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桩间模筑混凝土施工技术在地铁基坑围护桩工程中的应用

2021-06-02俞翔鹏

建材与装饰 2021年15期
关键词:植筋桩基分层

俞翔鹏

(中铁二十四局集团有限公司,北京 102600)

1 施工方法特点

桩间模筑混凝土施工方法优势突出,具体可总结为以下五点:

(1)密实度高,防水效果好。

(2)模筑混凝土的厚度可以灵活调整,根据不同围护桩工程施工的需要,如围护桩的垂直度等实际情况来进行调整。

(3)成品质量好,防水基面平整度高。

(4)基坑支撑安全系数高,标高及轴线位置控制较为简单,围檩不会出现脱空缺陷。

(5)混凝土模筑面平整性好,施工工序较为简单快捷,有利于提高工程建设经济效益。

2 施工工艺流程

桩间模筑和混凝土施工工艺原理为按照施工图纸,地铁围护桩临空面安装布置模板,反拉植筋加固模板,然后在桩间模筑中浇筑混凝土,待混凝土强度、刚度以及耐久性等指标达标后,拆板养护和填充缝隙。

详细施工工艺流程为:土方开挖及修整→清理桩间土→测量及围护桩侵线处理→安装钢筋网片→安装加固模板→现浇筑混凝土→拆模养护→填充缝隙。

3 关键施工技术

3.1 土方开挖及修整

不同围护桩工程的土石方开挖作业量有所不同,土方开挖及修整作业应选择机械开挖为主,辅助人工开挖的施工方法,具体为机械开挖的土方控制在每步2.0m,距离桩基0.2m时停止开挖作业,采用人工开挖,清理桩间松土,保证开挖作业符合施工规范和项目设计要求,防止过挖和欠挖情况的出现。

3.2 测量及围护桩侵线处理

测量及围护桩侵线处理作业由测量组负责,需要先确定侵线定位,明显标识侵线桩基,凿平侵线桩基,使其与现浇筑混凝土面处在同一水平线上。若侵线对应突出部分较多,即使实施凿平处理后,主筋还是无法满足网喷面桩基,要详细记录桩基情况并及时上报,作相应特殊技术处理,而对于存在严重凹进问题的桩基,施工人员可采取人工铲平的方式,尽量多保留桩外土,控制喷射混凝土的数量。

3.3 打孔植筋

桩基内侧实施凿毛加工,确保模筑混凝土附着力达到施工要求,采用锚拉的方式加固处理模筑模板及钢筋,同时选择钻孔植筋施工工艺,与围护桩进行钻孔作业,应用植筋胶植入φ16mm螺纹钢,便于后续模板安装加固作业[1]。植筋选择HRB400φl6mm,遵循间距50cm、深度为30cm的植入原则,相同水平作业面上的每一根桩基植筋数量为2排。在开展植筋作业前,必须完成清理作业和测量放样,并严格按照定位好的位置开展钻孔作业,如受到桩基主筋的限制,可采用水平位移的方式实施钻孔作业。

3.4 钢筋安装

模具钢筋网的制作材料型号选择φ6mm、5mm×150mm,横向固定和钢筋横撑均选择用φ16mm钢筋,钢筋横撑间距为2m,采用单面焊接的方式强化,强化天数不少于10d。

严格按照桩基结构内部线规范来完成钢筋安装作业,部分桩基凿平后,对桩基进行凿毛处理。围护桩基由钢丝网和固定支架构成,需保证其处于连接状态,钢筋搭接长度达150mm以上,搭接天数达20d以上,钢丝网片与墙面距离达20mm以上。

3.5 模板安装、加固

在开展模板安装及加固作业前应做好前期工作,例如清理模板上的杂物、刷涂脱模剂。遵循“分层、分段”安装原则,以6~12m为分段标准,纵向翻模以2.5m为分层标准。结合地铁车站主体结构和设计方案,模板加固方式选择固定+活动型,单侧拉杆加固,固定端采用焊接的方式将模板与预留钢筋紧密焊接,或者先布设φ8mm膨胀螺检再进行焊接处理,实现加固效果。邻桩连接采用木模板,主次肋分别采用木方和φ48双拼钢管加固,其中次肋采用的木方宽长为50mm×70mm,布置间距为200mm,按照竖向布置的原则完成。

模板多选择竹胶板,同时分别在竖向和横向背楞位置布设边长为10cm的方木和4.8cm的双拼钢管,辅助蝴蝶扣,采用焊接的方式将蝴蝶扣与锚筋紧密焊接,加固模板,完善锚拉体系[2]。模板孔洞的设置在顶部位置,形似壶口,边长为15cm,间距为1.5m,孔洞的主要功能为辅助混凝土的浇筑和便于振捣作业。通常,模板安装高度不小于2m,因而需要架设脚手架来辅助施工,在搭设脚手架之前施工人员应清理平整施工现场。在架设脚手架时,施工人员坚持安全第一的原则,严格按照架设标准来搭建脚手架,按脚手架底部位置安装钢垫板,并选择用较粗的铁丝加固脚手架和支架。

3.6 混凝土浇筑

按照实验室确定的配比方案完成混凝土的拌制,选择C20细石商品混凝土,再采用泵车运输的方式将拌制好的混凝土转运到作业位置,也可选择吨位25t汽车吊同时完成运输和浇筑作业,再振捣密实混凝土。

3.6.1 混凝土的灌注

(1)准备工作。在正式开始灌注混凝土时应做好准备工作,检查核对模板分层分段长度、模板底部和侧面的完整性、支架及钢筋性能等,各项检查内容合格后才能实施浇筑作业。

(2)混凝土的浇筑高度。混凝土浇筑高度应控制在2m以下,遵循自高至低的浇筑原则,从料斗等卸料口高处倾落浇筑。

(3)混凝土浇筑层厚度与振捣。模板浇筑采用分层浇筑,共分2层,第一层浇筑高度为1m。在开展第一层浇筑作业时,应选择用振动器和橡胶锤振捣混凝土,确保模板中均匀分布混凝土。接着进行第二次混凝土的浇筑作业,选择插入式振动器,控制浇筑厚度,混凝土浇筑厚度小于振动器插入长度的1.25倍。振捣作业需要反复进行,保证混凝土充分振捣,从而消除浮浆和沉落等缺陷。控制插入式振动器的移动间距不得超出插入作用半径的1.5倍,同时应与钢筋保持距离,防止出现碰撞事故,禁止将振动器放置在钢筋上,完成振捣作业后应缓慢平稳地拔出振捣机头[3]。

参考模筑混凝土结构及施工特点,模板应该与桩壁内侧保持紧贴状态。此外,应按照施工规范卸混凝土原料,将放料间距控制在1~2m范围,缓慢平稳地完成卸料作业,避免出现放料不足或者混凝土堆积问题,消除涨模和跑模病害。浇筑平面示意如图1所示。

图1 模筑混凝土浇筑平面示意图(单位:mm)

混凝土浇筑作业应尽量保持完整连续开展,若遇特殊情况需要间歇进行浇筑,应尽可能控制间歇时间,并在第一层混凝土初凝前完成第二次混凝土的浇筑作业。最大间歇会受到水泥性能品种、季节以及气温等因素的影响,若间歇时间超过2h,应将其视作施工缝。浇筑前检查模板底部和侧面是否出现裂隙,避免出现漏浆情况,影响施工进度,浪费混凝土材料。在实施模筑混凝土浇筑时,应该在上下分层之间预留出30cm的施工缝,目的是方便下一分层混凝土的浇筑作业。在完成分层浇筑作业后应对施工缝进行处理,具体处理流程如下:

(1)检查上下分层混凝土性能,保证其强度符合设计要求,拆除模板。

(2)清理平整上下2层模筑混凝土浇筑面,使新鲜混凝土面外露。

(3)根据预留施工缝的尺寸裁剪钢筋网片,并将其与内侧钢筋紧密焊接。

(4)选择C20微膨胀细石混凝土作为填充原料,采用人工填充的方式分2层实施填充,第一层的填充厚度为4~5m,最后对填充面进行抹平处理,保证上下2层及施工缝组成的模筑混凝土施工面平整一致。图2为模筑混凝土施工现场。

图2 模筑混凝土施工

3.6.2 混凝土的养护

混凝土养护效果会直接影响整个围护桩基质量,在结束混凝土浇筑作业后12h内,应选择与拌制混凝土一样的水,洒水养护时间至少为7d。在洒水养护的过程中应尽可能增加浇水次数,以此保证养护效果。

4 结语

综上所述,相较于喷射混凝土施工方法,在地铁车站基坑围护施工中应用模筑混凝土施工方法能够保证施工效果,对环境的影响较小,同时还能够节约施工成本,综合效益较高,具有较高的推广价值。

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