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1、高層建筑深基礎(chǔ)逆作法施工中的節(jié)點(diǎn)處理[摘要]:逆作法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的廣泛應(yīng)用于高層建筑深基礎(chǔ)施工中的一種新興的施工工藝。由于采用地下連續(xù)墻或排樁作為基坑的支護(hù)體系同時(shí)也可作為地下結(jié)構(gòu)外墻,采用地下結(jié)構(gòu)的各層樓板作為支護(hù)體系的支撐,所以在實(shí)際施工過(guò)程中支撐樁與柱、支撐柱與梁板、梁板與地墻間的節(jié)點(diǎn)處理往往成為施工難題。本文通過(guò)工程實(shí)例,介紹了多種運(yùn)用于高層建筑深基礎(chǔ)逆作法施工中的節(jié)點(diǎn)處理方法,使結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)變得簡(jiǎn)單、實(shí)用、有效。[關(guān)鍵詞]:深基礎(chǔ)逆作法節(jié)點(diǎn)處理1、引言逆作法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的廣泛應(yīng)用于高層建筑深基礎(chǔ)施工中的一種新興的施工工藝。逆
2、作法是采用地下連續(xù)墻或排樁等作為基坑的支護(hù)體系,地下連續(xù)墻也可作為地下結(jié)構(gòu)的外墻,采用地下結(jié)構(gòu)的各層樓板結(jié)構(gòu)作為支護(hù)體系的支撐,使地下結(jié)構(gòu)從上至下的一種反向施工方法。逆作法具有縮短工期,降低造價(jià),減小基坑變形,減小地下結(jié)構(gòu)施工對(duì)周邊環(huán)境的影響等優(yōu)點(diǎn)。由于采用地下連續(xù)墻或排樁作為基坑的支護(hù)體系同時(shí)也可作為地下結(jié)構(gòu)外墻,采用地下結(jié)構(gòu)的各層樓板作為支護(hù)體系的支撐,施工時(shí)是在地下自上而下進(jìn)行,工作環(huán)境和施工條件與常規(guī)施工方法有著很大的區(qū)別,所以在實(shí)際施工過(guò)程中支撐柱與梁板、梁板與地墻、地墻與底板間的節(jié)點(diǎn)處理往往成為施工難題。本文通過(guò)工程實(shí)例,介紹
3、了多種運(yùn)用于高層建筑深基礎(chǔ)逆作法施工中的節(jié)點(diǎn)處理方法,使結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)變得簡(jiǎn)單、實(shí)用、有效。2、逆作法施工中的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工要求逆作法施工的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),需要滿足下列要求。(1)要求既滿足結(jié)構(gòu)永久受荷狀態(tài)下的設(shè)計(jì)要求,又要滿足施工狀態(tài)下的受荷要求。即節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)既要符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,又要滿足施工工況受荷條件下的受力要求。(2)節(jié)點(diǎn)形式和構(gòu)造必須在工藝上滿足現(xiàn)有的工藝手段與施工能力。即設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)是可行的,可操作的,在滿足受力前提下愈簡(jiǎn)單愈好。(3)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造必須滿足抗?jié)B防水要求,不要因?yàn)楣?jié)點(diǎn)施工降低了抗?jié)B,造成永久性的滲漏。(4)不要影響建筑物的
4、使用功能,如不能占用過(guò)大空間等。3、支撐柱與梁板節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工5在逆作施工中,中間支撐柱與梁板節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與施工,主要是解決梁鋼筋如何穿過(guò)中間支撐柱或與中間支撐柱連接,保證在復(fù)合柱完成后,節(jié)點(diǎn)質(zhì)量和內(nèi)力分布與設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖一致。該節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和施工主要取決于中間支撐柱的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)中間支撐柱采用采用鋼格構(gòu)柱形式時(shí),中間支撐柱與梁鋼筋的連接主要有鉆孔鋼筋連接法和傳力鋼板法。鉆孔鋼筋連接法是在梁鋼筋通過(guò)中間支撐柱處,于中間支撐柱型鋼上鉆孔,將梁鋼筋穿過(guò),此法的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)單,柱梁接頭混凝土澆筑質(zhì)量好。缺點(diǎn)是在型鋼上鉆孔削弱了截面,使承載力降低。傳力
5、鋼板法,即于摟蓋梁受力鋼筋接觸中間支撐柱的型鋼翼緣處,焊上傳力鋼板,再將梁板受力鋼筋焊在傳力鋼板上,從而達(dá)到傳力的作用。該法的優(yōu)點(diǎn)是可以解決鉆孔過(guò)多導(dǎo)致梁鋼筋無(wú)法定位穿越的問(wèn)題,但材料消耗大,施工工藝復(fù)雜,傳力鋼板下面的焊縫施焊困難,澆筑接頭混凝土是,鋼板下面混凝土的澆筑質(zhì)量難以保證,需在鋼板上鉆出氣孔等。當(dāng)中間支撐柱采用鋼管混凝土柱時(shí),中間支撐柱與梁板鋼筋連接也可采用鉆孔鋼筋通過(guò)或傳力鋼板法,多以后者為主。采用后者時(shí)所采用的形式也很多,常用的有鋼牛腿和接駁器兩種形式。與現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)一樣,逆作法施工水平梁板結(jié)構(gòu)與鋼管砼柱連接節(jié)點(diǎn)同樣要傳
6、遞結(jié)構(gòu)彎距與剪力,要對(duì)梁鋼筋與鋼管的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。目前水平混凝土結(jié)構(gòu)梁板與一柱一樁的連接方法基本上沿用二種方法。一種是鋼牛腿形式。即在鋼管表面焊接鋼牛腿,通過(guò)鋼牛腿連接鋼筋與鋼管,達(dá)到傳遞彎距與剪力的目的;另一種是剪力板與接駁器形式。鋼管表面焊接環(huán)型鋼板,傳遞結(jié)構(gòu)剪力。鋼筋連接接駁器直接與鋼管焊接,傳遞結(jié)構(gòu)彎矩。目前這二種方法在實(shí)際逆作法施工中存在很大的缺陷。一是現(xiàn)場(chǎng)焊接對(duì)鋼管柱受力的影響。由于焊接鋼牛腿或接駁器是在鋼管受力狀況下進(jìn)行,焊縫高,焊接融化對(duì)鋼管受力造成影響。二是影響工期、質(zhì)量與成本。由于每根鋼筋相對(duì)應(yīng)一個(gè)鋼牛腿或接駁器,地下
7、室配筋量大,節(jié)點(diǎn)處理成為影響工期的關(guān)鍵線路,投入的成本也高?,F(xiàn)場(chǎng)焊接條件較差,管理難以控制,也成為影響質(zhì)量的關(guān)鍵。三是影響作業(yè)環(huán)境。由于為逆作法施工,地下通風(fēng)條件差,大量焊接廢氣的產(chǎn)生對(duì)作業(yè)環(huán)境造成很大的危害。所以針對(duì)鋼管混凝土中間支撐柱與梁的連接節(jié)點(diǎn),一種新型的單柱雙梁鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)也開(kāi)始在工程中應(yīng)用,該節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原理是通過(guò)雙梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)使節(jié)點(diǎn)處理工廠化,達(dá)到簡(jiǎn)化梁板結(jié)構(gòu)與鋼管砼柱連接節(jié)點(diǎn)的目的。如:由由國(guó)際廣場(chǎng)工程占地面積三萬(wàn)余平方米,地下兩層,挖深最深達(dá)17m左右,基坑平面呈不規(guī)則的多邊形。工程采用裙樓逆作主樓順作的半逆作法
8、進(jìn)行施工,圍護(hù)體系為鉆孔灌注樁擋土結(jié)合深層攪拌樁止水的復(fù)合圍護(hù)形式,逆作施工時(shí)的豎向荷載由一柱一樁形式布置的450×450mm鋼格構(gòu)立柱承擔(dān)。其中間支撐格構(gòu)柱與框架梁的相交節(jié)點(diǎn)處理即采用了鉆孔