钢筋支撑（通用6篇）
钢筋支撑 篇1
1 工程概况
郑州绿地广场位于郑州市郑东新区CBD核心区的中央轴线上。东临已建成的郑州国际会展中心;南面正对中心广场与城市立交桥;西临河南艺术中心;北侧为郑东新区中心公园和中心湖。场地红线内面积约为29 182 m2。该工程主楼内地下室底板厚度为3.5 m,裙房底板厚度为1.5 m。
2 底板大体积混凝土概况
1)主楼底板浇筑面积3 900m2,厚3.5 m,混凝土总方量13 700 m3,底板除局部底标高为-22.6 m及深坑底标高-26.5 m,-27.5 m外,其余均为-21.4 m。底板混凝土强度设计等级为C40(见图1,图2)。
2)主楼裙房底板浇筑面积约5 000m2,厚1.5 m,混凝土总方量7 600 m3,底板除局部底标高为-20.6 m外,其余均为-19.4 m。底板混凝土强度设计等级为C40。
3 底板钢筋支撑体系的设计计算
1)荷载计算。
截面特征:
顶部钢筋重:0.018×0.018×3.14×1×7 850=8.0 kg/m。
上部钢筋自重:q1=14×80×6×2÷4=3 360 N/m2。
施工荷载:q2=4 000 N/m2。
型钢自重:q3=80.4 N/m2。
插筋及温度筋自重:
q4=2.8×80×14×4÷4=1 940.4 N/m2。
计算荷载:
中间层钢筋荷载计算:
q6=14×80×2×2÷4=1 120 N/m2。
计算荷载:
2)焊缝长度验算。
采用E43XX型焊条的手工焊,fvw=215 N/mm2;焊脚尺寸hf=10 mm,焊缝长度lw=80-10=70 mm;he=0.7hf=7 mm。
每个条缝承受的荷载为:
f=13 076.84/(7×70)=26.69 N/mm2<fvw=215 N/mm2,满足要求。
3)梁腹板抗剪验算(非抗震设计)顶部型钢采用槽钢[8:
剪应力=Qmax/A=26 153.68/1 024=25.54 N/mm2≤fvw=215 N/mm2。
4)挠度验算。
5)柱的强度验算。
2≤215 N/mm2,满足要求。
6)柱的稳定验算。
最上层槽钢梁上的钢筋为6层直径36钢筋,保护层厚度5 cm。柱高度为3 500-36×6-50=3 234 mm。
满足要求。
参考文献
[1]刘海亮,胡爱丽.高大模板支撑体系的施工技术及安全控制[J].山西建筑,2007,33(3):138-139.
钢筋支撑 篇2
我国改革开放历经三十余年, 经济发展发生了翻天覆地的变化, 人民生活水平实现了大幅飞跃, 随之对高层建筑的需求也日趋增加。规范中规定“在正常使用条件下, 高层建筑结构应具有足够的抗侧移刚度, 避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求”。钢筋混凝土斜支撑框架结构作为近年来新兴的结构体系, 是在框架结构中加入了混凝土斜支撑所构成的结构体系。本文对钢筋混凝土支撑结构框架结构进行了仔细的总结和分析, 对今后开展研究和工程应用具有一定的参考价值。
1 钢筋混凝土斜支撑框架结构的建筑物的影响
湛江石油勘察设计公司的钟芳和王文龙[1]利用东方气田框架整改和校核项目, 深入研究了框架结构在柱间增设混凝土斜支撑的整改方案, 分别对结构模型进行静力分析和地震分析, 对比原结构框架与增设了斜支撑后的结构模型计算结果并进行分析。研究表明:斜支撑的增设可以使结构的自振周期明显减小, 结构的稳定性也随之提升。
北京总后建筑设计研究院的成浩[2]通过建立钢筋混凝土框架斜撑结构6 个典型的代表模型, 并对其作了400 余例弹塑性时程分析, 与相关的试验结果结合后, 分析得到了层间延伸率是控制框架斜撑结构破坏程度的关键因素。钢筋混凝土框架斜撑结构房屋的地震灾害预测可以以层间延伸率为判断根据。最后建立一栋8层的框架斜撑结构, 通过弹塑性时程分析, 印证这种方法的正确合理性。
天津大学严士超[4]研究了钢筋混凝土框架—桁架结构的斜撑刚度的优化问题, 使用拟牛顿乘子法, 对桁架中斜撑的刚度做了优化。通过对一个8 层的钢筋混凝土框架—桁架住宅中的斜撑刚度进行优化, 确定优化后的各项指标均优于优化前来印证该优化方法的正确性。
M.R.Maheri, R.Kousari和M.Razazan[5]对混凝土框架—支撑结构体系进行了试验研究并且应用了Pushover方法作为理论依据, 分析研究表明:框架—支撑结构对结构的承载力、强度的提高有很大的帮助;由于在混凝土框架结构中的X型支撑对减低结构的整体位移有帮助, 所以在结构体系中X型支撑的增加能够直接改进结构原来的性能。
2 人字形框架结构的建筑物的影响
哈尔滨工业大学土木工程学院张文元[6]利用有限元程序ANSYS, 研究分析了人字形支撑和X形支撑在不同轴压比情况下对巨型钢柱滞回性能的影响。并且对于地震作用下结构中钢柱有可能伴随出现的受力状态, 分别研究了轴力和剪力一起增大或者减小时巨型钢柱的滞回性能。
清华大学土木工程系陆新征和江见鲸[7]选用ANSYS和SAP2000 程序, 分别对异型柱框架结构和异型柱加斜撑框架结构的空间受力进行有限元分析。以单个结构单元的分析结果说明, 增设了人字形支撑后异型柱框架结构, 其抗扭刚度、抗扭承载力、延性都有明显提高。通过对比地震作用下各项性能指标, 异型柱框架的抗震性能在添加了斜支撑后提高非常明显。最后建议:为提高结构的抗扭性能, 异型柱框架结构中应该添加部分斜支撑。
李胜祥[8]主要研究了人字形支撑对提高异形柱框架结构的受力性能和延性的作用。通过使用SAP2000 和Ansys软件, 做有限元空间受力分析。加入人字形支撑后, 进行有限元分析, 发现异形柱结构的抗扭承载力和刚度都有了大幅的提升, 尤其延性也增加了不少。通过增设人字形支撑, 可以大幅度的提高结构的抗扭转性能, 进而减少地震对结构的破坏。
3 X型框架结构的建筑物的影响
B.M.Broderick, A.Elghazouli和J.Goggins[9]分别用动力时程分析和静力分析对单层X型支撑框架进行了模拟分析并与试验得到的结果相比较。分析研究表明:采用双线性模型的构件能够对结构在地震反应中的状态进行准确的模拟。但是在对计算层间位移进行时程分析时, 输入准确的模型参数很关键。在对支撑受压进行分析时, 不能使用静力弹塑性方法分析。
A.R.Rahai, M.M.Alinia[10]对增加了X型支撑的混凝上框架结构进行了分析研究, 研究表明:对结构的抗侧刚度的增强, X型支撑起了至关重要的作用;通过得到的荷载-位移曲线能够得出在使用框架—支撑结构时, 结构能够在出现很大的位移时却不发生倒塌, 在非线性阶段一般框架结构的性能没有框架-支撑结构的性能强大。
4结语
钢筋混凝土支撑结构体系对于结构的影响不仅要考虑安全性能还要考虑经济性和适用性。目前国内外对钢筋混凝土斜支撑在罕遇地震下的抗震性能和经济性的数值研究还比较薄弱。为了能够为工程实际中结体系的应用研究提供参考, 今后应该对钢筋混凝土斜支撑框架结构体系抗震性能的理论分析进行更深一步的研究。
参考文献
[1]钟芳, 王文龙.斜支撑对于结构稳定性的作用[J].中国高新技术企业, 2010 (5) :48-50.
[2]成浩, 严世超.钢筋混凝土框架—斜撑结构的震害预测[J].建筑结构, 2001 (7) :28-29.
[3]严世超, 韩青.钢筋混凝土框架—桁架结构斜撑刚度的优化[J].内蒙古工业大学学报 (自然科学版) , 1998, 1 (2) :55-61.
[4]A.R.RAHAI.M.M, Alinia.Performance evaluation and strengthening of concrete structures with composite bracing members[J].Construction and Building Materials 22 (2008) 2100-2110.
[5]胡秀英, 张文元.轴力对巨型钢柱滞回性能的影响分析[J].低温建筑技术, 2005 (2) :58-59.
[6]陆新征, 江见鲸.利用斜支撑提高异型柱框架结构抗扭性能的研究[J].工业建筑, 2012 (6) :10-12.
[7]李胜祥.对斜支撑结构于抗震设计中作用的探讨[J].科技资讯, 2007, 20:68-69.
[8]R.TREMBLAYL, M.HARCHAMBAULT.A.FILIATRAULT.Seismie response of concentrically braced steel frames made with rectangular[J].Hollow Bracing Members (2001) 1020-1110.
钢筋支撑 篇3
关键词：钢筋混凝土支撑,绿色环保,拆除技术
0 引言
随着城市建设的高速发展, 城市深基坑大量出现, 周边施工环境日益复杂, 基坑支护结构钢筋混凝土支撑的拆除会对周边环境产生很大的影响, 会影响基坑的施工安全, 传统的方法施工效率低、噪声大、扬尘多, 对周围环境的影响很大, 常见的有人工风镐拆除、镐头机拆除等钢筋混凝土支撑拆除方法。爆破拆除是目前较为快速和经济的一种拆除方法, 但是拆除过程中的风险较大, 由此引起工程项目与邻近居民间的纠纷时有发生, 导致一些工程工期延误, 此外爆破施工技术在很多情况下被限制使用。在城市环境复杂地区继续使用原有的拆除技术进行钢筋混凝土支撑拆除, 将会受到越来越多的限制。所以发展绿色环保的拆除技术, 将扰民问题、环境污染问题降低到最低限度就显得尤为重要。
1 钢筋混凝土支撑拆除技术现状
1.1 常见深基坑支撑形式
常见深基坑支撑形式按材料分主要有:钢筋混凝土支撑和钢管支撑, 按基坑类型分主要有:地铁车站基坑支撑、高层建筑基坑支撑和特殊基坑支撑, 按平面形式分主要有:对撑、角撑、环撑及其组合等。钢筋混凝土支撑常见的截面尺寸为500mm×500mm~1500mm×1400mm, 混凝土强度等级一般采用C30、C35、C40等, 主筋主要为Φ25、Φ28、Φ32等。
1.2 传统钢筋混凝土支撑拆除方法
长期以来, 工程施工中一直使用的钢筋混凝土支撑拆除方法主要有风镐机人工凿除和镐头机拆除, 这类拆除技术投入少, 但施工速度慢, 时间长, 噪声大, 粉尘多, 人工现场操作, 容易造成人身伤害, 施工安全性较差, 对邻近居民正常生活、工作影响大。近年来, 快速发展的爆破技术在工程施工中也有广泛的应用, 但爆破时噪声大、粉尘多, 爆破防护措施费用高, 这种拆除技术虽然施工速度快、劳动强度低、高空作业少, 但爆破时还需要对周边交通实施管制, 受到的限制因素很多。
2 钢筋混凝土支撑拆除新技术及其优点
随着社会经济的发展, 人们越来越重视降低噪声、减少振动、避免污染、高效环保的生态环境, 在节能降耗、保护环境、可持续发展的目标下, 全面实施绿色施工是一项重要的社会责任。在这种情况下大力发展、应用绿色施工新技术, 具有重要的现实意义。目前应用于钢筋混凝土支撑拆除的环保型技术主要运用液压破碎钳、链式切割机、液压分裂机、钢筋混凝土钻孔机等设备来实现。
2.1 液压破碎钳
机载液压破碎钳一般安装在挖掘机的大臂上, 利用挖掘机的发动机驱动液压油缸产生的闭合力对混凝土结构构件进行剪切和破碎。液压破碎钳一般分为机载液压钳和手持液压钳两种, 适合于不同场合的混凝土结构构件的拆除作业。手持液压钳一般采用电动机驱动液压系统。缺点是受液压破碎钳开口度、液压系统压力、施工场地荷载等限制, 对大截面的桩或支撑难以发挥作用。这类设备的主要优点是操作灵活、效率高、能剥除或切割钢筋。 (图1)
2.2 链式切割机
链式切割机由大功率液压泵站、传动定位滑轮及带有金刚石锯齿的钢绳组合而成, 具有施工速度快、切口平直、尺寸准确, 不破坏原有结构, 不受桩或支撑的形状、尺寸的限制, 切割后无需修补, 噪音低, 环保、安全等优点。 (图2)
2.3 液压分裂机
液压分裂机具有以下特点:
(1) 适用性。液压分裂机使用寿命长, 维护保养便捷, 仅需单人操作, 使用方法简单方便。
(2) 精确性。液压分裂机可以预先精确地确定分裂方向, 与大多数传统的拆除方法和设备不同, 它能预先分裂形状以及需要分裂部分的尺寸, 分裂精度高。
(3) 经济性。液压分裂机数秒钟即可完成分裂过程, 无需象爆破作业那样采取隔离或其它耗时和昂贵的措施, 并且可连续无间断地工作, 效率高, 运行及保养成本很低。
(4) 环保性。液压分裂机工作时, 周围环境不会受到影响, 不会产生震动、冲击、噪音、粉尘、飞屑等。可以一直干净无扰的进行工作, 即使在人口稠密地区或室内, 以及精密设备旁, 也都一样。
(5) 安全性。液压分裂机会像爆破和其它冲击性拆除设备那样, 产生一些危险隐患, 可以在静态液压环境下可控制性的工作, 无需采取复杂的安全措施。 (图3)
2.4 钢筋混凝土钻孔机
钢筋混凝土钻孔机主要用于液压分裂和金刚石链式切割的辅助施工, 钻孔工艺具有施工速度快, 精度高, 低噪声, 无振动, 无粉尘污染, 并能适应不同施工环境, 不受空间限制。 (图4)
2.5 新型拆除方法的优点
液压钳破碎、金刚石链式切割、液压分裂机破碎、钻排孔切割等新型拆除方法与传统拆除方法相比, 具有安全、高效、低污染的特点见下表, 能满足具有特殊要求环境下的施工。根据基坑混凝土支撑的实际情况, 对上述几种技术进行组合使用, 可以更好地满足不同施工要求, 实施最佳的施工方案。 (表1)
通过对某深基坑和某地铁车站混凝土支撑拆除工程分别按人工凿除法、爆破拆除法、金刚石链式切割法进行工期、费用测算, 结果如表2、3。可以看出, 在技术上均可行的情况下, 新型拆除方法的费用是人工拆除的2~4倍, 是爆破拆除的1.44~2.5倍, 但是在施工效率指标、施工安全指标、环境指标方面, 新型拆除方法比人工拆除和爆破拆除具有明显的优势。
3 结语
在城市化水平不断提高、土地资源日益紧张的背景下, 各地越来越重视地下空间的开发利用, 地下交通设施、地下商业设施等建设项目越来越多, 而城市环境对建设施工的要求也越来越高, 实施绿色施工是建筑施工企业必须承担的社会责任, 绿色环保的新型混凝土支撑拆除技术是今后的发展方向, 必将在工程项目中得到广泛应用。
参考文献
[1]马少雄, 刘超群.模糊综合评判法在深基坑支护选型中的应用[J].价值工程, 2012, (12) .
[2]冯武卫.土钉墙加锚杆复合直壁支护技术在深基坑工程的应用[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2010, (02) .
钢筋支撑 篇4
关键词：屈曲约束支撑框架结构,SAP2000,弹塑性分析,抗震性能
0前言
目前, 钢筋混凝土框架结构广泛应用于学校、医院、商场、办公楼等建筑。框架结构的优点在于容易形成大空间、结构平面布置灵活。框架结构也有很多不足之处:在地震力作用下, 其抗震设防防线单一, 不能形成二道防线, 抗倒塌能力不强[1,2];框架结构水平抗侧刚度较小, 在小震作用下填充墙开裂较普遍, 非结构构件破坏严重;由于现浇混凝土楼板钢筋的作用, 使得框架梁端实际承载能力大幅提高, “强柱弱梁”的理想耗能机制无法实现, 极大地降低了建筑结构的整体变形能力。钢支撑框架结构中的支撑与框架能起到二道防线的作用, 支撑的加入使结构抗侧刚度有较大的提高, 有利于减小小震作用下的层间位移, 从而减弱非结构构件的破坏, 配合建筑使用要求布置支撑, 尽量减小支撑对建筑功能和立面的影响, 通过调整支撑刚度来优化结构性能。普通钢结构支撑在轴压工况下, 由稳定性控制的截面尺寸往往较大, 不利于灵活布置, 屈曲约束支撑的拉压性能相近, 且能较灵活地调节其屈服承载力与刚度的相对关系, 可根据需要灵活布置。
1 工程概况
本文所选示例工程为一小学教学楼, 共4层, 屋面为种植屋面。底层层高4.45 m, 2~4层层高4.00 m, 结构总高度16.75 m (室外地坪到结构主要屋面的高度) , 标准层结构平面图如图1所示, 结构平面尺寸为47.80 m×12.60 m。本工程抗震设防烈度为7度 (0.1 g) , 设计地震分组为第三组, 建筑场地类别为Ⅱ类, 抗震设防类别为重点设防类 (简称乙类) 。本文采用SAP2000 V15进行弹性和弹塑性分析[3]。
2 结构分析
2.1 弹性分析
弹性分析采用杆系有限元模拟梁、柱构件及屈曲约束支撑, 其中, 屈曲约束支撑采用与其刚度相等的等截面钢杆模拟。本工程结构自振周期如表1所示。
时程分析选用3条地震波:EL-Centro波、TAFT波、人工波, 其归一化的加速度时程曲线如图2, 各分析工况基底剪力见表2。
k N
注:括号内数值为各时程分析工况与反应谱工况基底剪力的比值。
地震波反应谱与GB50011-2010《建筑抗震设计规范》 (以下简称《规范》) 反应谱“统一意义相符”, 比较如图3所示, 主要周期点t1、t2处反应谱值见表3。
cm/s2
注:括号内数值为地震波谱均值与《规范》谱值的比值。
2.2 弹塑性时程分析
弹塑性分析 (包括弹塑性时程分析及Pushover分析) 采用杆系有限元模拟梁、柱构件, 分别选用M铰和PMM铰模拟梁端和柱端的塑性行为;选用Plastic (Wen) 连接类型模拟屈曲约束支撑[4], 其非线性属性根据屈曲约束支撑产品说明书设置 (也可根据工程需要提出其性能参数) 。
对结构进行大震弹塑性时程分析, 各地震波作用下结构最大顶点位移见表4, 各地震波作用下各柱最大层间位移值见表5, 各地震波作用下塑性铰发展情况见表6。
mm
从表4中可知:X、Y方向最大顶点位移与结构总高度的比值分别为1/269、1/222, 远小于《规范》[5]要求的1/50。
mm
注:括号内数值为对应的层间位移角。
从表5中可知:X、Y方向柱最大层间位移角分别为1/177、1/144, 均小于《规范》要求的1/50。
注:括号内数值为对应状态塑性铰在塑性铰总量中所占的比例。
从表6中可以看出, 结构在各地震波作用下的塑性铰发展情况:很少框架柱有铰屈服 (屈服的铰的能力水平均为“生命安全”) , 很大一部分框架梁铰进入屈服, 但其能力水平均为“生命安全”。
2.3 Pushover分析
对结构进行Pushover分析, Pushover分析加载模式取对应方向各层振型分解反应谱法所得的水平地震作用。结构两个正交方向各层水平地震作用见表7。
k N
采用ATC-40中的“能力谱法”确定罕遇地震作用下的ADRS谱 (以谱加速度为纵坐标, 谱位移为横坐标的Sa-Sd谱) 性能点见表8, 各Pushover工况下的最大层间位移角见表9, 各Pushover工况下的性能点对应的塑性铰发展情况见表10。
从表8可知:X、Y方向性能点对应的结构顶层位移最大值分别为48.8、45.8 mm, 顶点位移与结构总高度的比值分别为1/337、1/359, 远小于《规范》要求的1/50。
从表9可知;X、Y方向性能点对应的结构最大层间位移角分别为1/222、1/233, 远小于《规范》要求的1/50。
从表10中可以看出, 结构在各性能点处的塑性铰发展情况:框架柱没有铰屈服, 框架梁部分铰进入屈服, 但其能力水平均为“生命安全”。
3 结语与展望
本文对屈曲约束支撑钢筋混凝土框架结构的实例工程进行弹塑性分析。无论从弹塑性时程分析结果还是Pushover分析结果来看, 该结构均有较好的抗震性能:结构有较理想的屈服机制, 先是有部分框架梁进入屈服, 接着部分屈曲约束支撑开始屈服, 同时更多的框架梁进入屈服, 最后少量框架柱开始屈服, 形成了“强柱弱梁”的屈服机制, 且支撑与框架起到了二道防线的作用;罕遇地震作用下, 结构的抗倒塌能力较强 (最大顶点位移与结构总高度的比值及最大层间位移均远小于《规范》限值) 。
本文仅对屈曲约束支撑钢筋混凝土框架结构的抗震性能做了分析, 未对其经济性进行分析, 接下来希望对其经济性进行全面考察, 以作为推广使用这一结构形式的较充分的依据。
参考文献
[1]清华大学, 西南交通大学, 北京交通大学土木工程结构专家组.汶川地震建筑震害分析[J].建筑结构学报, 2008, 29 (4) :1-9.
[2]吴振波, 周献祥, 谢伟, 等.汶川地震建筑震害调查统计与抗震设计思考[J].建筑结构, 2010, 40 (S1) :144-148.
[3]北京金土木软件技术有限公司, 中国建筑标准设计研究院.SAP2000中文版使用指南[M].北京:人民交通出版社, 2006.
[4]高向宇, 张慧, 杜海燕, 等.国标Q235热轧钢材防屈曲支撑抗震性能试验研究[J].建筑结构, 2008, 38 (3) :91-95.
钢筋支撑 篇5
某住宅小区属拆迁改造工程。住宅楼地上31层, 地下2层, 平面尺寸44.35 m×20.3 m, 地基处理采用CFG桩, 基础为钢筋混凝土筏板基础, 筏板厚1 200 mm, 基坑深度6.99 m, 主体为框架剪力墙结构。
综合商业楼工程地上5层, 地下2层, 平面尺寸58 m×20 m, 天然地基, 基础下设500 mm厚3∶7灰土, 基础为钢筋混凝土筏板基础, 筏板厚450 mm, 基坑深度8.445 m, 主体为框架剪力墙结构。
住宅楼的东侧距离现有围墙道路仅有5 m, 综合商业楼的西侧距离现有围墙道路仅有5.5 m, 住宅楼的东侧、综合商业楼的西侧需进行基坑支护, 方可保证边坡的稳定性。基坑支护采用钢筋混凝土单排桩和预应力锚杆共同组成的支撑体系。
2 施工方案及工艺要求
住宅楼东侧支护桩直径600 mm, 桩长8.99 m, 混凝土强度等级C25, 桩顶标高-2.0 m, 桩嵌入深度4 m。桩顶部设冠梁, 冠梁宽度0.8 m, 高度0.5 m。设锚杆1道, 锚杆长度10 m, 锚杆设在冠梁处。桩纵筋HRB335, 10D16, 加强箍筋D14@2 000;箍筋HPB235, d8@130;冠梁主筋HRB335, 4D16+3D12, 箍筋HPB235, d8@150;锚杆钢筋级别HRB335, 配筋1E16, 自由端长度实用值6 m, 锚固段长度实用值4 m。
综合商业楼西侧支护桩直径600 mm, 桩长13.445 m, 混凝土强度等级C25, 桩顶标高-2.0 m, 桩嵌入深度7 m。桩顶部设冠梁, 冠梁宽度0.8 m, 高度0.5 m。设锚杆1道, 锚杆长度11 m, 锚杆设在冠梁处。桩纵筋HRB335, 12D18, 加强箍筋D14@2 000;箍筋HPB235, d8@130;冠梁主筋HRB335, 4D16+3D12, 箍筋HPB235, d8@150;锚杆钢筋级别HRB400, 配筋1E16, 自由端长度实用值6 m, 锚固段长度实用值5 m。
2.1 钢筋混凝土排桩施工方法
2.1.1 施工工艺流程
定位成孔→垂直校正→成孔→安放钢筋笼→浇筑混凝土→成桩。
2.1.2 施工方法
1) 成孔。
选用机械洛阳铲成孔, 用洛阳铲进行垂直对中定位, 确保桩位正确。
2) 钢筋笼制作、堆放。
a.钢筋的品种、规格、型号、尺寸符合设计要求和相关规定。
b.钢筋笼的制作顺序:先将主筋间距布置好, 待固定住架立筋后, 按规定的间距电焊箍筋。
c.钢筋笼堆放时, 支垫数量要充足, 支垫位置要准确, 以堆放两层为宜。对已经发生变形的钢筋笼, 应修理后再进行使用。
3) 钢筋笼吊装。
a.用5 t汽车吊装, 为了确保钢筋笼中心和桩位中心一致, 钢筋笼吊入孔内时, 必须对准孔位、扶稳, 缓慢下放, 避免碰撞孔壁。
b.吊装时注意不得使钢筋笼弯曲变形。
c.钢筋笼的安放, 在钢筋笼入孔的同时, 用水准仪检测并确认钢筋笼顶端的标高。
4) 灌注混凝土。
a.导管就位。
导管采用内径为300 mm的钢导管, 每节长2.0 m~2.5 m, 配1节~2节长1 m~1.5 m短管。导管下放时, 确保轴线垂直, 稳步沉放, 防止卡挂钢筋骨架或碰撞孔壁, 并应在灌注混凝土前进行升降试验。导管底部至孔底间距控制在0.4 m左右。
b.灌注混凝土。
采用C25商品混凝土灌注, 混凝土灌注速度不宜太快, 灌注速度应循序渐进, 随灌注混凝土随向上拔导管。待导管全部拔出后, 用振捣棒振捣混凝土。
2.2 冠梁施工方法
钢筋混凝土排桩施工完毕, 便可进行冠梁施工, 冠梁施工时留预留口, 穿入锚杆, 钢筋绑扎、支模板、浇筑混凝土。
2.3 锚杆施工方法
钢筋混凝土排桩施工完毕, 待混凝土达到一定强度, 便可进行锚杆施工, 锚杆施工方法如下。
2.3.1 锚杆造孔
1) 造孔工序包括钻机就位、成孔、清孔三个作业工序。
2) 钻机定位必须准确, 成孔位置偏差不大于10 cm, 孔斜误差不超过2%。
3) 钻孔必须采用干钻, 禁止采用水钻。
4) 施钻机具采用风动冲击型钻机, 钻进过程中, 应观察出灰、出碴和漏风情况, 确保孔段进入稳定岩土深度不小于设计要求的锚固段长度。沉碴厚度, 孔底应超钻30 cm~50 cm。住宅楼锚杆孔深达到10.5 m, 综合商业楼锚杆孔深达到11.5 m。
5) 成孔后, 为了保障水泥浆与孔壁的粘结力, 必须用高压风清洗孔壁。
2.3.2 锚杆制作和安装
1) 锚杆长度为孔深加上预留长度, 预留长度为1.0 m~1.5 m。
2) 在绑扎前, 先对锚杆除锈、做防腐处理。
2.3.3 灌浆
1) 灌浆分制浆和注浆两个作业过程。
2) 锚孔内的浆液为水泥浆, 可掺入一定比例的早强剂, 以缩短张拉等待时间。
3) 注浆采用埋管式注浆。注浆操作时, 进行相应的水泥浆试件制作, 用以强度参考。
4) 注浆完第2天做补浆处理, 孔段内水泥浆必须饱满。
2.3.4 紧固头设置
1) 紧固头设置在冠梁处, 安装锚具。
2) 在冠梁强度达到设计强度的75%后, 方可安装钢垫板和锚具。
2.3.5 张拉
1) 张拉前, 必须对张拉设备进行配套校验, 每只千斤顶应配置不小于两块压力表。
2) 在冠梁强度及孔内水泥浆强度达到75%后, 开始用千斤顶对锚杆张拉, 张拉力应控制在50 k N, 超张拉15%。
3) 千斤顶安放时, 锚具底座顶面必须与钻孔轴线垂直, 才能保证锚杆张拉时千斤顶与锚杆在同一轴线上。
2.3.6 锁定与封头
张拉完成后, 马上用夹片将锚杆锁定在锚具上, 切除锚索外露段, 封住锚头。
3 施工质量保证措施
1) 桩钢筋笼主筋上, 应每隔一定距离设置混凝土垫块或焊耳环控制保护层厚度。
2) 浇筑混凝土时, 应将钢筋笼压住, 防止其上浮, 混凝土导管应埋入钢筋笼底面以下1.5 m以上。
3) 做好清孔工作, 施工时注意保护孔壁, 不让重物碰撞, 造成孔壁坍塌。
4) 所有原材料进场后必须进行试验, 合格后方可使用。
5) 施工时必须严格按照现行规范内容要求进行施工。
6) 钻进过程中采取干钻, 这样可以防止水渗透造成水泥浆锚固力下降。
7) 为保证锚固段长度, 防止清碴不彻底, 钻孔深度必须超过钻0.5 m。
8) 锚杆注浆必须是从注浆管孔底反向一次性连续注浆, 严禁从孔口注浆至锚固段。
9) 锚杆注浆在水泥浆强度等级未达到终凝前不允许扰动锚杆。
10) 确保锚杆为直线方向受力。
11) 张拉设备使用前必须经过标定。
4 结语
施工中采用了技术先进、经济合理, 且适合本工程的基坑支护方法, 确保基坑边坡稳定及周围建筑物、道路、地下设施的安全, 真正做出了让群众放心、让业主放心的工程。
摘要：结合工程实例, 就钢筋混凝土排桩、冠梁、锚杆的施工方法及工艺要点作了较详细的阐述, 并对施工过程中的质量保证措施进行了说明, 通过采取先进、合理的支护方法, 保证了基坑边坡稳定及周围建筑物的安全。
关键词：单排桩,锚杆,支撑体系,施工
参考文献
[1]JGJ 120-2012, 建筑基坑支护技术规范规程[S].
[2]GB 50330-2002, 建筑边坡工程技术规范[S].
钢筋支撑 篇6
1 工程概况
中铁三局科技研发中心工程位于太原市市中心, 东临新建南路, 北临迎泽大街, 西邻民生银行办公楼, 南侧为山西大酒店。总建筑面积为67 768 m2, 结构为地下2 层、地上38 层, 总建筑高度为174 m。主楼基础开挖深度为13 m (电梯基坑开挖深度为18 m) , 车库开挖深度为12 m。基坑周长为290 m, 车库基坑面积为5 200 m2。
基坑支护采用钢筋砼灌注桩加一道圆环形钢筋混凝土内支撑, 内支撑由钢格构柱 (支撑桩) 、冠梁、支撑梁和支撑环梁构成。钢筋混凝土冠梁截面尺寸为1 000 mm×1 000 mm, 其梁顶标高为-2.6 m;支撑环梁的尺寸为1 000 mm×1 500 mm, 其梁顶标高为-2.6m;支撑梁的尺寸为800 mm×800 mm, 其梁顶标高为-2.7m。混凝土强度等级为C30。当地下2 层车库主体及外墙外侧防水和回填土施工完成后, 拆除钢筋砼水平内支撑梁, 并进行地下1 层车库主体施工。
2 方案选择
传统的钢筋混凝土内支撑梁的拆除方法主要为人工风镐拆除、静态破碎拆除、机械锤打拆除、控制爆破拆除。这4 种方法在国内外均有广泛的应用, 各有优缺点及适用条件。人工风镐拆除适合工程量小的小型钢筋混凝土构件拆除施工, 如果在工程量较大和大断面钢筋混凝土的施工中采用该方法, 则具有施工周期长、投入人工和机械设备多、危险性大等缺点;静态破碎拆除对含钢筋量较高的混凝土的破碎效果差, 且具有施工周期长的缺点;机械锤打拆除的安全性高、效率高, 但机械作业面必须较大, 且能承受机械自重和施工荷载, 本工程要拆除的钢筋混凝土内支撑梁高出地下2 层顶板2.6 m, 且楼板无法承受机械自重及施工荷载;控制爆破拆除虽然能有效地破碎大型钢筋混凝土构件, 且破碎较为彻底, 具有效率高、施工周期短的特点, 但是安全性较低, 需要采取严格的安全防护措施, 且对施工方的技术要求较高。
本工程钢筋混凝土内支撑梁拆除施工会受到诸多因素的影响。为了快速、安全、环保地完成拆除任务, 经过对比分析, 决定采用无损静力切割拆除施工技术。
3 无损静力切割拆除的施工方案
无损静力切割拆除采用金刚石绳锯在液压马达的驱动下绕切割面高速运动研磨切割体, 从而完成切割工作。由于使用金刚石单晶作为研磨材料, 所以, 可切割石材、钢筋砼等坚硬构件。切割是在液压马达的驱动下进行的, 液压泵运转平稳, 且可通过高压油管远距离操控。因此, 切割具有安全、方便、振动小和噪声小的特点, 被切割的构件能在无扰动的情况下被分离。此外, 切割过程中高速运转的金刚石绳锯靠水冷却, 并利用水将研磨碎屑冲走。
本工程要拆除的钢筋混凝土内支撑梁位于地下2 层车库顶板上部2.6 m处, 因此, 需搭设操作平台, 并安装切割设备。切割完成后, 利用塔吊将切割好的混凝土块调运到指定堆放场地或利用板车运出。具体施工流程如图1 所示, 混凝土水平支撑梁分块平面图如图2 所示。
4 施工技术要点
4.1 任意形状、高精度线型切割技术
金刚石绳锯切割适用于大型钢筋混凝土构件的分解和小面积切割, 其不受被拆除构件体积、形状等的限制, 能切割和拆除大型钢筋混凝土构件, 具有切割精度高、可变换切割方向的特点, 并可按照各种切割要求任意旋转切割装置, 从而完成水平、垂直、倾斜等多种切割作业。此外, 采用该技术造成的影响较小, 非常适合在城市中采用。切割剖面图如图3 所示。
4.2 远距离电脑操作控制技术
该技术采用远程控制柜控制整个切割过程, 操作人员远离切割作业面, 可保证施工人员的安全, 并避免人为因素对施工的干扰, 有利于加快施工速度。采用该技术可实现两人同时操作多台设备, 从而大幅度提高作业效率。此外, 采用远距离操作控制可实现水下、危险作业区等一些特定环境下一般设备、技术难以完成的混凝土拆除任务。
4.3 无损伤技术
传统拆除中一般采用剔、凿、水钻钻孔等方法, 分离构件时不仅无法实现整齐分离截面, 还会对后续加固施工造成一定的影响。利用绳锯专业切割设备可实现对大体积混凝土构筑物的小面积、大体积整体分离, 分离截面整齐, 大大提高了切割效率, 有效缩短了工期, 且在切割过程中不产生振动, 可最大程度地确保已有结构的稳定性和安全性;混凝土切缝光滑、平整, 不需要进行后期处理, 对建筑物结构无损伤, 且对后续的加固施工没有影响。
4.4 移动式切割钢筋混凝土操作平台
本工程的钢筋混凝土内支撑梁位于地下2 层车库顶板上部2.6 m处。为了保证施工安全, 钢筋混凝土梁被切割成小段后必须水平放置于切割操作平台上, 之后由塔吊吊走。为了加快施工速度、保证施工安全和降低工程造价, 现场用钢管和工字钢加工制作了切割操作平台, 且该操作平台可移动。由于现场共配置了6 台切割机, 所以, 制作了6 个切割操作平台, 具体如图4 所示。
4.5 绿色环保施工技术的应用
金刚石绳锯切割机不会对需要保留的混凝土结构造成任何破坏, 且能保持切割面平滑。该设备可根据环境和实际需要将混凝土切割成任意形状, 具有防破坏性、环保性, 且其在施工中不产生粉尘。
5 结束语
本文以中铁三局科技研发中心项目深基坑钢筋混凝土水平内支撑拆除施工为实例, 基于工程本身的特点和现场实际情况, 设计了深基坑钢筋混凝土水平内支撑的拆除方案, 并顺利完成了深基坑钢筋混凝土水平内支撑的拆除工作。深基坑钢筋混凝土内支撑梁无损静力切割拆除技术的应用加快了混凝土内支撑梁的拆除速度, 从而缩短了施工工期, 降低了造价, 保证了施工安全, 实现了绿色施工, 并为企业带来了良好的经济效益和社会效益, 为今后同类型工程施工提供了可借鉴的经验和技术参考。
参考文献
[1]王智伟.混凝土加工机理及单节块锯切混凝土研究[D].南宁:广西大学, 2006.
[2]王成勇, 胡映宁, 丁海宁.混凝土锯切技术的应用与研究现状[J].金刚石与磨料磨具工程, 2004 (05) .
[3]徐至钧.深基坑支护技术精选集[M].北京:中国建筑工业出版社, 2012.