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摘要:随着建筑行业近几年的迅速发展,建筑结构形式也不断的变化。本文笔者以高层建筑施工技术为主简单的阐述高层建筑中桩基和转换梁的施工技术。
关键词:建筑;高层施工技术
随着建筑业的迅速发展和土地的稀缺,高层建筑已成为最主要的建筑形式,高层建筑的施工技术在施工过程中起着决定性的作用。
1 高层建筑施工中桩基的施工技术
1.1 现场踏勘
(1)施工现场及周边环境的踏勘:桩基施工前,应对现场进行踏勘以了解施工现场的地形、气候、土层分布情况、土的物理力学性能指标、地下水位、人为和自然地质现象(如地震、溶岩、矿岩、暗滨以及地下构筑物等)。同时还要了解周围建筑物的位置、距离、结构性质以及使用状况等。
(2)现场准备:(1)场地清理及平整:成桩之前要清除施工现场障碍物,同时由于高层建筑物的桩基通常为密布的群桩,因此还要对整个作业区进行场地平整,以保证桩机的垂直度,方便其稳定行走。对于预制桩,不论是锤击、静压或是振动打桩法,打桩机械均自重较大,因此在进行场地平整时还应铺设一定厚度(通常为200ram左右)的碎石,以提高地基表面承载力,防止桩机产生不均匀沉降而影响打桩的垂直度。对于混凝土灌注桩应根据不同成孔方法做好场地平整工作。如果采用人工挖孔方法,则在场地平整时需考虑挖孔后的运土道路:当采用钻孔灌注桩时,则应考虑泥浆槽及排水沟。(2)现场放线定位:场地清理及平整后就要现场放线,以确定桩位及水准点。桩基础施工现场轴线应经复核确认,施工现场轴线控制点不应受桩基施工影响,以便桩基施工作业时复核桩位。
1.2 沉桩方法
(1)预制混凝土桩与钢桩:预制混凝土桩及钢桩的沉桩方法主要有锤击打入法、静力压桩法、振动沉桩法及水中沉桩法。锤击打入法施工速度快,但振动大、噪音高,而且锤击力对装身特别是桩顶影响较大:静力压桩法虽然无振动、无噪音,但施工速度慢,但当存在厚度大于2m的中密以上砂夹层时,不宜采用此法:振动沉桩法施工速度较快,但振动大、噪音高,对地基土扰动较大:水中沉桩法振动和噪音均较小,但施工速度慢,工序复杂,而且对桩的承载力有一定影响。以上几种沉桩方法中除了水中沉桩法在沉桩过程中均有挤土现象,因此应采取有效措施以减少挤土以及其对周围环境的影响。
(2)灌注桩:灌注桩一般是先成孔,然后放置钢筋笼、浇筑混凝土。其成孔方法主要有泥浆护壁成孔、沉管成孔及干作业成孔等。泥浆护壁成孔常有正(反)循环泥浆护壁成孔与冲击成孔两种。前者适用于淤泥及淤泥质土、一般粘性土、粉土等,在砂性土中也可适用,但应注意泥浆护壁。防止护壁倒塌:后者则适用于粘性土及碎石土,也可用于淤泥质土、粉土及砂土。沉管成孔法通常采用锤击法、振动法或振动冲击法等。它们施工时都有振动、噪音、挤土等现象,选择时应注意环境保护。干作业成孔法分为钻机成孔及人工挖孔,钻孔法可用于粘性土、粉土及砂土中:人工挖孔法一般只适用于粘性土,在淤泥质土及粉土中应视具体条件而定,而在砂土及碎石土中不可采用,同时,在地下水位以下采用人工挖孔也应有可靠的排水或止水措施。
2 转换层施工中的几个要点
2.1 斜撑的施工要点
所有斜撑杆按小于或等于45o角设置,排距沿柱面竖向为lm,梁斜撑杆同梁底模板的外钢楞相协调,间距为400ram,其上端伸至模板底并与粱度模外钢楞相扣接,并作双扣件抗滑移保险,斜撑杆的下支点主柱面预留的内设定位短筋的凹槽,最下排斜撑杆的下支点为所在楼层的柱根部。
梁底斜撑支架尽量与梁下排架同时搭设,如跟不上,也必须保证在大梁钢筋骨架就位前搭设完毕,以确保斜撑支架与梁下排架同步受力。
所有斜撑杆要尽量与梁下排架的立杆、横杆相扣接(用转向扣件),同时与楼层满堂架连体,以增强斜撑支架的整体性和稳定性
2.2 立杆和扫地杆的施工要点
立杆的上端直接与梁底的内楞、外楞分别相扣接(外楞紧贴在内楞下面),从而形成双扣件抗滑移保险。立杆的下端支撑在楼面上铺设的通长木板上设置的钢垫块上。梁下排架下设扫地杆,中间设两道大小横杆,梁底排架两侧,横向设置斜撑,纵向设置双肢剪刀撑,同时将梁下排架与楼层满堂架连为~体,以增加排架的空间刚度。
2.3 钢管支撑的施工要点
支撑体系中,一定要注意检查木楔是否顶紧、钉钉子、防滑动,这是避免钢管直接作用于楼板形成集中荷载的关键。
(1)用中Φ48x3.5碗扣式脚手钢管搭设排架作为转换结构模板支架,可调支托安放于钢管支撑顶端,再把小中48x3.5钢管安放在可调支托上,碗扣式钢管立柱承受的是轴向力。作用在模板支架上的荷载特别大,用钢管碗扣脚手架做支撑最关键的问题是绝对不能出现模板支撑倒塌事故,否则损失和影响极大,因此,即使在排架三维间距均满足设计要求条件下,仍须采取必要的附加保证措施。利用转换结构区域的边缘构件如框架柱,剪力墙卸失一部分荷载。中间部分用纲管与柱子锁紧。
(2)对进场的构配件进行检查验收,扣件及底托等要有出厂合格证,碗扣脚手架要检查碗扣与杆件的焊接质量,杆件的变形情况。达到规定后方可使用。扣件符合《钢管脚手架扣件》的规定要求。
(3)各级共同制定施工方案,并逐级进行技术交底,参照碗扣式脚手架施工工法及已施工的梁式转换架体支设的经验进行施工,执行《组合钢模板技术规范》和《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》
2.4 钢筋的连接和绑扎
高层建筑梁式转换层钢筋用量大、型号多;转换梁截面大,梁上下钢筋布鼍错综复杂。准确放样与下料、合理安排好钢筋连接和绑扎尤为重要。
(1)钢筋翻样与下料
转换大梁的含钢量大,主筋长,布置密,在两粱相交的柱节点区上下共有几十层上百根主筋在此相聚”,加上腰筋、柱筋等,主筋还须弯起锚固,众筋“抢位”现象十分突出。任何一根主筋的就位错误,均会造成大量的返工。因此,准确地翻样和下料是钢筋顺利施工的前提。
①钢筋翻样前必须弄清设计意图;审核、熟悉设计文件及有关说明;掌握现行规范的有关规定。翻样时要结合实际并考虑方便施工。
②一般设计转换大梁的主筋在柱节点区均弯起锚固,施工难度大。可与设计单位协商解决,如:大粱的最上一排面筋向下弯并锚固至底筋以上;底筋的最下一排主筋尽量靠柱边上弯25d,其余主筋全部取销弯锚,负筋亦不起弯,均伸至弯起筋即可(柱截面大,锚固长度满足要求)。这样一来,增大了节点空间,为混凝士的灌注和振捣提供了条件。
③梁上部的主筋接头要求设置在跨中1/3跨长内,下部主筋接头要求设在靠近支座1/3跨长内。由于梁内主筋多,主筋下料时,必须考虑并调整好每根钢筋的接头位置,以保证主筋的焊接接头相互错开并满足现行规范要求。
④为方便钢筋的安装就位,满足上述规范要求,必须对所有梁主筋按就位顺序进行编号。
⑤梁箍筋大,下料时要注意对焊接头位置,避免接头出现在箍筋的弯折处。
(2)各部位钢筋连接方式转换层中钢筋的种类繁多,不同位置钢筋受力情况也不尽相同,因此,各部位应综合受力情况、施工难度、经济效益等采用不同的连接方式。
①转换层大梁的主筋是转换层中最重要的受力单元,应采用最可靠且对钢筋无损害的连接方式,通常采用冷挤压连接法。
②转换层柱钢筋、剪力墙竖向分布筋宜采用电渣压力焊。
③转换层主梁腰筋及箍筋、联系梁主筋、板钢筋一股采用闪光焊接。
④其他受力较次要部位,如联系梁架力筋及箍筋可采用绑扎连接。
总之,在高层建筑施工中只有不断的完善和提高施工技术才能保证建筑作品的安全性和经济性。
作者简介
张磊,男,出生于1980年,本科,工程师。内蒙古大唐国际煤制天然气项目土建工程负责人,主要从事道路和桥梁、铁路、工业与民用建筑、地基处理、防渗处理等方面项目管理工作,沙地防渗课题研究组成员。
关键词:建筑;高层施工技术
随着建筑业的迅速发展和土地的稀缺,高层建筑已成为最主要的建筑形式,高层建筑的施工技术在施工过程中起着决定性的作用。
1 高层建筑施工中桩基的施工技术
1.1 现场踏勘
(1)施工现场及周边环境的踏勘:桩基施工前,应对现场进行踏勘以了解施工现场的地形、气候、土层分布情况、土的物理力学性能指标、地下水位、人为和自然地质现象(如地震、溶岩、矿岩、暗滨以及地下构筑物等)。同时还要了解周围建筑物的位置、距离、结构性质以及使用状况等。
(2)现场准备:(1)场地清理及平整:成桩之前要清除施工现场障碍物,同时由于高层建筑物的桩基通常为密布的群桩,因此还要对整个作业区进行场地平整,以保证桩机的垂直度,方便其稳定行走。对于预制桩,不论是锤击、静压或是振动打桩法,打桩机械均自重较大,因此在进行场地平整时还应铺设一定厚度(通常为200ram左右)的碎石,以提高地基表面承载力,防止桩机产生不均匀沉降而影响打桩的垂直度。对于混凝土灌注桩应根据不同成孔方法做好场地平整工作。如果采用人工挖孔方法,则在场地平整时需考虑挖孔后的运土道路:当采用钻孔灌注桩时,则应考虑泥浆槽及排水沟。(2)现场放线定位:场地清理及平整后就要现场放线,以确定桩位及水准点。桩基础施工现场轴线应经复核确认,施工现场轴线控制点不应受桩基施工影响,以便桩基施工作业时复核桩位。
1.2 沉桩方法
(1)预制混凝土桩与钢桩:预制混凝土桩及钢桩的沉桩方法主要有锤击打入法、静力压桩法、振动沉桩法及水中沉桩法。锤击打入法施工速度快,但振动大、噪音高,而且锤击力对装身特别是桩顶影响较大:静力压桩法虽然无振动、无噪音,但施工速度慢,但当存在厚度大于2m的中密以上砂夹层时,不宜采用此法:振动沉桩法施工速度较快,但振动大、噪音高,对地基土扰动较大:水中沉桩法振动和噪音均较小,但施工速度慢,工序复杂,而且对桩的承载力有一定影响。以上几种沉桩方法中除了水中沉桩法在沉桩过程中均有挤土现象,因此应采取有效措施以减少挤土以及其对周围环境的影响。
(2)灌注桩:灌注桩一般是先成孔,然后放置钢筋笼、浇筑混凝土。其成孔方法主要有泥浆护壁成孔、沉管成孔及干作业成孔等。泥浆护壁成孔常有正(反)循环泥浆护壁成孔与冲击成孔两种。前者适用于淤泥及淤泥质土、一般粘性土、粉土等,在砂性土中也可适用,但应注意泥浆护壁。防止护壁倒塌:后者则适用于粘性土及碎石土,也可用于淤泥质土、粉土及砂土。沉管成孔法通常采用锤击法、振动法或振动冲击法等。它们施工时都有振动、噪音、挤土等现象,选择时应注意环境保护。干作业成孔法分为钻机成孔及人工挖孔,钻孔法可用于粘性土、粉土及砂土中:人工挖孔法一般只适用于粘性土,在淤泥质土及粉土中应视具体条件而定,而在砂土及碎石土中不可采用,同时,在地下水位以下采用人工挖孔也应有可靠的排水或止水措施。
2 转换层施工中的几个要点
2.1 斜撑的施工要点
所有斜撑杆按小于或等于45o角设置,排距沿柱面竖向为lm,梁斜撑杆同梁底模板的外钢楞相协调,间距为400ram,其上端伸至模板底并与粱度模外钢楞相扣接,并作双扣件抗滑移保险,斜撑杆的下支点主柱面预留的内设定位短筋的凹槽,最下排斜撑杆的下支点为所在楼层的柱根部。
梁底斜撑支架尽量与梁下排架同时搭设,如跟不上,也必须保证在大梁钢筋骨架就位前搭设完毕,以确保斜撑支架与梁下排架同步受力。
所有斜撑杆要尽量与梁下排架的立杆、横杆相扣接(用转向扣件),同时与楼层满堂架连体,以增强斜撑支架的整体性和稳定性
2.2 立杆和扫地杆的施工要点
立杆的上端直接与梁底的内楞、外楞分别相扣接(外楞紧贴在内楞下面),从而形成双扣件抗滑移保险。立杆的下端支撑在楼面上铺设的通长木板上设置的钢垫块上。梁下排架下设扫地杆,中间设两道大小横杆,梁底排架两侧,横向设置斜撑,纵向设置双肢剪刀撑,同时将梁下排架与楼层满堂架连为~体,以增加排架的空间刚度。
2.3 钢管支撑的施工要点
支撑体系中,一定要注意检查木楔是否顶紧、钉钉子、防滑动,这是避免钢管直接作用于楼板形成集中荷载的关键。
(1)用中Φ48x3.5碗扣式脚手钢管搭设排架作为转换结构模板支架,可调支托安放于钢管支撑顶端,再把小中48x3.5钢管安放在可调支托上,碗扣式钢管立柱承受的是轴向力。作用在模板支架上的荷载特别大,用钢管碗扣脚手架做支撑最关键的问题是绝对不能出现模板支撑倒塌事故,否则损失和影响极大,因此,即使在排架三维间距均满足设计要求条件下,仍须采取必要的附加保证措施。利用转换结构区域的边缘构件如框架柱,剪力墙卸失一部分荷载。中间部分用纲管与柱子锁紧。
(2)对进场的构配件进行检查验收,扣件及底托等要有出厂合格证,碗扣脚手架要检查碗扣与杆件的焊接质量,杆件的变形情况。达到规定后方可使用。扣件符合《钢管脚手架扣件》的规定要求。
(3)各级共同制定施工方案,并逐级进行技术交底,参照碗扣式脚手架施工工法及已施工的梁式转换架体支设的经验进行施工,执行《组合钢模板技术规范》和《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》
2.4 钢筋的连接和绑扎
高层建筑梁式转换层钢筋用量大、型号多;转换梁截面大,梁上下钢筋布鼍错综复杂。准确放样与下料、合理安排好钢筋连接和绑扎尤为重要。
(1)钢筋翻样与下料
转换大梁的含钢量大,主筋长,布置密,在两粱相交的柱节点区上下共有几十层上百根主筋在此相聚”,加上腰筋、柱筋等,主筋还须弯起锚固,众筋“抢位”现象十分突出。任何一根主筋的就位错误,均会造成大量的返工。因此,准确地翻样和下料是钢筋顺利施工的前提。
①钢筋翻样前必须弄清设计意图;审核、熟悉设计文件及有关说明;掌握现行规范的有关规定。翻样时要结合实际并考虑方便施工。
②一般设计转换大梁的主筋在柱节点区均弯起锚固,施工难度大。可与设计单位协商解决,如:大粱的最上一排面筋向下弯并锚固至底筋以上;底筋的最下一排主筋尽量靠柱边上弯25d,其余主筋全部取销弯锚,负筋亦不起弯,均伸至弯起筋即可(柱截面大,锚固长度满足要求)。这样一来,增大了节点空间,为混凝士的灌注和振捣提供了条件。
③梁上部的主筋接头要求设置在跨中1/3跨长内,下部主筋接头要求设在靠近支座1/3跨长内。由于梁内主筋多,主筋下料时,必须考虑并调整好每根钢筋的接头位置,以保证主筋的焊接接头相互错开并满足现行规范要求。
④为方便钢筋的安装就位,满足上述规范要求,必须对所有梁主筋按就位顺序进行编号。
⑤梁箍筋大,下料时要注意对焊接头位置,避免接头出现在箍筋的弯折处。
(2)各部位钢筋连接方式转换层中钢筋的种类繁多,不同位置钢筋受力情况也不尽相同,因此,各部位应综合受力情况、施工难度、经济效益等采用不同的连接方式。
①转换层大梁的主筋是转换层中最重要的受力单元,应采用最可靠且对钢筋无损害的连接方式,通常采用冷挤压连接法。
②转换层柱钢筋、剪力墙竖向分布筋宜采用电渣压力焊。
③转换层主梁腰筋及箍筋、联系梁主筋、板钢筋一股采用闪光焊接。
④其他受力较次要部位,如联系梁架力筋及箍筋可采用绑扎连接。
总之,在高层建筑施工中只有不断的完善和提高施工技术才能保证建筑作品的安全性和经济性。
作者简介
张磊,男,出生于1980年,本科,工程师。内蒙古大唐国际煤制天然气项目土建工程负责人,主要从事道路和桥梁、铁路、工业与民用建筑、地基处理、防渗处理等方面项目管理工作,沙地防渗课题研究组成员。