超厚筏板型钢支撑设计及特殊部位施工技术

第43卷第31期• 62 •  2 0 1 7 年 1 1 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol.43 No.31
Nov.2017
文章编号:1009-6825 (2017) 31-0062-03
超厚筏板型钢支撑设计及特殊部位施工技术
赵圣石王强生
(江苏南通二建集团有限公司,江苏南通226200)
摘要:以大连星海湾金融商务区XH-3-AB地块超高层项目为例,介绍深基坑超厚筏板型钢支撑体系设计与重点部位的施工技 术。在确保安全、质量及进度的前提下,采用型钢支架作为底板上部钢筋的支撑体系,通过合理的构造设计和精心施工,使型钢支 架发挥了重要作用,其刚度足以承受上部钢筋自重及施
工、材料等荷载,安全稳定性满足施工要求。
关键词:超高层,超厚筏板,型钢支撑架,稳定性
中图分类号:TU471.1 文献标识码:A
〇引言
随着我国城市建设的快速发展,超高层建筑已进人一个飞速
发展阶段。随着楼层的增高,基础筏板厚度也在增加,且基础形
式也向复杂化、大体积化发展。这就对基础筏板施工的安全、质
量、进度等方面提出了更高要求。尤其是超厚、配筋量大的基础
筏板,其支撑架的安全稳定性显得尤为重要。
1工程概况
大连星海湾金融商务区XH-3-AB地块位于大连市星海湾会
展路与中山路交接处东北侧,总建筑面积146 270 m2;地下2层,
地下建筑面积20 310 m2,地上51层,核心筒一框架结构,建筑高
度231.5 m。基础为钢筋混凝土筏板基础,底板分为1区段~6区
段,其中塔楼为第2区段(基坑平均深度约21 m、底板厚3 m,核
心筒底板厚3.5 m)、裙楼1区段,3区段~6区段(基坑平均深度
约15.5 m,底板厚度分别为0.8 m,1.0 m,1.2 m,1.5 m)。采用混
凝土强度等级(1区段~2区段为C40,3区段~6区段为C35),其 FB1-FB2抗渗等级为P10,其余为P8。
塔楼超厚底板通长筋为两排双层双向4>25@ 200,其中A排、
B排附加筋为《>(25,28,32)@200, C排附加筋为 (28,32)@200,
钢筋采用直螺纹机械连接,超厚部位筏板上部钢筋自重约500 t,
上部钢筋绑扎时间4 d。
2底板钢筋施工难点分析与方案优化
2.1 底板钢筋施工难点分析
该基础底板施工体量较大,工期较紧,超厚部位底板上部钢
筋总量约485 t,业主要求超厚底板施工必须在10 d内完成,钢筋
直螺纹加工、安装,施工进度压力较大。底板顶部及中部附加筋
绑扎安装是难点,采用传统施工方法不利之处如下:
1) 采用钢筋支架:其加工安装周期过长、增加用钢量及焊接 量,且基坑较深、钢筋网密布,工人操作较困难;钢筋支架刚度及
稳定性较差,难以承受底板上部钢筋、施工人员、材料自重及混凝
土浇筑时的动荷载。
2) 采用钢管支撑:钢管支撑受动荷载影响,其钢管易变形,扣 件易松动,且钢管会对底板防水造成永久隐患,后期封堵处理成
本大、难以消除防水质量隐患。
2.2型钢支撑方案选定
筏板钢筋采用型钢支撑方案,其优势为:
1) 型钢支撑焊接安装速度快;
2) 型钢支撑平整度较好,利于上部钢筋平整度外观质量
控制;__________________________3)型钢支撑抗振动荷载强,刚度及安全稳定性好。
3型钢支撑设计及施工要点
3.1设计概况
由于超厚狡板基础为3. 0 m和3. 5 m,且钢筋含量较大,因此
绑扎安装上部钢筋应有足够强度的支撑,才能满足施工安全生产
要求。故拟用型钢支架作支撑体系。
1) 型钢支撑竖向立柱选用L 80 X 6角钢,上部横梁采用8号
槽钢,剪刀撑(水平、竖向)及连系杆采用L 50 x5角钢。
2) 立柱纵横向间距为1 500 mm,竖向及水平剪刀撑横向间距
4 500 mm、纵向间距 3 000 mm。
3) 底部最下层钢筋拟用C45混凝土垫块(100 mm X 100 mm X
100 mm)0
4) 底座400 mm长[80 x5槽钢与立柱焊接固定,横梁、水平
连系杆、竖向及水平剪刀撑均与立柱进行连接焊接,以保证型钢
支架的整体安全稳定性。
3.2型钢支撑验算
型钢支撑受力主要由上部钢筋自重、机械材料设备、施工人
员及混凝土浇筑时产生的冲击荷载组成。经计算,底板顶部钢筋
自重:2.0 kN/m2、机械设备荷载标准值:2.5 kN/m2、施工人员荷
载标准值:2.0 kN/m2。
1)型钢主梁强度计算:选取支撑主楼三联跨进行最大强度计
算,静荷载心=1.2 x2.0 x2.0=4. 8 kN/m、活荷载 g2 =1.4 x
2.0 x2.0 + 1.4 x2.5 x2.0 = 11.8 kN/m0
支座最大弯矩= -0• 10以2 -0. 1179/,计算得出:
M_= -4.2 kN •m、跨中最大弯矩 =0.089lf +0. 109/ =
3.52 kN •m,见图 1。
3.52 kN-m  3.52 kN-m
图1支座荷载组合最大弯矩图
简化计算选择M_=4.2kN •m进行强度验算,依据公式:
300 = 166 mm;支撑横梁的计算强度小于
205.00 N/mm2,满足要求。
2)支撑梁挠度计算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作
用下挠度计算如下:
= (0.677?1 +0. 990?2)Z4/(100S/),三跨连续梁均布荷载
作用下的最大挠度:
收稿日期:2017-08-21
作者简介:赵圣石(1968-),男,工程师;王强生(1987-),男,助理工程师
第43卷第31期2 0 1 7年1 1月
赵圣石等:超厚筏板型钢支撑设计及特殊部位施工技术
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Ka , = (0-677 x 4. 8 +0.990 x  11.8) x  1 50〇V ( 100 x  2. 05 x
105 x l  013 000) =3.64 mm 0
支架横梁的最大挠度:3.64 mm  <Fm i…(l  500/150,10) mm ,满
足要求。
3)立柱稳定性验算:采用荷载组合计算方法,可得到支架立
柱对支架横梁的最大支座反力为/V _ =〇• 6179lZ  +0. 6?2Z  = 0.617x 4.8x 1.5+0.6x 11.8x 1.5=15.06 kN 。支架立柱作为 轴心受压构件进行稳定验算,根据立杆的长细比A  = /i/Z  =3.3 m /2.47 cm  = 134<150,长细比符合要求。
经过查表得到,</>=〇. 376。
稳定性验算:cr  = /V m a /(<H ) =15.〇6x l  000/(0.376 x 9.4 x 100) =42.61 N /mm 2 <[/] =205 N /mm 2,满足要求。3.3型钢支撑施工要点
1) 型钢支撑基座、立柱安装施工:底板底部钢筋绑扎完成后 (底板底筋设置C 45混凝土垫块),按尺寸间距排布要求对型钢支
撑基座、立柱定位放样,基座焊接固定在底筋上,再对立柱进行安 装固定。
2)
连系杆安装施工:立柱就位安装焊接后,为避免被现场调
运材料所碰撞倾倒,纵横向立柱之间(上部1/3处)设置连系杆, 连系梁与立柱双面焊接牢固。
3)
主梁安装施工:立柱、连系杆焊接固定牢靠后,严格按照标 高线安装主梁,确保上部钢筋保护层厚度;主梁与立柱焊接必须
双面满焊焊接固定,不得漏焊。4)
水平及竖向剪刀撑安装施工:为确保型钢支撑体系安全稳
定性,按要求设置竖向及水平剪刀撑(横向间距4 500 mm 、纵向间
距3 000 mm ),水平剪刀撑设置在立柱中部位置,剪刀撑与立柱全
部焊接固定牢靠后,经总包施工质量员自检互检和监理最终验收 合格后,方可进行底板上部钢筋绑扎安装,确保底板施工安全质 量处于可控状态。4
特殊部位施工技术
4.1底板后浇带部位
异丙酚
图2
快易收口网构造尺寸及底板后浇带构造做法示意图
因底板较好,相连底板处后浇带采用传统木模板设置加固, 不但无法拆除,而且对底板防水施工质量带来一定隐患。快易收 口网(快易收口网有良好的应力强度和形状的自由性),能解决传 统后浇带模板无法拆除、混凝土剔凿、清理等工作,故底板后浇带
采用快易收口网见图2。其施工要点如下:
1) 超厚底板后浇带部位采用快易收口网进行封边,快易 收口网外侧采用钢筋网片作支撑骨架,横向及剪刀支撑采用
木方。
dcns
2) 快易收口网:安装时可以纵向或横向使用,网片应以骨架 V 型接口进行搭接,相邻网片之间搭接长度为89 mm ,并用扎丝穿 人快易收口网网眼绑扎固定。3) 钢筋网片:快易收口网外侧采用$14钢筋网片进行竖向支 撑,钢筋竖向间距1〇〇 mm 。4) 横向、剪刀支撑:钢筋网片中间采用木方做横向及剪刀式支撑,木方端头利用木块作端头支撑点,支撑纵向间距500 mm ,横撑 竖向间距200 mm ,用于抵抗两侧混凝土浇筑产生的侧压力。4.2 高低跨底板部位
因塔楼地基与裙楼地基持力层不同,塔楼基坑开挖深度比裙
楼深约5 m ,故塔楼与裙楼底板形成3.2 m 高低差(其塔楼底板面 标高:-17.6 m 、裙楼:-14.4 m )。
因该基础为大体积混凝土底 板,施工必须连续性、一次性浇筑完成,则对高低跨部位模板支设 与加固带来较大困难,故拟采用高低跨单面吊模技术。其设计及 施工要点如下:
1) 施工流程。
弹高低跨控制线及标高线—焊定位筋—安装模板—安装主 次龙骨—斜撑加固—自行预检、报监理验收—验收合格后方可进
行下道工序施工。
2) 高低跨单面吊模构造设计。
a . 采用<1>12钢筋与斜坡立筋支架进行焊接连接,上下间距 450 mm ,便于上下主龙骨钢管的安装固定。
b .
钢筋支架(立筋及纵横向水平筋、剪刀撑等)采用直径25
钢筋,便于超厚及薄底板钢筋的绑扎施工。c •斜支撑采用L  80角钢、16号工字钢设置各一道(45°),斜 支撑距离内采用025钢筋焊接预埋,横向间距500 mm ,纵向间
距1 000 mm ,用来固定斜撑钢管;木楞次龙骨采用45 X 90方 木,主龙骨钢管4>48.3 x 3.0,超厚底板钢筋型钢支架横梁两
端抵至斜坡垫层处(防止浇筑混凝土时产生型钢支架架体位 移隐患)。3) 安装高低跨模板。安装高低跨模板,经校正、固定、拉通线校正;模板分段进行 支设,拉结筋穿人模板孔洞,用铅丝临时固定。
4) 安装主次龙骨。
次龙骨竖向布置,其纵向间距150,主龙骨采用钢管,上下钢 管安装在已设置的钢筋上,上下间距450,利用卡扣固定好主龙 骨,确保单面模板的整体平整度。
5) 模板斜撑加固。
52semm高低跨模板立柱及第一道斜撑采用16号工字钢(45°)纵向 间距2 000 mm ,斜撑顶与立柱顶部距底板面标高300 mm 处满焊, 中部设L  80角钢斜撑,钢管斜支撑底部采用$25钢筋预埋(外露 现浇面100 mm ),纵向间距1 000 mm 、横向间距500 mm ,用以固 定钢管斜支撑,确保单面吊模的整体稳定性。
6)
复查模板垂直度、位移、对角线以及支撑、连接件加固情
况,办理模板预检。
5结语
本工程通过对超厚底板钢筋的型钢支撑体系及特殊部位构
造进行施工前策划、设计与验算分析,型钢支撑架刚度、强度及稳 定性满足超厚底板上部钢筋施工要求,再经过精细施工,较好的 控制了底板钢筋面标高、确保了面筋的平整度及钢筋保护层厚
度,取得了较好效果,保证了施工安全和质量。
孔东梅的孩子参考文献:
[1] 《建筑施工手册》编委会.建筑施工手册[M ].第5版.北京:
中国建筑工业出版社,2013.[2] GB  50009—2012,建筑结构荷载规范[S ].[3] 夏志斌.钢结构原理与设计[M ].第2版.北京:中国建筑工
业出版社,2014.[4] 邓钫印.建筑材料实用手册[M ].北京:中国建筑工业出版
社,
2007.
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山西建筑
SHANXI  ARCHITECTURE
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文章编号:1009-6825 (2017) 31-0064-02
C T
锁扣钢管桩在太古供热工程中的应用
•^午
北京奥运会入场式
(太原市热力公司,山西太原030001)
摘要:结合太古供热工程过汾河管沟施工中,CT 锁扣钢管桩深基坑支护的实际情况,阐述了其施工要点,指出了 CT 锁扣钢管桩 支护安全性高、止水效果好、施工方便等优势。
关键词:CT 锁扣钢管桩,地下连续墙,液压振动锤中图分类号:TU 470
文献标识码:A
CT 锁扣钢管桩是由一根大口径钢管、一根工字钢和一根小
口径钢管(开口)焊接组成的特殊管桩(见图1)。它的原理是将
一根CT 锁扣钢管桩的工字钢插人另一根CT 锁扣钢管桩的小口 径钢管内,使之连接成一个封闭的整体,其支护的安全性和止水 效果在很多工程中都得到了充分验证。在卵石地层,利用旋挖钻 进引孔后再下人钢管桩,施工效果很好,方便快捷。
太古供热工程过汾河管沟,为钢筋混凝土结构的三孔箱涵, 分别铺设四根DN 1 400和两根DN 800的
供热管道,其工程地质条 件:第一层为人工回填土,含有建筑垃圾、植物根系及腐殖质,高 度范围为1.5 m ~2.0 m 。第二层为淤泥卵石层,该地层位于自然 地面以下2.0 m ~7.0 m ,主要以淤泥为主,含有大量的石块及卵 石。第三层为卵石层,该地层位于自然地面7.0 m 以下,且该地 层厚度不小于20 m 。
1 CT 锁扣钢管桩组成示意图
1支护方式的对比
根据太古供热工程过汾河管沟设计图纸及现场实际情况,基 坑长度170 m ,沟槽宽度即支护净宽度25 m ,沟槽开挖深度
11.44 m 。通过勘察报告及现场勘察,本场地在施工深度范围内, 现场水主要以河道地表径流与地下水为主。因为其宽度大,开挖 较深,施工前期针对现场地质对各种支护方式进行了对比。1.1
坡率法(大开挖)与C T 锁扣钢管桩对比
1)坡率法开挖面积过大,紧邻的滨河北路需挖断,且引黄管线
裸露,跨度大支护困难。CT 钢管桩无需放坡,北侧道路无需开挖, 不存在上述问题。2)坡率法需设降水井,长期降水对南侧道路及 高层影响,CT 钢管桩采用明排水,且由于无需放坡,降水地点距 道路与高层房屋相去较远,对其安全隐患较小。3)雨季河道水流 量较大或发生洪水时,采用坡率法的基坑破坏严重且基本无修复
可能,只能重新开挖,影响工期。CT 钢管桩破坏较小,且对于回灌
槽内的水或泥土的清理较坡率法更方便快捷。1 • 2普通钢板桩支护与C T 锁扣钢管桩对比1)钢板桩在该河道内直接振锤插人不可行,CT 钢管桩可采 用旋挖钻机引孔方式插人。2)钢板桩厚度薄,本身强度小,在此 深基坑内必须做高密度横撑。影响结构施工。CT 钢管桩本身强 度高,咬合紧密,无需做高
密度横撑,横撑间距大对于管道的吊
装,结构施工提供很大便利。3)普通钢板桩抗弯性能不强,而钢 管桩抗弯性能远大于钢板桩,并且在管桩人土后,在钢管内灌人 土体会起到共同的抗弯作用,提高安全系数,加快施工进展速度。4)CT 锁扣钢管桩由于在施工时采用了 T 型工字钢和C 形开口钢 管咬合的方案,既起到了防水的作用,直径168 mm 钢管较大内径 的自由性又在很大程度上对支护围堰的闭合提供了便利,使得合
龙顺利,加快施工进度。1.3
咬合桩与C T 锁扣钢管桩对比
咬合桩的原理是钢筋混凝土桩和素桩连续紧密咬合排列,施 工时先施工素桩,然后再用旋挖钻机咬切两侧已施工完成的素混高中音乐教学案例
凝土桩,安放钢筋笼浇筑混凝土,使施工完成的混凝土桩连接成
一个封闭的整体,起到支护和止水的双重作用;对于本工程可以 起到很好的止水支护效果,但由于施工工艺局限性,不可避免会 有咬合不密实的情况发生,如果出现个别渗漏点,将要付出较大 投人进行堵漏,而且相对于CT 钢管桩造价稍高。1.4
地下连续墙与C T 锁扣钢管桩对比
The section steel support design and
special site construction technology of super thick raft
Zhao Shengshi Wang Qiangsheng
(Jiangsu  Nantong  No . 2 Construction  Engineering  G roup  C o . , Ltd , Nantong  226200, China )
Abstract : This  paper  introduces  the  design  and  construction  technology  of  the  support  system  of  the  deep  foundation  pit  in  the  thick  raft  section  of the  XH -3-AB  plot  of  Dalian  Xinghai  financial  business  district . In  ensuring  the  safety , quality  and  schedule  under  the  premise  of  using  section steel  support  as  upper  rebar  support  system , through  the  reasonable  structure  design  and  careful  construction , make  section  steel  support  has played  an  important  role , its  stiffness  is  enough  to  bear  weight  of  upper  rebar  and  the  load  of  construction  and  materials , security  stability  meet  the construction  requirements .Key words : super  highrise , super  thick  raft , section  steel  support  frame , stability
收稿日期=2017-08-25
作者简介:许峰(1983-),男,
工程师

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标签:钢筋   施工   底板   支撑   钢管
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