,临时用水用电线路准备就绪,吊运吊车和叉车准备到位,按照拆除方案要求对内支撑梁底支撑卸荷到位,支撑通常做法为:内支撑梁底距离结构板面mm高差时采用枕木进行支撑,当高差大于mm小于

mm时采用双排支撑钢管架,mm以上时采用3排支撑钢管架,支撑架严格按方案进行搭设。

在施工支撑架体的同时应对梁进行切割段划分放样,放样的依据为叉车以及吊车的运力,一般以1m3砼块为宜。

1腰梁钻孔

根据施工段的划分腰梁的边界,从边界开始每间隔mm放样取孔点,间距应满足吊运的重量限定要求,即切割完成后的砼块重量不能超过叉车及吊运设计重量。同时,保证切割的刀数即切割截面面积最小,放样完成后应进行核样确定取孔样,保证与要求尺寸无大偏差。

2切割施工

段内的内支撑梁切割的顺序一般先次梁后主梁,先内梁后腰梁顺序。在刚开始切割时容易出现卡绳现象,甚至会出现绳锯被卡断等,这是由于内支撑梁原残存应力变形挤压的结果。梁切割时要注意配合梁的叉车转运,一般梁中段切割线要组成倒八字便于梁段的抽出,否则容易出现梁在叉车转或直接吊运时卡住造成砼块掉落板面风险,需要严格控制。切割完成面的效果见图1.1.2。

切割过程中,要加强基坑监测,根据监测结果来判断换撑是否有效,一旦出现监测异常或超过允许值,立即停止支撑拆除并查找原因。

4、调运出场

梁切割完成一定数量后可以开始吊运出场,为节约吊车费用,尽量减少吊车的移动。同时为保证吊车的施工安全,一般不在吊车吊重半径覆盖范围内的梁段均采用叉车进行转运,叉车转运要控制梁段的平衡,避免梁段砸到楼板。同时严禁叉车将梁段叠加放置在楼板上。一般地下室结构均有后浇带,需要采用10mm以上厚钢板制成临时通道板,避免损伤楼板结构。电梯井、楼梯间等空洞处需要搭设叉车通道,严格按照计算的立杆或型钢间距进行安装,确保叉车平稳。吊车在调运时应有专职指挥,并保证司机不疲劳作业。同时,每部土方车运输不得超载。梁块叉车转运及吊装实景见图1.1.3。

5、垃圾清理

为了比较快捷地完成切割留下的水泥浆的清运,可以增加人工数量进行装运,并安排3-6个1.5m3容量的料斗,塔吊配合垂直运输和装车。一般采用叉车转运砼块的楼地面均铺上麻袋或土工布,清理时将养护用材料清理干净即可。

1.2地下结构逆作法施工技术1.2.1概述

逆作法是指在地下结构施工中采用自上而下逐层施工的方式,即先沿着建筑物地下室四周施工排桩或地下连续墙,将其作为基坑的围护结构,有时也可用作地下室外墙,同时在建筑区域内部施工中间支撑桩,组建竖向承重体系,随后土方分层从上向下开挖,浇筑该层地下室的梁板结构。逆作法工艺与常规顺作法相比,具有可以缩短工期、对周边环境影响小、节省建筑成本等优点。逆作法主要适用于市区建筑密度大,邻近建筑物及周围环境对沉降变形敏感,施工场地狭窄,施工工期紧张,地基软土层厚等情况,对于三层及以上的地下室效果尤为明显。

本技术成功的运用到福建省厦门市厦门世侨中心工程项目,工程以地下室逆做法施工为主要关键线路,上部主体结构同步进行,大幅度的缩短工期3个月。

1.2.1工艺流程1.2.1操作要点

1差异沉降问题

在施工基础底板前,全部的结构和施工荷载主要依靠中柱桩和地下连续墙承担。但是,随着上部结构施工层数的增加,对中柱桩和地下连续墙的荷载也增加,而中柱桩和地下连续墙的承载能力在减少,势必导致相邻中柱桩之间的差异沉降,这种差异又反过来改变上部结构和地下室的内力分布,引起附加应力。因此,逆作法施工中,在地下室基础底板完成前,地下连续墙和中柱桩直接受力,未直接受力的工程桩之间的相互影响依然存在,如果各根中柱桩之间或地下连续墙之间有较大的差异沉降,己浇筑的楼板与梁系就会产生裂缝,将危及上部结构的安全。所以,逆作法设计和施工中,必须计算中柱桩间和边桩与地下连续墙间的沉降,以及如何通过实测控制他们的差异沉降。

根据目前的施工经验整个结构相邻两跨的中柱桩沉降差不超过2cm,可确保结构的安全,也有以L/(L为柱跨距)作为控制差异沉降的标准。由此可见,对软土地基,逆作法的设计和施工关键就是如何设计和控制沉降差的问题,同时也涉及上下部结构的共同作用问题。研究表明差异沉降的控制设计可能是比沉降控制的设计更重要、更待研究的方面。

2桩承载力问题

当前高层建筑桩(筏)基础与地基工同作用的理论可分为,高层建筑桩箱(筏)基础的常规设计理论-强度设计理论和高层建筑桩(筏)基础变形控制设计理论。逆作法施工期间基坑开挖土体应力释放,坑内土体回弱,带动立柱桩上移:地下室及上部结构施工后,桩身承担的向下荷载增加。整个过程中,桩身所承受的荷载包括桩身自重、上部荷载、正摩阻力、负摩阻力、桩端阻力,这些力共同作用的结果,使桩发生沉降与抬升的变形。这是一个复杂的受力过程,为分析方便,可将桩身受力分成2部分,即不考虑桩身自重及上部荷载的作用与只考虑桩身自重及上部外荷载的作用,然后运用叠加原理求得基坑开挖对立柱桩竖向位移的影响结果。不考虑桩身自重及下部荷载的作用,进桩好像“浮”在土中。

基坑开挖后,坑底应力释放,坑内土体回弹,带动听立柱桩上移,桩身上部承受向上的正摩阻力,桩被抬升,桩身下部土体阻止桩的上移,对桩产生向下的负摩阻力,正、负摩阻力最终达到平衡。桩在正、负摩阻力的作用下,产生弹性伸长。下部土体对桩产生向下的负摩阻力,由反作用力,桩对下部土体有向上的作用力,致使桩周与桩端土体垂直应力减小,导致桩端土体应力释放,产生膨胀,桩也随之上升。

3“盆”边土宽度问题

在地下连续墙边需留设合理的土体宽度,采用盆式开挖可提高机械挖土效率,减少人工挖土量,是加快挖土速度、控制地墙变形的有效方法。在盆式开挖阶段地墙的变形增量并不大,但是在盆边抽条挖土时,变形要比盆式开挖阶段的变形值大,发展速率快。另一方面,在挖土施工时在坑内部留有足够宽度的盆边土,坑内局部留土的合理分布可以有效增大被动区的被动土压力,可用此部分土体产生的被动土压力来平衡基坑外部的主动土压力。要在理论上计算出合理的留土宽度,并分析盆中土和留土开挖对两边管道及地铁等的影响,对比在目前留土宽度的情况下计算结果与实测结果,计算出留土宽度的变化规律,这些都是值得考虑的问题。

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