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关于超厚基础底板多层大直径钢筋安装技术

2018-03-15

山西建筑 2018年5期
关键词:垫块套筒底板

马 玉 香

(河南五建建设集团有限公司,河南 郑州 450000)

文中选用的建筑工程,其基础底板的截面尺寸偏大,而且底板底部的标高具有一定的复杂性。与此同时,底板钢筋的直径大且层数偏多,实际的排布也十分密集,其中包含了诸多钢结构柱脚以及墙柱钢筋,所以在钢筋加工与支架体系构建方面难度较大。结合这一特征,经过技术探究,决定借助BIM技术以及型钢支架支撑机制以及钢筋自动化加工等多种途径,保证基础底板施工质量的提高。

1 建筑工程概况

该建筑工程地处经济技术开发区域,建筑面积达到39万m2,地下4层、地上的群楼是5层,还有100层的塔楼,建筑的高度是530 m。其中,塔楼基础底板的面积接近5 600 m2,厚度是5.5 m,局部厚度达到9.9 m。在底板底部设计标高方面的类型超过10种,而且标高不同的分布相对分散[1]。

在底板钢筋设计方面,大直径高强钢筋种类包括了HRB500φ40,φ36,φ28,HRB400φ40,φ32,同时顶部配筋超过10排,底部的钢筋有12排,而配筋量超过5 000 t。

2 超厚基础底板多层建筑大直径钢筋的安装技术

2.1 套筒的选择与钢筋加工

2.1.1套筒的选择

因工程设计中大部分都是高强大直径的钢筋,所以所选择的钢筋套筒和钢筋加工直接关乎工程项目的施工质量。在市场内所供应的套筒通常都是HRB400钢筋所使用的套筒,若应用在HRB500钢筋中难以满足设计要求。在这种情况下,要想确保工程项目质量,最终确定选用锰含量不低于0.5%的套筒当作工程项目中HRB500钢筋的连接器。

而在该建筑工程项目中,φ40钢筋的强度等级有两种,即HRB400与HRB500,在本身具有钢印的钢筋识别相对轻松,但要实现套筒的钢印印制,会直接增加成本的投入。所以为了能够方便在施工现场快速区分,以免低强度等级的套筒应用在强度等级较高的钢筋之上,应在制作套筒的过程中,强度偏低的钢筋套筒应选用扒皮工艺,而强度较高的钢筋套筒要选用不扒皮的工艺。这样一来,操作人员就能够尽快且准确地识别套筒的不同强度[2]。

2.1.2钢筋加工

目前阶段,HRB400钢筋的加工技术趋于成熟,而HRB500钢筋的强度较高且其剥肋深度与肋高控制对钢筋丝头的连接质量具有直接的影响。为此,要想保证钢筋丝头套丝的质量,应选择使用高强滚轧刀具,一旦滚轧刀具出现严重的磨损需要及时进行更换。结合施工现场的数据统计可以发现,HRB500钢筋丝头的滚轧刀具与HRB400钢筋丝头滚轧刀具相比,其产量减少了大概1/5[3]。所以,要想确保钢筋的加工精度与速度满足要求,在施工现场应选择钢筋数控加工设备,以保证加工的自动化与集中性。

2.2 多标高、多排与多向汇交钢筋的施工

在该建筑工程项目中,底板底部的标高诸多,而且钢筋存在弯起与交叉等复杂性,通过对BIM技术的运用,能够有效地模拟多向钢筋的交汇位置。在这种情况下,即可在施工现场,将BIM模型当作重要的参考依据下料并且放线。而在实际绑扎的过程中,也需要结合相应的顺序展开施工作业。其中,要对低跨平面水平钢筋与弯起钢筋进行绑扎,随后是低跨斜面水平钢筋的绑扎,在此基础上就是转角汇交位置的高跨钢筋占位施工,将低跨斜面的弯起钢筋进行连接和绑扎,最后将所有剩余的高跨钢筋进行绑扎[4]。这样一来,即可保证钢筋能够一次安装并达标。

2.3 钢筋支架的型号选择和设计

在实践施工作业的过程中,基础底板钢筋的施用量相对较大,所以绑扎基础底板钢筋的时间也相对较长。由于基坑的长期暴露,使得基坑突涌风险系数明显提高。要想有效地减小基础底板钢筋施工中的基坑风险,就要全面优化底板施工部署,分为两次完成底板浇筑作业,如图1所示。

2.3.1底部钢筋垫块

在底板底部钢筋保护层垫块中,主要选择使用了C50素混凝土预制垫块。其中,应在施工现场提前制作垫块,规格尺寸为100 mm×100 mm×100 mm,并在完成制作以后养护一周[5]。要想保证垫块能够支撑底板钢筋与混凝土浇筑过程的荷载,经过具体计算发现,垫块需保证最底部钢筋的直线布置,且排列的距离控制在1.5 m。

2.3.2顶部的钢筋支架

第一,选择钢筋支架支撑机制。在该建筑工程项目中,顶部钢筋的设计排数为6排,而在底板混凝土两次浇筑作业基础上,能够保证顶部钢筋与底部的距离控制在4.7 m~5.2 m。结合相同类型工程项目的施工经验发现,支架的选择形式包括两种,即型钢支架支撑体系与钢管脚手架支撑体系[6]。

第二,对φ18钢筋支架的合理设计。对于型钢支架来讲,应结合底板浇筑的顺序经过两次完成设计,首次的设置范围就是在第一次浇筑的范围之内的水平钢筋网片支架。

在完成第一次混凝土浇筑施工操作以后,对钢筋支架进行重新设计。其中,钢筋之间沿着垂直底板上皮的最后一排放进方向进行布置,保证横量之间的距离是2 000 mm。

第三,有效构造钢筋支架支撑体系。首先,在与横梁垂直的方向要每跨设置出双向角钢水平联系杆和单向钢筋水平联系杆。其中,钢筋的水平联系杆和横梁处于垂直的状态,对φ18钢筋进行使用,并设置于与立柱上下端相距200 mm的位置处,并保证相邻的两排水平联系杆距离控制在2 000 mm。其次,角钢水平联系杆应选择使用∟56×4。且在附加水平钢筋网片之下合理地设置纵向的角钢水平联系杆,而对于横向角钢水平联系杆而言,要在附加水平钢筋网片的1层、3层下设置附加水平钢筋网片,保证相邻水平联系杆的距离在2 000 mm[7]。最后,要想确保型钢支架的稳定,需要在立杆的边跨与中部位置,每间隔三跨立柱之间合理地设置剪刀形的斜拉钢筋。值得注意的是,斜拉钢筋应选择于上下水平联系杆间位置,而拉筋应选择使用φ18钢筋。

第四,钢结构柱脚地脚螺栓的预埋处理。在该建筑工程项目钢结构中,柱脚的直径相对较大,与此同时,柱脚地脚螺栓的数量极多,定位的要求偏高。在这种情况下,要想保证地脚螺栓在诸多密集度较高的钢筋当中顺利穿过,应借助BIM技术在模型当中准确地定位钢结构柱脚地脚螺栓和钢筋网片。只有这样,才能够保证地脚螺栓安装以后,钢筋可以顺利地穿过,且增强地脚螺栓定位的准确程度。

3 结语

上文中的建筑工程通过对BIM技术的运用,在底板钢筋加工、安装以及钢筋支架设计等多方面发挥了重要的作用,对底板超厚大直径钢筋的加工与施工问题予以有效地解决,一定程度上加快了施工的速度,提高了施工的质量,获得了理想的经济和社会效益,也为相同类型超厚基础底板多层大直径钢筋工程项目的施工建设提供了有价值的参考依据,具有较大的推广价值。

[1] 贺红星,王亚桥,黄挡玉,等.新郑国际机场T2航站楼高密度大直径梁钢筋绑扎整体升降施工技术[J].施工技术,2015(15):11-13,16.

[2] 张细敏.超长大直径钻孔桩钢筋笼施工质量控制研究[J].铁道工程学报,2017,34(4):41-45.

[3] 高行友,王卫东,李庆录,等.超大直径叠层橡胶隔震支座安装施工技术[J].江苏科技信息,2010(1):39-41.

[4] 许恩旺.钢筋机械连接技术的质量控制要点[J].商品与质量,2015(50):78.

[5] 马学辉,王亚桥,黄挡玉,等.60m级超大截面梁钢筋整体吊装绑扎施工技术[J].中州建设,2015(5):64-65.

[6] 崔怀俊,盛 剑.大直径高强螺纹钢筋在港珠澳大桥预制墩台中的应用[J].中国港湾建设,2017,37(6):77-80.

[7] 訾洪利.水利工程中大直径PHC管桩承载力试验研究[J].中国水利水电科学研究院学报,2016,14(5):340-344.

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