一、 二期支护概况
本基坑北侧壁既有1栋名为“青年公寓”的高层建筑(17F+2),1栋名为“东港名巷”的高层建筑(24F+2),该2栋既有高层建筑均以“凸”字形嵌入基坑;南侧壁既有1栋名为“城市生活家”的高层建筑(34F+2),以“凸”字形嵌入基坑。该3栋既有高层建筑物基础型式为人工挖孔桩,持力层为中风化泥质粉砂岩,桩端距离坑底约11m。
基坑1期施工时,在既有高层周边利用岩土体自稳坡比,向坑内放坡至坑底(坡面可采用土钉喷砼支护),留置土台保护3栋既有高层,留置土台范围内结构采用逆作法。
二、 设计概况
总体设计思路:双向逆作法
结构施工至1层时汽车吊吊装方案范本,进行双向施工,地上部分按常规从下往上施工,地下部分按逆作从上往下施工。
水平结构利用结构梁板,通过地下室中心岛结构(后浇带内埋置型钢),形成対撑;垂直结构采用格构柱或钢管柱;土方开挖,通过结构梁板留洞设置取土口,在1层梁板利用抓斗,进行垂直取土;土方外运,将1层梁板结构局部设计加强,设置堆土区、外运循环道路。
三、 施工部署
1、 第一阶段:立柱施工
地下室结构、中心岛结构施工时,可以插入立柱施工。立柱的长度,根据可做水平结构梁板标高进行分层留置,在対撑受力的后浇带留设型钢。
2、 第二阶段:后做结构施工
为了减少逆作区域范围吊车公司,加速工期,减少单根立柱外留长度,顺做结构与逆作结构之间的结构部分,利用施工好的立柱尽量多做,留设好取土口。
顺做结构施工在立柱施工之前,立柱施工完成,后做结构紧随顺做结构进行。
3、 第三阶段:1层结构施工
当后做结构施工至1层时,进行地下室结构封闭,留设好取土口。对堆土区、出土道路进行结构加强。水平结构与一期支护桩连接的腰梁,尺寸、配筋、混凝土标号尽可能与地下室外墙做法相同,留设好外墙插筋。
4、 第四阶段:双向逆作施工
1层结构施工完成后,地上部分按常规从下往上施工,地下部分按逆作从上往下施工。土方开挖从上往下,每开挖一层土方,施工一层结构。
5、 第五阶段:地下室底板施工
逆作法施工至B3层后,将B4、B5层剩余土方一次性开挖到位,进行地下室底板结构施工。
6、 第六阶段:地下室结构顺做
地下室底板施工完成后,进行B4、B5层结构及部分垂直结构施工。待周转材料吊运出地下室,进行结构梁板封堵。
四、 专项施工方案
1、 立柱桩施工
逆作区域内立柱均采用桩基础汽车吊吊装方案范本,因留土区施工作业面狭小,且留土采用岩土体自稳坡比,坡度较大,桩基施工只能采用人工挖孔桩。
1) 施工环境分析
基坑1期支护施工时,已经进行高压旋喷进行止水,2期支护立柱桩施工,可以排除地下水的影响,大大的减少人工开挖的难度。为了不影响中心岛施工,在留土区坡台底部,设置排水沟,便于地表水排除。
但是留土区坡度较大,在坡台上开挖是施工的最大难点。
桩基开挖前,在桩位所在处,将坡面开挖成小平台,平台最小尺寸为桩直径每边外延神800mm,作为操作平台。
周围采用用钢管脚手架搭设防护栏杆,防护栏杆与上部土体保持安全距离500mm,且四周焊接钢筋网片,外围满包安全网。
操作平台示意图
2) 土方开挖
土方开挖采用人工掘进,钢筋混凝土护壁,配合电动绞架,操作面较小的地方采用人工绞架。
绞架示意图
弃土采用简易溜槽,下滑至坡地,再集中外运。
溜槽示意图
护壁混凝土采用集中搅拌,塔吊吊运至井口。
根据施工总平面图,立柱桩开挖阶段,裙房部分塔吊基本能够覆盖立柱桩所在位置。
3) 质量控制
确保桩位不偏移,每天采用激光铅垂仪检查垂直度,桩径大小,护壁厚度等。
开挖第一模示意图检查垂直度
4) 安全控制
同一坡线上的挖孔桩,采取跳挖,且每次只能挖一条桩,避免桩基开挖时,从坡上落物。每天开挖前,必须对井内先送风,后下作业人员;每天施工完成,井口必须覆盖。机械设备使用前必须先检后用,且履行签字手续。
2、 格构柱施工
1) 格构柱概况
逆作区域内立柱采用钢格构柱,根据最大角钢材料比重,可以得知每米钢格构柱的重量约为300kg。钢格构伸入立柱桩内2500mm,底板厚度为1500mm。
格构柱示意图
根据施工部署,伸出每层的钢格构柱的长度为:B4层为8500mm,B3层为14075mm,B2层为22325mm,B1层为29275mm。分别对应重量为:B4层为2550kg,B3层为4223kg,B2层为6698kg,B1层为8783kg。
各楼层对应标高为:B1层为-7.625米,B2层为-14.65米,B3层为-22.825米,B4层为-28.4米。结合现场土台留设情况,我们将各个标高范围进行等高分析,得到不同标高的范围,进行钢立柱安装。从下面的平面图,可以看出钢立柱分别伸出的标高,也就可以得到各标高范围内,钢立柱的重量,便于我们组织钢立柱吊装。
2) 格构柱吊装方案
格构柱采用外加工,加工成6米长一节的标准格构及顶端格构,现场井口吊装连接、安装。
从不同的标高范围我们可以得到不同的钢立柱重量,根据不同的重量及其所在部位,我们采用不一样的吊装方案。
第一种吊装方案:塔吊直接吊装
伸入B4层(标高-28.4米)的格构柱长为8.5米,重为2550kg,根据现场塔吊布置,可以看出,塔吊基本能够满足立柱吊装使用。
伸入B3层(标高-22.825米)的格构柱长为14.075米,重为4223kg,根据现场塔吊布置,臂长55米的TC6517塔吊,工作半径35米范围内,能够吊重4280kg,图中的塔吊覆盖范围能够满足吊重要求,局部采用动臂塔吊配合。
第二种吊装方案:塔吊吊运标准格构,套架配合吊装
从-22.825米范围内吊装吊重覆盖范围可以看出,局部范围塔吊不能满足吊装要求,那么我们可以采用塔吊吊运标准格构,在井口套架配合吊装。
除了伸入B3层(标高-22.825米)范围内局部格构柱以外,伸入B2层(标高-14.65米)的格构柱长为22.325米,重为6698kg,伸入B1层(标高-7.625米)的格构柱长为29.275米,重为8783kg,只要塔吊能够覆盖的范围,均采用塔吊吊运标准格构,在井口配合套架吊装。
第三种吊装方案:汽车吊吊运标准格构,套架配合吊装
从塔吊配合套架吊装平面图可以看出,还有很多部位,塔吊不能满足吊运标准格构吊车,那么我们采取汽车吊吊运标准格构,套架配合吊装。
北1区、北2区、北3区、南1区采用1台80吨汽车吊,工作半径26米范围内(吊重2.6吨)满足标准格构吊运要求。,
北1区:我们将汽车吊布置在东港名巷前面,80吨汽车吊支腿全开尺寸为6米,现场围墙到既有高层的距离为9米,能够满足汽车吊吊装要求。
北2区:汽车吊从施工现场北门进,且布置汽车吊两个临时停靠点到北门的路线,凡影响汽车吊路线的桩孔,先吊装格构柱,回填细砂,再在桩孔上铺设钢板,满足汽车吊行走要求。
北3区:汽车吊从施工现场东门进,利用原有大马道,且布置汽车吊两个临时停靠点到东门的路线,凡影响汽车吊路线的桩孔,先吊装格构柱,回填细砂,再在桩孔上铺设钢板,满足汽车吊行走要求。
南1区:汽车吊从施工现场南门进,停靠在南门位置,直接进行吊装。
为了保证汽车吊吊装时,桩孔的稳定性,汽车吊支腿离桩孔边的安全距离不小于3米。
3) 套架施工方案
套架几何尺寸1.6*2*5.5m,可吊装6m长构件,安装支架前,首先在桩井口边预埋地脚螺栓和临时固定埋件,以便固定套架。
套架三维图
套架柱脚设置
(施工时应采取措施保证边坡稳定)
塔吊(汽车吊)与套架配合安装工艺
4) 格构柱定位
钢格构柱测量是本工程的关键,因本工程为逆作法,构件都在桩井内,采用常规测量构件无测量面,尤其是柱脚的轴线定位,只能依靠控制柱顶的轴线位置及柱垂直度,来保证柱脚轴线位置,根据现场土台情况,实际需要的柱顶标高有低于土台的情况、高于土台两种情况,采用以下措施解决校正问题。
3、 土方开挖及外运
1) 留土区概况
1期支护施工时,为了保护三栋既有高层,采用岩土体自稳坡比留置土台。
立柱桩施工时,我们将调整现有马道,加大后做结构范围,减少逆作结构范围,调整后土台平面为下图。
2) 土方开挖部署
第一阶段:根据逆作区施工部署,后做结构至B1层时,采取常规方法进行开挖,将B1层结构施工范围内的土方开挖外运,B1层、1层结构,全部顺做完成。
第二阶段:1层结构封闭后,开始开挖B2层逆作区域内土方,并逆作B2层结构。
第三阶段:开始开挖B3层逆作区域内土方,并逆作B3层结构。
第四阶段:土方开挖至基底,并顺作B5、B4层结构。
3) 土方开挖设备选择
坑内土方开挖采用三一重工生产的SY60C型挖掘机,该挖掘机标准斗的容量为0.2方,最大挖掘高度6170mm,最大挖掘深度3850mm,整机重量为5.8吨,便于挖掘机在坑内灵活运行。
1层梁板采用50吨级挖掘机配合2方抓斗,35吨级挖掘机配合1.5方抓斗,20吨级挖掘机配合1.0方抓斗,三种型号进行垂直出土。
50吨级挖掘机自重50吨,35吨级挖掘机自重35吨,20吨级挖掘机自重20吨,根据1层梁板的结构受力分析,选择不同的出土形式加速出土。
4) 土方外运
土方垂直抓出以后,在楼板上进行临时堆载,待晚上出土时,采用转载机装运至渣土车出土。
根据施工现场周边环境,唯一的出土路线只能是东面的蔡锷路。我们在一层梁板的设置出土路线、临时堆土区,由蔡锷路设置出口。
根据1层梁板的结构施工图,及结构留洞,布置出土路线、堆土区。该区域结构必须满足土方开挖、堆载、外运荷载要求。
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