某工程基坑内支撑应力监测分析.pdf

[摘要]某工程基坑周边环境复杂,开挖面积较大,内支撑结构较为复杂,内支撑应力监测尤为重要。针对该工程的地质情况和施工要求,介绍了内支撑应力监测过程,包括监测点的布置、监测频率和报警值的确定等;并对基坑围护结构变形和内支撑应力的监测数据进行了整理分析,确保了深基坑施工顺利进行。[关键词]地下工程;深基坑;支撑;应力;监测
内容摘抄:
1 工程概况
杭政储出(2004)69号地块工程位于杭州主城区钱江新城区块,主要为1幢高28层的主楼,高99.90m,总建筑面积99705m,其中地上建筑面积71000m2,地下建筑面积28705m2。建筑西南侧紧邻水岸帝景住宅楼,地下室距离水岸帝景地下室最近约9m。西侧紧靠江干体育中心体育场,地下室距离体育场基础最近约11m。东部紧贴钱塘江,东北为京杭大运河。
工程基坑总面积9920m2,基坑围护结构采用地下连续墙(局部围护桩)+3道钢筋混凝土支撑梁和钢格构柱的支撑体系。基坑开挖深度为16.5m,局部19.9m,为一类基坑。
2监测目的
1)工程施工影响区内发生环境破坏的投诉事件时,监测单位提供独立、客观、公正的监测数据,作为有关机构评定和界定相关单位责任的依据。
2)监测单位在数据采集的基础上,要对监测数据进行综合分析和预测,进行预瞥、报警,并将监测报告和分析报告及时提交业主、监理和安全风险管理组,为安全风险管理决策提供技术支持。
3)作为工程建设单位施工期环境评价及保护的一种尝试,为后续工程建设的管理模式积累经验。
4)将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求,以确定和优化下一步的施工参数,做到信息化施工。
5)将现场测量结果用于信息化反馈优化设计,使设计达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的。
3监测原理及仪器设备
3.1监测原理
1)通过埋设在支撑梁钢筋上的应力计,测出钢筋应力,经过换算公式,把钢筋应力计测得的内支撑应力转化为支撑轴力,方便读数和记录。通过支撑轴力的变化来观察内支撑应力的变化。
2)支撑轴力计算公式
4监测实施过程
4.1测点仪器的布置和安装方法
4.1.1测点布设原理
对于混凝土支撑,支撑施工时在钢筋绑扎完成后,应力计安排在指定被测支撑(直撑或斜撑)的监测截面上,必须在监测截面中央上、下主钢筋上分别布设1个应力计,以便整理数据时取其平均值以消除弯曲影响,得到纯压力值。在绑扎钢筋时将钢筋应力计焊在主筋上,应力计的电缆用PVC管保护后引出。
4.2监测方法
一般采用振弦式频率读数仪对轴力计或者钢筋计进行读数。支撑轴力量测时必须考虑尽量减少温度对应力的影响,避免在阳光直接照射支撑结构时进行量测作业,同一批支撑尽量在相同的时间或温度下量测,每次读数均应记录温度测量结果。量测后根据率定曲线,将轴力计的频率读数直接换算成轴力值,对于钢筋应力计还可根据理论模型再换算成支撑轴力。然后分别绘制不同位置、不同时间的轴力曲线,制作形象的轴力分布图。
4.3监测频率
根据行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120一2012中的规定,在施工不同阶段,监测项目的重点及频率均应有所差别,按照设计要求进行监控量测,在各项监测数据连续多日保持稳定的情况下,在确保安全的前提下,根据工况合理安排监测时间间隔,做到既经济又安全。
(略)
某工程灌注桩复式注浆施工技术.pdf

[摘要]后压浆灌注桩在普通成孔灌注桩基础上,增加了放置压浆管、注浆准备及压浆3个步骤,并于桩成孔后在孔底投放直径1~3cm的碎石。某通信生产基地采用灌注桩复式注浆工艺进行地基处理,介绍了注浆工艺、施工设备、注浆管制作及高压注浆等技术措施,并提出施工质量保证措施。实践证明,复合注浆技术不仅能显著提高桩的承载力、有效减少桩基沉降,且质量稳定可靠、无噪声、无振动、无污染。[关键词]地基处理;灌注桩;后压浆;复式注浆;承载力;施工技术
内容摘抄:
1工程概况
某中国移动通信生产基地工程位于太原市经济技术开发区,总建筑面积63300m2。包括通信生产楼、客服办公楼、物流配送楼、通信指挥中心及中央场区地下车库,地下1层,地上7层,均采用框架结构。工程地基处理采用钢筋混凝土灌注桩,应用复式注浆工艺,设计桩径800mm,共628根。工程±0.0绝对标高为775.6m,场地地坪标高-2.0m,工程桩桩顶标高-8.6m,设计桩长33m。根据该建设项目岩土工程勘察报告,以⑨粉质黏土作为桩端持力层,要求桩端全断面进入持力层深度2m。设计桩混凝土强度等级为C30,静载试验测得桩的混凝土强度等级为C35,设计承载力特征值3000kN。每根桩设桩底注浆管2根,采用外径25mm、壁厚2.5mm的焊接钢管。桩侧设注浆管2根,采用外径20mm、壁厚2.5mm的焊接钢管。
2复式注浆施工
在普通成孔灌注桩施工工艺的基础上,后压浆灌注桩增加了放置压浆管、注浆准备及压浆3个步骤,并于桩成孔后在孔底投放0.5m厚中1~3cm的碎石。目的在于利用碎石空隙作为注浆通道,粗骨料中注入浆液可形成扩大头桩。
2.1注浆工艺流程
注浆工艺流程:制作注浆管、注浆阀、注浆器→埋设注浆系统→通管开孔→配制水泥浆→注浆泵、注浆管路连接→桩侧注浆→连续配制水泥浆,注浆→观察注浆压力表、稳压→统计注浆量→桩底注浆→注浆管封堵。
2.2后压浆设备及材料准备
后压浆工艺设备如图1所示。BW-150型注浆泵3台(压力不大于5MPa),水泥浆搅拌机3台(搅拌容量不小于2m3),储浆简5个(过滤浆液用,容量不小于2m3),压力表,套丝机2台,台钻2台,切管器2台,高压注浆管,管钳,袋装P·S32.5矿渣硅酸盐水泥,25mm、20mm钢管,PVC管,管箍、堵头、三通、楔形接头,桩端压浆阀和铁丝若干。
3质量保证措施
1)压力、注浆速度、注浆量是3个最重要的控制参数。砾石层主要控制注浆量,在级配良好的砂土及黏土中,注浆压力是最主要的控制参数,注浆压力以0.5~2MPa为宜,不超过3MPa,注浆压力大于注浆深度处土层压力。稳定时间在5min,注浆速度30~40L/min。注浆开始时,泵压不要太高,要降低压力慢速进行,使压注的浆液有较充分的时间渗透到孔隙中,使注浆效果更为理想。
2)先进行桩侧压浆,待水泥浆终凝后再进行桩端压浆,桩侧压浆对桩端压浆起封堵作用,避免出现较难补救的结果。应采用适宜的压浆速率,使挤出孔隙水所需压力与泥皮劈裂所需压力之间大致达到平衡。
3)注浆管选用标准焊接管,保证接头质量。注浆软管有合格证并复检合格,防止注浆时发生注浆软管爆裂,危及安全。
4)严格控制水泥浆液的配合比,浆液搅拌均匀,防止离析。搅拌好的水泥浆液立即注人,如有停滞,时间不得超过30min。
4结语
对3根试桩进行静载荷试验,试桩采用慢速加荷法,总荷载为4500kN。卸载后的最终沉降量分别为5.31、6.02、5.68mm,桩身质量完好。全部桩基施工完毕后,又进行了PDA高应变测试及小应变动测,被测桩的单桩极限承载力均超过3500kN,桩身质量均满足设计要求。
采用后注浆技术,把桩基础与地基加固处理的方法有效结合起来,可大幅度提髙钻孔灌注桩的单桩承载力,有效减少桩基的沉降,可减少桩基础的埋置深度,从而节省投资、缩短工期,且操作简单、施工方便、质量稳定可靠、无噪声、无振动、无污染,可与桩基施工穿插进行,具有良好的技术经济效益,在地基基础工程中得到广泛应用。
(略)
宁波中银大厦钢结构深化设计.pdf

[摘要]中国建筑钢结构发展迅速,在保证安全可靠的前提下,建筑设计越来越追求复杂的造型、视觉的美观。造型奇特、安全可靠、经济适用的新型超高层建筑不断涌现。以宁波中银大厦为例,介绍了超高层钢结构深化设计软件及人员配备、空间坐标及平面定位、参数化节点建模、图纸设计、材料排版、数字化信息技术等内容,保证了设计意图的实现,方便了现场施工。[关键词]高层建筑;钢结构;深化设计;节点
内容摘抄:
1工程概况
宁波中银大厦由地上49层办公塔楼、4层商业裙楼及3层地下停车库组成,为综合性办公建筑。其总建筑面积14.5万m2,塔楼地上建筑面积约10.7万m2,顶标高为246.000m。建筑总用钢量1.5万t。塔楼建筑立面呈现“扭转上升并内敛”的效果,从结构底层开始,每层楼板借助于钢结构逐一旋转内收,楼板每层逆时针旋转1.1°至顶层共旋转了60°。楼板每层向内收缩100mm,使整个塔楼整体向上收缩,此特殊的结构设计使本项目成为国内目前施工难度最大的建筑工程之一,如图1,2所示。
2深化设计软件及人员配备
采用芬兰Tekla公司开发的钢结构详图设计软件Tekla Structures13.1进行三维建模,在三维环境下的细部设计,如螺栓配比、焊缝等级、施工间隙等设计能确保建造和安装阶段的无差错协作。所有图纸和报表都可以通过三维模型自动生成,比起传统的CAD制图,Tekla实现了高效率、零差错的目标。
在人员配备方面,充分考虑到项目难度及工期要求,安排总负责1人,建模3人,出图4人,审图2人。总负责和审图人员都是具备10年专业工作经验的高级工程师,建模人员也具备5年以上Tekla建模的工作经历。高素质的团队是保证设计质量的前提条件。
3深化设计内容及方法
3.1空间坐标及平面定位
由于本工程“扭转上升并内敛”的结构特点,塔楼外围框架钢柱每一层坐标都在变化,结构控制点坐标的定位是关键,根据设计院提供的结构坐标在CAD中放样再局部修正并导入Tekla软件中。在雨篷和裙房深化中,建筑外形呈空间扭曲造型,结构定位相当困难,只能根据建筑三维模型及幕墙预留空间找结构坐标,再进行结构布置及优化,并提交设计院审核。
3.2节点设计及优化
1)柱脚节点设计
考虑到现场安装方便,增加横向固定钢板将14件直径为30mm的锚栓固定,同时也起到加强锚栓和混凝土结合力的作用,使整体受力更加可靠(见图3)。
3.3参数化节点建模
对于高层钢结构来说,一般标准层结构布置和荷载相对变化不会太大,再加上结构对称性等原因,在同一层不同位置或不同层同一位置构件截面及连接形式会相似甚至相同,可直接利用Tekla自带节点库,这会给建模工作带来很多方便。宁波中银大厦从下到上旋转内收,和以往高层有很大不同,特别是在梁柱连接上没有一个完全相同的节点。塔楼中间为混凝土核心简,外围由一圈钢管混凝土柱和环向梁组成,径向梁一端连接钢柱,另一端与核心筒连接。节点主要有径向梁、环梁与钢柱的刚接节点、径向梁与核心筒埋件的铰接节点、主次梁铰接节点、主梁开孔节点。虽然节点类型不多,但是截面种类繁多,若每个节点一一放样则工作量较大。对于钢柱现场拼接节点、主梁开孔节点、钢梁吊耳码板等标准节点可以做成自定义节点。对于主次梁铰接、钢管柱与钢梁刚接等节点形式类似,只是具体节点板厚、螺栓数量不同,因此节点可以做成带参数的自定义节点。例如钢管柱与钢梁刚接节点,可以按照节点计算结果把每种截面对应的节点板厚度与螺栓大小、间距、数量、等级等信息做成文件或表格,再利用自定义节点中的函数把节点需要的信息从文件读取进去,从而生成正确的节点。也可以把节点计算的过程写成文件,通过自定义节点提供的原始数据直接算出结果返回给节点。这样大大节约了节点建模时间,且能保证准确率。
(略)
人民日报社报刊综合业务楼双曲面玻璃幕墙安装.pdf

[摘要]重点介绍了异形钢结构高层建筑的双曲面玻璃幕墙施工。通过工程的重难点分析,合理细化设计双曲面玻璃幕墙,确定加工形式,合理划分施工流程。安装前期采用先进合理的测量放线方法确定不同部分的吊装方法,针对不同部位幕墙采用不同安装施工方法,合理消除了施工误差,保证了最终的施工精度。[关键词]高层建筑;玻璃幕墙;异形钢结构;双曲面;吊装
内容摘抄:
1工程概况
人民日报社报刊综合业务楼由A区(报刊综合业务楼)和B区(图书馆与学术交流中心)组成。报刊综合业务楼结构主体为异形钢框架结构,南北东3主立面为凹形双曲面单元式玻璃幕墙:首层部分为构件式铝合金明框玻璃幕墙系统。
2 工程特点及难点分析
1)A区主楼高180m,为多椭圆状人字造型,幕墙施工测量放线与板块精确安装定位施工难度大。幕墙施工与土建施工存在交叉作业,异形建筑造型,其板块吊装、幕墙安装施工风险高,施工安全管理难度大。
2)A区主楼凹面单元式玻璃幕墙为双曲面,玻璃幕墙与实体部分相接位置为异形板块,通过冷弯工艺实现曲面平缓过渡,其板块存在扭曲变形受力。
3)人民日报社报刊综合业务楼屋顶系大跨度、高空间钢结构,幕墙设计施工有效吸收消化结构变形及安装偏差是一大技术难点。
3施工方案
3.1施工段划分
玻璃幕墙竖向按建筑立面高度分为3个施工段:2~13层为第1施工段;14~31层机房层为第2施工段;32层,首层及雨篷为第3施工段。三面单元式玻璃幕墙同时安装,从左至右,从下至上,流水作业施工。
3.2主要技术措施
3.2.1测量方法
幕墙建筑平面控制网采用直角坐标法进行平面控制网测量、放线设置。对建筑平面不规则圆弧或不规则椭圆形,采用弦线支距法和极坐标法进行施工放线,在室内进行测量放线。
4结语
人民日报社报刊综合业务楼双曲面玻璃幕墙安装工程从深化设计、生产加工质量、现场安装、试验检验等方面严格按规范进行控制,消除了质量和安全隐患,确保了超高层异形钢结构双曲面玻璃幕墙工程的结构安全和使用功能。
(略)
人民日报社报刊综合业务楼工程钢结构安装影响因素分析.pdf

[摘要]通过对人民日报社报刊综合业务楼工程钢结构安装进行实际考察和探索,得出决定钢结构安装速度的因素,进而分析影响钢结构吊装效率的原因,制定出提高超高层钢结构吊装安装速度的具体措施,总结其实施后的效果,缩短了施工工期,降低了工程成本。[关键词]高层建筑;钢结构;安装;塔式起重机;吊装
内容摘抄:
1工程慨况
人民日报社报刊综合业务楼工程总建筑面积135797m2,总高度为180m,建筑造型呈“人”字形分布,自下而上呈弧形,先向外扩,再向里收,在屋顶合龙,平面由核心筒、外框柱及3榀格构组合柱组成,A区主楼为带支撑的超高层纯钢框架结构,总用钢量约2.5万t。
塔式起重机是超高层钢结构工程安装施工的核心设备,本工程共布有4台塔式起重机,其中1号与2号承担主楼钢构件的吊装任务。主楼每层钢构件约590根。现场塔式起重机平面布置如图1所示。
1号塔式起重机型号为M900,最大吊装量50t,最小吊装量9.1t,臂长70m,吊运单根构件所需时间0.3h;2号塔式起重机型号为K50/60,最大吊装量25t,最小吊装量5.5t,臂长55m,吊运单根构件所需时间0.3h。
本工程地上结构为纯钢框架结构,由于建筑最高点达180m,且造型复杂,因此造成构件数量多、单根构件节点复杂、单根构件质量偏大、单根构件长度过大、人员和机械配合要求高。本工程钢柱3层1节,每节高13.5m,最重达20t,钢梁设计为H型钢和箱形钢梁:单节平均钢构件数量为:钢柱152根,钢梁1650根。
2影响钢结构安装速度的因素
本工程钢结构加工厂共有5个施工班组,24h同时进行加工,现场构件完全满足钢结构安装进度要求。此外,现场劳动力充足,参施人员均有多年施工经验。因此,钢构件加工速度和焊接速度对本工程的钢结构安装速度无影响。而本工程1号塔式起重机单日平均吊装构件数量为21件,目标值为45件,2号塔式起重机正常使用状态下日最少吊装构件数量为0,日标值为25件,由此可见,日平均吊装构件数量低于理论目标值。所以,得出影响钢结构安装速度的主要原因为钢构件吊装速度慢。
根据实际测算,单根构件从起吊到吊装就位再到返回地面平均用时20min,现场每台塔式起重机每日用于吊运的时间为18h,剩余时间用于卸车和其他材料吊运。因此,1,2号塔式起重机理论单日构件吊装数量应为:18×3=54次。
3提高超高层钢结构吊装安装速度的具体措施
针对通过本工程所分析出来的影响塔式起重机吊装效率的主要原因,制定如下对策。
3.1按照各工种及工序制定明确的塔式起重机使用时间计划(见表2)
3.2搭设钢结构吊装平台
针对此工程出现的问题,可在A区(人民日报社综合业务楼和B区图书馆及学术交流中心)之间地下2层顶板上设置1道挡土墙提前进行回填,将该部位做成钢结构吊装平台(见图4)。进场钢构件可以从东西两侧分别进入施工现场,1号塔式起重机可直接对进场钢构件进行卸车,省去1号塔式起重机转运钢构件时间,从而提高塔式起重机吊装效率。
4结语
本工程地上15层最后1根钢构件于2012年1月10日安装完成,实现了对建设单位的阶段承诺工期。在钢结构安装过程中,1号塔式起重机(主起重机)最终施工效率平均为吊装47根/d,减少了倒运次数。2号塔式起重机减少了卸车量和闲置时间,单日最少构件吊装数量达25根,达到预期日标。此外,本工程主起重机月租金为45万元,通过提高主起重机施工效率,将单日吊装钢构件平均数量提升至47根后,工期缩短35d,从而节省塔式起重机租赁费用52.5万元。
本工程通过提高塔式起重机吊装效率,实现了工期的承诺,降低了成本,为同类型结构工程的施工积累了经验,具有一定的参考价值。
(略)
人民日报社报刊综合业务楼防风防坠控制技术.pdf

[摘要]以人民日报社报刊综合业务楼工程为例,对异形超高层钢结构建筑施工过程中存在的诸多安全隐患进行具体分析,突出重点、难点。对安全施工作业中高空安全防护及防风控制技术的实施情况进行具体说明。结果表明,在具体实施过程中保证了主体结构施工进度和施工安全的前提下此控制技术有效地避免了事故的发生及人员伤亡。有效减少安全防护设施搭设施工时间,减少作业难度,有效地避免了因交叉作业带来的安全隐患。[关键词]高层建筑;防风;防坠;施工技术
内容摘抄:
1工程概况
人民日报社报刊综合业务楼工程,建筑总高度为180m,地上结构整体为扭转不规则布置,楼板以曲面形式渐变。其中3个突出部位格构柱造型构造异常复杂,每层柱体角度和位置均发生变化,致使相邻楼层的平面尺寸发生变化,楼中部15层建筑外轮廓最大,与西侧首层楼板外边缘相差10.6m,与南北两侧首层楼板外边缘相差4.85m,与东侧首层楼板外边缘相差4.95m,其中东侧南北两侧格构柱外边缘首层与楼中部15层相差约为5.7m。
2安全控制技术重点及难点
由于建筑物属于超高层异形钢结构,在主体施工期间安全控制技术的重点表现在:①如何确保钢结构吊装作业人员在安装钢柱、横梁和铺设压型钢板时的安全,以及土建施工作业人员在绑筋和浇筑混凝土时作业面临边、楼内空洞等危险区域的施工安全:②施工时存在竖向立体交叉作业时如何确保下方作业人员安全:③大风天气时楼层作业面堆积的物料如何防风、防坠。难点表现在:①结构施工期间混凝土浇筑作业滞后期间的安全楼梯防护、主体临边防护、外挑水平安全网的支设和大型孔洞安全防护的施工方法和施工时间:②竖向立体交叉作业时外挑硬质防护在主体边角预埋件的预设方法。
3施工方案分析
3.1外防护架搭设方案
在主楼首层四周搭设6m宽双层安全网,2层安全网外边缘垂直间距为0.5m,下层网底距地面为5m。在距离主体结构水平间距6m(钢管支撑架内排立杆距主体结构外轮廓间距6m)位置处搭设专用支撑架,每个钢管支撑架由4根立杆组成,间距0.8m,步距1.5m,顶部2道横杆步距0.5m,地下室顶板预埋b25钢筋,支撑架立杆套在预埋钢筋上。
超出地下室顶板范围的钢管支撑架立杆底部预埋入500mm厚C15混凝土基础内,混凝土基础尺寸为1200mm×1200mm×500mm。主体结构首层楼板每隔3m预埋20(圆钢)钢筋拉钩,拉钩内穿中11钢丝绳。水平安全网两端分别固定在支撑架与主体结构上。
4具体施工方法
1)大型孔洞、井口和临边防护与结构施工进度不衔接
施工过程中钢结构施工速度较快,土建施工作业滞后造成作业面防护搭设不及时,经常存在无防护的情况,与初期设想相差较大。后改用钢结构作业时临边采用钢丝绳进行防护,等压型钢板铺设完毕后使用25钢筋废料直接与钢结构梁进行焊接,在保证混凝土作业面的情况下由钢筋顶部向下≥350mm处横向焊接1道100mm长钢筋废料,外插高度为1.5m48钢管作防护栏立杆。同时,楼内大型孔洞、井口和楼梯间也均采用此方法进行立杆搭设。经实践证明由于主楼外层临边整体呈弧形,在搭设防护横杆时整体连接以后缝隙经过挤压无松动,再刷红白漆,内侧满挂密日网。在横杆底部设250mm高挡脚板,整体效果良好且较牢固。
(略)
热轧钢板组合楼板在CCTV主楼工程中的应用.pdf

[摘要]针对热轧锅板组合楼板的结构特点,以CCTV主楼悬臂组合楼板实际工程应用为例,阐述了热轧钢板组合楼板的设计、钢板加劲板设置、钢板拼焊和与构件连接构造、组合楼板加工和安装、楼板混凝土浇筑及钢板底面涂装施工等内容。结果表明热轧钢板组合楼板性能良好,满足相关规花要求。[关键词]组合楼板;热轧钢板;压型钢板;钢结构;混凝土;防火涂装
内容摘抄:
钢板组合楼板设计
1.1楼板受力特点
CCTV主楼悬臂结构为两倾斜塔楼的连体部分,位于塔楼162.2m标高处,由外框简、底部转换层和内部框架结构组成,平面结构形式呈空间L形。与一般高层建筑不同,在竖向荷载作用下,塔楼刚性层以及悬臂结构底部楼层的楼板平面内产生较大水平内力,对楼面梁和楼板产生较大影响。分析表明,悬臂段底部转换层(37,39层)既是连体结构转换桁架所在楼面,承担两倾斜塔楼之间的挤压力,又处在悬臂结构受压侧,因而承担较大的面内压力,且处于双向应力状态。
1.2 37,39层楼板设计
在37,39层不同楼板部位,根据内力大小设置不同厚度的钢板及楼面水平支撑,以抵抗双向倾斜和高位联体引起的楼层面内力。图1为楼板结构,钢板设计为承担平面内力,按Mises内力组合值综合考虑各种荷载组合确定板厚,楼面竖向荷载由总厚150mm混凝土楼板及钢筋承担,钢板作为混凝土底模,在施工中也可发挥作用。
2钢板组合楼板连接构造
2.1钢板加劲板设置
37,39层整个楼层采用热轧钢板,通过深化设计将钢板细分成单块钢板。为保证安装阶段可变荷载作用下,钢板承载力满足设计要求,对钢板纵向采取了加劲板措施,经验算加劲钢板采用L75×10,间隔为500mm。另外,楼面钢板在施工现场需将单块钢板拼焊为整块,为防止单块钢板纵向焊接变形,相邻单元钢板的拼接焊缝处两侧纵向设置与钢板等厚的通长加强板。单块钢板构件的横截面如图3所示。
2.2钢板拼焊和与构件连接构造
作为悬臂连体结构的主要受力构件,楼层钢板参与了结构整体受力,施工期间需要将钢板与构件进行有效连接,主要连接节点有:钢板的纵向和横向拼接、钢板与边粱的连接、钢板与桁梁上弦杆或主梁的连接,以及与主梁、桁架和次梁塞焊连接等。
1)钢板纵向和横向拼接 钢板采用全熔透对接焊接,焊缝质量等级为一级:当对接焊缝位于钢梁或桁架上弦表面时,采用图4所示的对接方式。
3组合楼板施工
3.1钢板加工和安装
所有钢材进场时必须按本项目质量验收标准对钢材进行进场复验。钢板采用自动直条切割机下料,钢板与加劲板组焊时采取反变形措施,减小焊接后平面弯曲变形。
现场安装时,采取压紧工艺措施,将钢板与支撑底面的桁架、钢梁等构件表面连接紧密,槽孔处与构件连接、板边与梁连接等接触面净间距控制在2mm以内,以保证焊接质量。
为保证钢板与混凝土的可靠连接,在钢板的每两加劲角钢间设置一排熔焊栓钉,纵向间距为200mm。待钢板铺设完成后在现场进行栓钉焊接,焊接时选用工艺评定的合格参数。
4结语
采用热轧钢板组合楼板解决了多向受力复杂楼层的设计问题,与纯混凝土楼板或压型钢板组合楼板相比,结构受力更为合理,连接构造也简单;从施工角度来讲,钢板的划分和拼接也较为简单,并在CCTV主楼工程悬臂结构楼面中得以成功应用,效果较好;同时,本文从设计、构造、制作安装、涂装等方面介绍了需注意的事项,可供类似工程设计和施工参考。
(略)
全预制装配整体式剪力墙结构浆锚节点施工技术.pdf

[摘要]以全预制装配式混凝土结构项目一中南世纪城33号楼工程为例,阐述全预制装配整体式剪力墙结构浆锚节点施工技术及质量控制。重点介绍了图纸深化设计、构件加工、构件注浆管预埋、拼缝模板支设、注浆管内喷水湿润、搅拌注浆料、注浆管内孔灌浆、构件表面清理、注浆口管表面填实压光等。随后对浆锚节点进行随机剥离和拉拔试验,其管内注浆料密实;对钢筋进行拉拔试验,母材钢筋全部拉断,浆锚节点内未见松动,结果良好。[关键词]全预制装配整体式剪力墙;浆锚节点;质量控制
内容摘抄:
1工程概况
海门中南世纪城33号楼,地上10层,层高2.9m,建筑高度32.5m;地下1层。工程建筑面积为4556m2,其中地下室建筑面积474m2。平面形式呈矩形,东西长37m,南北宽13.10m。本工程为A级高度高层建筑,剪力墙结构,安全等级二级,基础形式为桩基,地下部分为现浇混凝土结构,地上部分采用全预制装配整体式(NPC)剪力墙结构。建筑抗震设防类别丙类;抗震设防烈度6度:基本地震加速度值0.05g;设计地震分组第一组;场地类别Ⅲ类;抗震等级四级。
2施工特点
以每层、每跨(户)为单元,根据结构特点和便于构件制作、运输和安装的原则将结构拆分成不同规格的构件,并绘制结构拆分图。相同类型的构件尽量将截面尺寸和配筋等统一成一个或少数几个种类,同时对剪力墙、异形柱受力钢筋(金属波纹注浆管)根据结构设计配筋进行逐根定位,并绘制构件图,这样便于标准化的生产、安装和质量控制。
3浆锚节点施工
全预制装配体系浆锚节点施工工艺流程:图纸深化设计→构件加工→构件注浆管预埋→拼缝模板支设→注浆管内喷水湿润→搅拌注浆料(随拌随用)→注浆孔及水平缝灌浆→构件表面清理→注浆管口填实压光。
3.1图纸深化设计、构件加工
工艺流程:P℃构件图纸深化设计→审核图纸→向设计部反馈修改、改进意见,返回设计→组织作业班组学习、熟悉图纸+下发生产作业班组进行生产制作→合格则成品进库堆放,若不合格重新生产制作→养护→+出库。
3.2构件注浆管预埋
工艺流程:施工准备→注浆管加工→预埋注浆管定位→注浆管校正→注浆管固定。
4质量控制
1)一般规定
①注浆用原材料必须有产品质量保证书及合格证,并经现场抽检复试合格后方可使用;②注浆孔直径及长度应符合设计要求。
2)主控项目
①配制注浆料的原材料及配合比必须符合设计要求:②注浆效果必须符合设计要求。
3)一般项目
①注浆孔的数量、布置间距、角度应符合设计要求:②注浆各阶段的控制压力和进浆量、密实度应符合设计要求。
(略)
JJF(吉) 113-2022 气相分子吸收光谱仪校准规范.pdf
吉林省地方计量技术规范
JJF(吉)113一2022
气相分子吸收光谱仪校准规范
Calibration Specification for Gas-phase Molecular Absorption Spectrometer
2022-11-21 发布
2023-01-01 实施
吉林省市场监督管理厅 发布

内容目录:
目录
引言(II)
1范围(1)
2引用文件(1)
3概述(1)
4计量特性(1)
5校准条件(2)
6校准项月和校准方法(2)
6.1基线噪声和漂移(2)
6.2测量线性(2)
6.3检出限(2)
6.4重复性(3)
7校准结果表达(3)
8复校时间间隔(3)
附录A校准记录格式推荐(4)
附录B校准证书内页推荐格式(6)
附录C气相分子吸收光谱仪测量结果的不确定评定示例(7)
内容摘抄:
气相分子吸收光谱仪校准规范
1范围
本规范适用于气相分子吸收光谱仪的校准。
2引用文件
HJ/T195水质氨氮的测定气相分子吸收光谱法
HJ/T197水质亚硝酸盐氮的测定气相分子吸收光谱法
HJ/T198水质硝酸盐氮的测定气相分子吸收光谱法
HJ/T199水质总氮的测定气相分子吸收光谱法
HJ/T200水质疏化物的测定气相分子吸收光谱法
凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范:凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用本规范。
3概述
气相分子吸收光谱仪采用气相分子吸收光谱法进行定量分析。被测样品经化学反应转化为对应的气相分子,气相分子的浓度与其特征吸收波长下的吸光度呈线性关系,依据朗伯-比尔定律通过测定吸光度实现对待测成分的定量分析。气相分子吸收光谱仪主要由进样系统、反应模块、光学系统、检测系统和数据处理系统组成。
4计量特性
气相分子吸收光谱仪的计量特性如表1所示。
(略)
全预制装配整体式剪力墙结构构件工厂化生产技术.pdf

[摘要]全预制装配整体式剪力墙结构(NPC)剪力墙、柱、电梯井、阳台、空调板、雨篷等构件采用工厂化预制生产,预留注浆管及节点钢筋:粱、板等水平构件采用工厂化预制生产叠合粱、板,预留上层钢筋及端部节点钢筋。通过现场吊装、注浆管浆锚及节点现浇形成整体结构体系。阐述了该体系构件工厂化生产的施工工艺和注意事项。重点介绍了台模加工与安装、钢筋与注浆管加工、钢筋骨架及网片绑扎、注浆管及安装预留预埋、混凝土浇筑等施工工艺。[关键词]全预制装配整体式剪力墙;构件加工;注浆管;预留预埋
内容摘抄:
1工艺原理
剪力墙、柱、电梯井、阳台、空调板、雨篷等构件采用工厂化预制生产,预留注浆管及节点钢筋:梁、板等水平构件采用工厂化预制生产叠合梁、板,预留上层钢筋及端部节点钢筋。
2关键工艺
施工工艺流程:台模加工、安装→钢筋、注浆管加工→钢筋骨架、网片绑扎→注浆管及安装预埋预留→侧模安装+工序验收→混凝土浇筑→混凝土养护→脱模→成品堆放→构件装车、运输。
2.1台模加工、安装
1)台模面板采用8mm厚钢板,背楞主龙骨采用l40a,次龙骨采用80mm×80mmU形钢,3mm厚。为确保焊接质量和台模面的平整度,焊接时使用氩弧焊,钢板接缝必须进行倒角处理,焊缝表面应均匀、平滑,无折皱,严禁有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑、针状气孔和熔合性飞溅等缺陷。修补后的焊缝应用砂轮进行修磨,并按要求重新进行检查。
2.2钢筋、注浆管加工
1)严格按照设计图纸、规范、图集及钢筋下料单对钢筋下料切割、成型,成型好的钢筋应进行分类摆放并做好标识。
2)注浆管采用金属波纹管。根据试验数据,当连接钢筋直径≤16mm时,宜采用注浆管直径为40mm:当连接钢筋直径>16mm时,一般注浆管直径取钢筋直径+25mm为宜。
3材料与设备
1)材料(见表1)
4质量控制
1)质量控制执行并不低于国家标准规范《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300一2001、《混凝土结构工程施工质量验收规范》及现行行业标准《清水混凝土应用技术规程》等的有关规定。
2)全预制装配整体式剪力墙结构体系预制构件允许偏差应符合表3的规定(不低于国家现行标准)。
(略)
全套管钻机成孔复合型桩基降水施工新技术.pdf

[摘要]针对基坑降水量小,围护结构外侧改移管线密布且交通繁忙无布设降水井场地,以及漂石地层中管井成孔困难和工期紧的问题,借助全套管钻机在直径1围护桩施工时提出了一种新的复合型桩基降水方法。结合勘察报告将桩身加长,在桩底填滤料形成汲水区,用副钢筋笼内配套水泵、滤管与围护桩钢筋笼连接,排水管和水泵电线置于PVC套管中,沿围护桩钢筋笼升至地面,汲水区上部用细砂将预施围护桩隔离。计算显示围护桩内水位降深3m时,1起单桩沉降为0.12mm,小于桩顶总沉降值的10%。采用本工.艺降低了施.工成本,经济效益明显。[关键词]地下工程;基坑:降水;围护桩;全套管钻机;沉降
内容摘抄:
1工程概况
北京地铁某站为两条地铁线路相交换乘车站,位于城市主干道交叉路口北侧的道路下方,南北向布置。车站西侧为商业超市与住宅小区,东侧为乡政府和住宅小区。车站主体采用装配式铺盖法施工,围护结构为全套管钻机成孔灌注桩。车站南端为两条线换乘节点,换乘节点处基坑深26.52m,基底标高20.08m,进入潜水1.0m,为保证水位在坑底1m以下,水位需降深2.0m,降水量约为800m3。换乘节点临近立交桥,周围交通繁忙,且基坑外改移管线密布,工程环境极其复杂,难以寻找合适的降水井场地。车站所处地层自上而下为人工填土、新近沉积土层、第四纪晚更新世冲洪积地层。第四纪晚更新世冲洪积层包括圆砾卵石⑤层、卵石⑦层、卵石⑨层,潜水面在卵石⑦层。在地层底深3.8~34.2m,粒径200mm以上卵石含量在60%以上,且大漂石含量较高,在层深20m左右,漂石最大粒径可达1000mm。
2成孔方法选择
在围护桩成孔施工中,为了选择适合于漂石地层的施工机械和工艺,进行了现场成孔试验,选取基坑南端W105、中间W52和北端W2783根桩作为试验桩。试验顺序自北向南进行,试验桩桩头采用人工挖孔,挖桩原状土(约3.5m)。
首先选取TR220D旋挖钻机试钻W278桩,当泥浆相对密度采用1.2,钻进速度为4m/h,仅钻深8.5m,出现了漏浆严重、塌孔等问题。后改进采用泥浆相对密度1.6,钻进速度2m/h,钻进到10m就出现了扭矩增大、钻杆抖动加重,至13.5m时,钻机采用自动加压无法进尺,改为强制加压,钻杆反弹上浮,无法钻进。钻头提出后,斗内只有少量岩石碎块,同时钻头侧齿已崩角。钻深10m时,渣土中卵石粒径为20~25cm,从个别卵石断裂碎块可以判断卵石粒径已达到30~40cm。W52桩在钻进的过程中也出现了同样的问题,钻进至10~12m时,钻
机进尺仅为15~20min/钻。从2根试验桩的施工记录可以发现,在地层10m以下,遇到了大漂石。旋挖钻机在地层10m以上的小粒径卵石中钻进较为容易,但在含有大漂石的地层难以钻进,钻头磨损严重。所以在含有大漂石地层,不能采用旋挖钻机。而且由于施工工艺的影响,泥浆浆液易污染环境,会导致华堂商场的抽水井堵塞,致使水源热泵系统损毁,所以在城市繁华地区也不宜采用。
3围护桩内降水施工技术
考虑施工降水需要,将围护桩成孔深度比设计深度加深3m,实际成孔深度为36.5m,孔底标高为9.177m左右,已入砾岩层。加深的3m范围为管井降水模式,由滤料、无砂滤水管及潜水泵组成,滤管外为滤料回填,滤料与混凝土桩底间填50cm的细砂。待成孔后,将围护桩钢筋笼放人全套管钻机套管内,滤管、潜水泵、泵管及电线通过小的副钢筋笼固定在围护桩钢筋笼上,装置就位后填充滤料及细砂,然后浇筑混凝土,如图1所示。
4围护桩内降水对桩沉降的影响
降水会引起土体的固结沉降,同时由于桩一土间的相互作用,必然会使围护桩也产生沉降。许锡昌等对深基坑降水对支护结构和周边建筑物的影响进行过研究,监测结果表明,降水对围护桩的水平位移和沉降影响较小,土方开挖结束后变形很快便趋于稳定)。采用钻孔桩内降水,对于桩体沉降的影响会有多大是需要研究的问题。换乘节点实际降水区域为25m×16m,将南端5根围护桩作为降水井,间距7.5m,考虑到降水曲线形式,5根围护桩每个桩井内水位实际降深按3.0m考虑。由于换乘节点围护桩桩底已至砾岩层,按潜水完整井考虑。降水模型按Neuman井流模型考虑,Neuman井流模型是比较完善的潜水井流模型,推导了考虑重力滞后效应的单井和群井水位降深值公式231
首先计算水位下降引起的土体固结变形,然后利用桩土之间连续分布的竖向弹簧模型,结合Cooke的剪切位移法理论建立桩侧土体位移与桩身周边剪应力之间的函数关系,将土对桩的附加剪应力沿桩身叠加得到土对桩总的附加作用力,利用修正分层总和法可以计算附加作用力引起的桩身沉降。
(略)
青岛北站主站房屋盖钢结构深化设计技术.pdf

[摘要]青岛北站主站房屋盖钢结构建筑造型独特,主要由10榀立体拱架组成,构件采用异形截面。结合该工程屋盖钢结构中的巨型复杂倒三角空间弯曲屋脊梁、多接口豆型截面横梁、空间双向倾斜梭形V形撑等关键部位的深化难点和解决措施,详细阐述了空间异形变截面钢结构的深化设计技术,展现了Tekla Structures和CAD三维技术结合在结构形式复杂的钢结构工程深化设计中的成熟应用。[关键词]钢结构;屋盖;立体拱架;异形截面;深化设计
内容摘抄:
1工程概况
青岛北站位于青岛市李沧区,为特大型铁路客站和综合性交通枢纽。主体结构由主站房屋盖、主站房高架候车厅、东西广厅和两侧对称的站台无柱雨篷组成,占地面积约4万m2。如图1所示。
主站房屋盖为复杂的空间钢结构体系,东西长约350m,南北宽168~213m。由10榀顺轨向的立体拱架组成(见图2),中部5m高、3.8m宽的三角形屋脊大梁将10榀拱形体系纵向串连为一个整体。每榀立体拱桁架由1榀拱、2根横梁、6对V形撑、16根交叉索以及2根横梁间的纵向檩条组成。拱形受力体系跨度为101.2~148.7m,最大悬挑约30m,每榀拱形受力体系通过几何单元的变化来模拟飞鸟展翅的姿态,最终形成一个结构新颖、造型独特的复杂空间结构。
2屋盖钢结构深化设计技术
2.1巨型复杂倒三角空间弯曲屋脊梁深化设计技术
2.1.1屋脊梁概况
屋脊梁纵向串联整个站房结构,为复杂巨型倒三角箱形结构,由2个倒三角形上弦、1个倒三角形下弦和中间腹板组成。其中上弦和下弦均为圆角折板和封板组成的三角密封结构。箱体内部在与主拱、屋面横梁交接处设置多道倒三角环形劲板用以结构加固。为了优化结构设计,顶板及腹板均设有孔洞,部分孔洞通过预应力拉杆进行加固。整个站房结构屋脊梁长约352m,倒三角箱形截面高度5m,宽度3.8m,重约1.8t/m。如图3所示。
2.2人字拱深化设计技术
2.2.1人字拱概况
人字拱对称分布于屋脊主梁的两侧,共10对,单根最大长度75m,单根最重121t,人字拱下部与拱脚桩基承台相连,上部与屋脊主梁焊接,是整个结构的主要承重构件。
2.3多接口豆型截面屋面横梁深化设计技术
2.3.1屋面横梁概况
屋面横梁对称分布在屋脊主梁的两侧,与人字拱采用V形撑及拉索预应力体系连接,屋面横梁截面由竖向腹板、上部方管及下部豆型截面组成,共34榀,单根最长102.1m,单根最重122.3t。竖向腹板在靠近屋脊梁侧区段内沿纵向高度渐变,由开始渐变区段至与屋脊梁接合处竖向腹板高度由1593mm渐变至3834mm,豆型截面尺寸恒定,沿屋面横梁下部控制线弯曲变化。屋面横梁之间采用主檩条连接,最多单侧接口达到15个。屋面横梁0.83~1.15t/m。如图6所示。
3结语
钢结构深化设计是联系设计、制作和安装单位的桥梁,钢结构深化设计的质量直接关系到结构的安全、工程的成本、工期等,特别是对类似青岛北站主站房屋盖这样的空间异形变截面工程能否很好地实现建筑师的意图,起到了非常重要的作用。本文从青岛北站主站房屋盖钢结构特点着手,经过精心的深化设计,达到了理想的效果。通过工程关键部位深化设计技术,展现了Tekla Structures三维技术和CAD相结合在结构形式复杂的钢结构工程深化方面的优势,可供同类建筑钢结构工程的设计、施工参考。
(略)
设有加芯旋喷桩的双排桩支护结构在基坑工程中的应用.pdf

[摘要]加芯旋喷桩与双排支护桩的组合式支护结构形式适用于基坑较深、地质条件较差、周边环境较复杂的基坑支护工程。从设计原理、施工工艺两个方面阐述了加芯旋喷桩的应用技术,并应用于实际工程,取得了良好的效果。[关键词]基坑;支护;旋喷桩;双排桩;施工技术
内容摘抄:
1设计原理
双排桩支护+加芯旋喷桩复合式支护结构是在原有双排桩之间设置几排水平拉力,使双排桩之间除了冠梁层的连接外在桩身也增加几道水平约束,从而控制双排桩深层水平位移,减小双排桩桩身弯矩和嵌固深度。桩身所增加的水平约束,通过加芯旋喷桩实现,加芯旋喷桩可采用旋喷桩机水平或者呈一定角度成孔,端部通过高压旋喷扩孔,成孔后内插钢管、钢筋、型钢、微型预制桩等不同结构构件,使之与双排桩连接成一体,共同受力。设有加芯旋喷桩的双排桩结构能够克服常规双排桩结构在超深基坑工程中的不足,有效增加双排桩结构的抗倾覆能力和刚度,有效控制基坑开挖过程中的桩体位移,同时还能适当减少后排桩的桩长,节约工程造价。
1.1设计原理
桩身设有加芯水平旋喷桩的双排桩结构如图1示。在前排桩和后排桩的施工过程中,分别在其钢筋笼上同一深度位置预埋相同直径的预埋管,成桩施工结束后,待基坑开挖到预埋管深度位置,沿着前后排桩桩身中的预埋管施工水平旋喷桩。旋喷桩采取分段或连续旋喷施工,前后排桩桩间位置全部旋喷固结,若采用分段型旋喷桩,其末端位置的旋喷直径相应增大,形成扩大头的锚固体。旋喷桩施工结束后,在其桩体质量稳定前,将内插结构构件插入其中。
1.2技术优势
双排桩支护结构是一种新型的基坑支护结构,与普通排桩相比,它具有侧向刚度大、基坑变形小、施工工期短等优点,被广泛应用于基坑支护中。但国内外基坑支护中所采用的双排桩多为常规悬臂式双排桩,并且适用于较浅的基坑中,若用于深基坑中,需加大桩径、增加桩长,同时却不能很好地控制桩顶变形,施工成本较高,局限性较大。桩身设有加芯水平旋喷桩的双排桩结构,是一种复合型双排桩支护结构,以降低双排桩自身结构的造价作为出发点,同时研究双排桩的适用性,其主要技术优势如下。
2工程实例
昆明某休闲园改扩建工程,建设场地位于昆明市滇池路与红塔西路交会路口,地貌上属于昆明湖积盆地之中。项目工程拟建场地拟建办公楼3层,设地下室2层。基坑开挖深度约为10.5m,基坑周长约为340m。
2.1基坑周边环境
基坑工程周边环境平面布置如图2所示,图中阴影面积为本基坑工程范围,因本工程为改扩建项目,基坑周边为已建建筑物C,D,E1,E2,E3栋等以及市政道路,基坑周边各侧具体布置情况如下:①基坑北面为已建建筑E1,E2,E3栋,3栋建筑物均为管桩基础,其中E1栋距离基坑开挖线9.7m、E2栋距离基坑开挖线16m、E3栋距离基坑开挖线24m,同时距离基坑开挖线3.5m处还存在已拆建筑物的旧基础,为管桩桩基础。②距离基坑南面13m为市政红塔西路,道路宽18m,日常车流量较大。③基坑西面为已建建筑物D栋,距离基坑约5m,该建筑为在使用中的游泳馆,管桩基础。④基坑东面为市政道路滇池路,日常车流量很大,滇池路最近处距离基坑约4m,同时道路下方管线密集。
2.2工程地质条件
根据本工程的岩土工程勘察报告,场地地基土表面为杂填土,其下为冲洪积相、湖相、湖沼相沉积的黏性土、粉土、泥炭质土层等。地层层位在水平方向和垂直方向层顶埋深及厚度均有一定的变化起伏,反映出沉积环境受水流、物质来源等多种因素的影响结果。基坑底以上主要分布土层为①,杂填土、②黏土、③,泥炭质土、③粉土(该层土非常厚,平均厚度为8m),基坑底落在③粉土层上。各层土的物理力学参数如表1所示。
3施工工艺
3.1施工工艺流程
桩身设有加芯旋喷桩的复合型双排桩支护结构施工流程为:计算确定前后双排桩的施工参数→施工准备工作→制作钢筋笼,在钢筋笼上设计位置安装和绑扎预埋管→前后排桩及冠梁、连系梁施工→土方开挖至预埋管深度位置后,进行旋喷桩成孔、旋喷施工→在旋喷桩桩体质量稳定前插人钢筋→腰梁施工→钢筋张拉→继续开挖基坑。
3.2施工准备工作
施工准备工作分为材料准备、施工机具准备、工作面等。材料准备包括钢筋、预埋管、水泥、钢筋混凝土方桩、锁具等,施工机具准备包括桩机、高压旋喷钻机、100型地质钻机、高喷台车、高压泵、千斤顶等。
4存在的问题及改进措施
桩身设水平加芯旋喷桩的复合型双排桩支护结构,虽然比传统的放坡开挖、桩锚支护结构造价稍高些,但是传统的放坡开挖与桩锚支护无法达到基坑安全及基坑变形的要求。复合型双排桩支护结构是在保证基坑安全条件下最优的支护方式,与内攴撑、地下连续墙等支护方式相比,其费用降低很多,也缩短了工期。本文通过工程实例,证明复合型双排桩支护结构的稳定性、安全性、可行性,解决了深基坑支护的难题,节约了基坑支护成本,取得了不错的经济效益,同时为本工程缩短了工期,具有非常可观的社会效益。但同时仍然存在以下问题。
1)复合型双排桩支护结构的设计计算方法还不够成熟,实测数据还不多,受力机理不够清楚。
2)复合型双排桩基坑外侧需要有一定空间,以利于双排支护桩的实施,因此对于场地极其狭小的场合,该支护形式的使用受到限制。
3)复合型双排桩支护结构选型难度大,需要有丰富经验的设计人员才能选择合适的复合型双排桩支护结构。针对以上问题,提出以下改进措施,使复合型双排桩能在更多的基坑工程中得到应用。
(略)
秦岭隧洞7号洞上游硬岩高压富水段帷幕注浆堵水方案设计.pdf

[摘要]针对引汉济渭工程秦岭隧洞7号洞上游段突发性特大涌水,结合地质预报情况,进行了帷幕注浆堵水方案设计,从布孔方式、施工工艺、浆液配比等方面详细阐述了帷幕注浆的设计要点,并对施工技术提出了相关要求。[关键词]地下工程;隧道;涌水;注浆
内容摘抄:
1工程概况
1.1工程地质及水文地质条件
引汉济渭工程秦岭隧洞7号洞洞口位于黑河水库区,斜井长1877m,主洞上游长3569m,下游长4553m,隧道最大埋深1230m,涌水段埋深约80m。7号洞上游涌水段岩性主要以花岗岩、花岗闪长岩为主,裂隙发育。
1.2涌水基本情况
1)上游掌子面至贯通段,图纸标示均为花岗岩,属Ⅱ类围岩,设计最大涌水量为2334m3/d。在K69+536一K69+020段施工过程中,岩体完整,围岩干燥无水,存在岩爆现象;自K69+002处开始,掌子面出现不同程度的线状滴水及面(股)状流水。
2)上游掘进至K68+995处时,开挖面环向多处线状滴水,掌子面呈面状、股状流水,拱腰出现多处直径约50mm的带压股状流水;钻孔过程中,大量水自周边孔眼涌出,装药时会推出药卷。经测算,初期涌水量约13200m3/d,后逐步增加。
2超前预报结果
上游掌子面K68+984前方进行超前地质钻探,目的在于排出地下水、探明前方有无地下暗流。根据设计图纸,钻探段均为Ⅱ类围岩,本次钻探不做取芯,主要是通过钻探了解围岩是否有空洞,探明前方是否有富水区。
通过对钻机自行记录的钻进速度、推进力、转速、扭矩、送水量、送水压力、打击能等数据,以及现场人员对全程监控资料的综合分析,并根据围岩倾角等情况对结果进行修正,得出该段钻探情况如下。
1)K68+984一K68+978段,长度6m,为爆破影响区,钻进速度稳定,约为0.3m/min,送水量70/min,送水压力稳定。推断该段围岩整体较好。
3注浆堵水方案设计
3.1总体设计方案
根据涌水段地质、工程环境及出水状况,采取“以堵为主、限量排放、堵排结合、排水降压”的原则进行方案设计。通过超前全断面帷幕注浆,达到充填围岩裂隙、封堵裂隙水,提高围岩整体性,保证开挖施工安全。具体方案分以下4步。
1)集中引排涌水,止浆墙封闭开挖面,形成可满足注浆堵水的静水静压条件,并对注浆工作面后方一定范围进行必要的加固补强。
2)选择注浆预设计方案,周边5.6个注浆孔兼顾超前地质探孔,采取探注结合的方式对前方地层出水情况进一步探测,进一步完善确定注浆参数。
3)对设计方案的单序孔实施超前注浆堵水措施,逐渐封闭裂隙出水,加固破碎岩体。
4施工质量及安全保证措施
4.1质量保证措施
1)注浆泵水泥浆吸浆头安设吸浆笼头,水玻璃吸浆头外包裹纱网,防止大粒径材料吸入造成吃浆能力减弱。每间隔一段时间,提起吸浆头并进行晃动,以防止浆液堵塞。
2)施工过程中,当压力急剧上升时,先暂停注浆,找出原因再进行处理。若是管路堵塞引起,故障清除后,继续注浆;如管路未堵塞,注浆即可。
3)注浆时如与其他孔串浆,关闭串浆孔后继续注浆,若此问题频繁发生,应加大注浆孔与钻孔的相对距离,或者钻一孔注一孔,以减少串浆现象的发生。
4)漏浆现象严重时,采用间歇注浆的方式,或者调整浆液配合比来缩短凝胶时间,当无效果时,暂停注浆,分析原因后再采取其他措施。
5)保持管路的通畅,避免因堵塞管路影响到注浆结束标准的判别,注浆结束后,及时清洗管路。
6)不得任意延长分段长度,必要时可采取重复注浆措施,以确保注浆质量。
4.2安全保证措施
1)在钻孔过程中如遇涌水,单孔出水量小于5m3h,继续钻进;若水量在5~10m3h,则注意观察水量变化情况,并通知值班技术工程师,决定是否注浆:若水量大于10mh,则停止钻进,退出钻杆,进行注浆,同时通知项目技术负责人到现场制定有关处理方案。
2)施工时应安设有一定排水能力的排水系统,施工中做好排水准备工作,以防止施工中大量涌水形成危害;准备好抢险材料,做好抢险准备工作。
3)作业人员在管路拆除、注浆泵操作过程中要佩戴防护眼镜,防止浆液溅入眼睛。
4)在扫孔过程中,人员撤离到安全地带,防止由孔口吹出土石块伤人。
(略)
深厚软土路基堆载土填筑施工技术.pdf

[摘要]以真空联合堆载预压法软基处治工程实例为基础,通过对施工工法进行深入分析和实践,再根据实际施工经验分析总结路基堆载土填筑施工技术;控制每级路基堆载土填筑厚度,确保软基处理完成后,堆载土顶面标高等于交工面标高,避免进行二次填筑或挖除多余土方造成工程延期和增加施工成本现象。[关键词]公路工程;路基;堆载土;沉降;施工技术
内容摘抄:
1工程概况
拟建滨海次干路和横琴中路位于横琴岛北部片区,在建场地原有地貌主要表现为鱼塘、滩涂地、河涌、杂草地、蕉林地、砂石土路;下卧土层主要为淤泥层,深10~35m,局部达45m。场地地质条件根据地质勘察报告揭露地层情况自上而下:①素填土褐、灰褐色,主要由黏性土组成,含少量角砾及植物根茎;呈湿~饱和、松散状态;厚度为0~2.0m。②淤泥灰~深灰色,含有机质,具腥臭味,土质均匀、细腻,局部富集贝壳碎屑,呈饱和、流塑状态,厚度为10~35m。③砾质黏性土灰白~青灰~褐黄色,原岩结构依稀可辨,大部分矿物已风化成土状,残留的矿物成分主要为石英,岩芯多呈土柱状,黏性较差,呈饱和、硬塑状态,厚度为1.2~3.5m。④全风化花岗岩灰白~青灰色,原岩结构可辨,大部分矿物已风化成砂土状,残留矿物成分主要为石英,岩芯呈土状、土夹砾砂状,黏感极差。
场地内地下水埋藏深度0~2.8m,相当于绝对标高-1.270~3.900m。
2施工情况
本工程真空联合堆载预压采用试验先行的方法,根据试验段的数据指标,制定实际施工中的各项质量控制措施,堆载土填筑分层厚度、碾压遍数、机械配备及其过程中质量控制措施等。施工采用方格网法进行土方卸载、摊铺,土方摊铺完成后采用压路机碾压夯实,最后进行压实度检测,检测合格后方可进行下层土方填筑;路基填筑完成后,随着软土的排水固结,路基填筑顶面持续沉降,当沉降超过土方单层填筑厚度时,及时进行沉降补方,补方完成后,淤泥层顶面荷载增大,软土在荷载作用下继续排水固结。施工期间道路全线均出现沉降补方现象,补方1~3层不等。
3土方填筑关键技术
3.1根据图纸计算土方填筑厚度
土方填筑厚度=路基顶面高程-整平高程中粗砂层厚+预压期沉降值。预计路基填筑顶面标高=土方填筑厚度+中粗砂厚度+整平标高2.000m。
3.2根据实际施工计算土方填筑厚度
根据真空联合堆载预压法处治软基实例,当软基处理场地膜上中粗砂铺设完成后,淤泥已经完成了初步的排水固结,在接下来的土方填筑过程中,除在土方填筑时,沉降发生局部突变,其余时间沉降速率逐渐变小,最终趋于稳定,所以在土方填筑过程中可根据此规律预测预压期软土地基沉降量,并调整土方填筑。具体原理如下。
3.3实际路基填筑顶面标高
本次分析在道路全线,根据地下所处淤泥层厚度不同,分别选取3个沉降监测断面进行数据的分析总结,根据现场实际情况,道路全线整体累计沉降量均大于设计预压期沉降值,按照设计要求进行沉降补方,补方量达29万m3。
(略)
强夯法与分层碾压法处理高填方地基稳定性分析.pdf

[摘要]结合工程实例提出高填方地基分层强夯处理的特点。通过强夯法和分层碾压法在处理单位压实功、分层厚度、填料粒径控制、回填方式,以及地基处理后层面间结构,原地面的处理等方面的比较,得出强夯法处理高填方地基稳定性较高的机理。实践表明强夯法工艺上简单易行,质量上易于保证,逐渐成为高填方地基加固的重要手段。[关键词]强夯;高填方地基;地基稳定性;压实功
内容摘抄:
1高填方地基分层强夯处理特点
强夯法分层处理高填方地基有工艺简便,施工速度快,处理费用低,适用性广的特点。经分层强夯处理的高填方地基的稳定性大大提高,边坡抗滑性能突出;采用传统的分层碾压的填方地基,特别是填方高度较大时,很容易出现地基失稳,边坡破坏。
1)西南某工程为泥岩高填方地基,最大填方量500万m3,最大高度35m。主厂房处理面积100万m2,填方地基采用分层填筑,分层强夯,强夯厚度为6m,能级为4000kN·m,2005年3月完工,至今场地稳定,场地沉降和边坡变形值满足控制要求。而同场地的煤场区,采用分层碾压处理,在填筑高度达15m左右时产生滑坡,在坡脚构筑抗滑桩后,继续进行分层碾压施工,在填筑到25m左右时,再次发生滑动,并将已构筑抗滑桩剪断,不得已又进行第2次抗滑桩施工,并增大了抗滑桩截面面积。
2)西南某工搬迁改造工程场地,采用搬山填沟造地,场地回填材料为开山的砂岩与泥岩。场地回填地基采用分层碾压处理,最大填方高度38m,场地填方施工完成数月后,坡脚40m外地表隆起,呈现滑坡迹象,后经在坡脚至隆起处采用强夯加固处理,才抑制了填筑体的滑坡发展。
2高填方强夯地基的稳定性
2.1强夯处理与分层碾压处理单位压实功比较
1)填方地基的压实质量以压实系数入。控制入。为压实填土的控制干密度与填土最大干密度的比值,而压实填土的最大干密度和最佳含水量由击实试验确定。土的最佳含水量和最大干密度随压实功变化而不同。轻型击实试验的最佳含水量接近塑限,而重型击实试验的最佳含水量小于塑限。轻型击实标准的压实功相当于6~8t压路机的碾压效果,重型击实试验的压实功相当于12~15t压路机的碾压效果。轻型和重型击实试验单位土体压实功的试验参数与压实功比较如表1所示。
2.2施工工艺比较
2.2.1分层厚度比较
1)分层碾压
土方填筑地基应采用分层填筑,分层压实,采用机械压实时,分层的最大松铺厚度一般≤30cm,当填筑地基的设计要求较低时,最大松铺厚度≤50cm。土石填筑地基不得采用倾填的方法,均应分层填筑,分层压实。每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定,不宜大于40cm。
石方填筑地基分层虚铺厚度一般不宜大于50cm,当设计要求较低时,分层虚铺厚度不宜大于1.0m。
3结语
工程实践表明,在保证正常的施工参数和施工工艺条件下,强夯法施工质量、压实度可高于分层碾压一至数个等级,而在工艺简便易行上也优于分层碾压,施工质量更易于保证。在施工速度上,分层碾压更是难于企及。
在当前我国建筑用地日益紧张的情况下,建筑用地日益依赖于搬山填沟人工造地,高填方地基的稳定性成为建筑工程安全的突出问题,强夯法已成为高填方地基加固的重要手段。
(略)
深圳湾体育中心空间变曲面弯扭斜交网格结构高效深化设计.pdf

[摘要]深圳湾体育中心钢主场馆钢屋盖采用单层空间变曲面弯扭斜交网格结构,包括单层网壳和竖向支撑系统,其节点形状均不同,弯扭板件展开精度高,深化设计困难。根据工程特点,开发专用的钢结构详图绘制软件。详细介绍了深化设计软件开发及钢屋盖精确建模关键技术措施。并采用保证高效深化的设备和人员配置,解决了深化设计难题,具有高效、精确等优点。[关键词]深圳湾体育中心;钢结构;弯扭斜交网格;深化设计
内容摘抄:
1工程概况
深圳湾体育中心是第26届世界大学生夏季运动会的主要分会场,占地面积30.77hm2,坐落在深圳湾滨海休闲带中段,毗邻深圳湾和香港。其主要建设内容有“一场两馆”,即体育场、体育馆、游泳馆及运动员接待服务中心、体育主题公园及商业运营设施等,总建筑面积约25.6万m,将承担足球预赛、乒乓球决赛、游泳等比赛和训练等。
深圳湾体育中心主场馆长约500m,宽约240m。体育中心屋盖为箱形截面的空间变曲面弯扭斜交网格组成的单层网壳结构,将“一场两馆”有机联系在一起,内部采用较少支撑形成大空间,外部形成一个包裹,形似“春茧”(见图1)。
2深化设计总体思路
主场馆钢结构总体分为:南北两侧屋盖,大树广场花篮结构及上部屋盖。其中屋盖是核心部分,主要包括:单层网壳和竖向支撑系统(见图2)。单层网壳为空间变曲面弯扭斜交网格钢结构,有约10590个节点和19718根构件,构件截面多样(☐400×300×10×10~☐700×450×50×50),构件不同程度的空间弯扭,节点形状相似但均不相同,完全依靠人工绘制加工详图,建模及弯扭板件展开无法完成,且空间定位坐标表达复杂,深化设计工作量巨大,精度难以保证。
针对本工程特征及特殊要求,开发了专用的计算机辅助深化设计软件一屋盖弯扭构件专用详图绘制软件,用以完成单层网壳部分的详图设计。目前该软件已成功应用于该工程主体构件深化设计。
3深化设计方法与软件
3.1单层网壳专用软件开发运用
通过结构分析和统计可知:屋盖顶部较平,构件弯扭程度小,而屋盖侧壁、转弯处、大树广场部分,构件弯扭程度大,根据弯扭程度将构件分为两大类,按照不同的设计思路进行设计:①构件弯扭程度大的区域,构件沿全截面弯扭,主方向在满足吊装及运输条件下为通长构件,次方向按网格区间断开;②弯扭程度小的区域,通过优化将中心线以外800mm范围内的节点弯扭,中间杆件全部为直段,实现网格之间的构件表面连续。
3.2精确建模
1)读取原设计图纸各控制点的三维坐标,自动生成空间折线模型,通过运算拟合成空间网格曲线。
2)按照设计图纸要求,将构件按不同程度的弯扭进行区域划分,划分为弯扭区与非弯扭区。
3.3定义截面
屋盖构件三维线模型建立完成后,按照设计图纸进行每个杆件截面属性的输入,保证深化设计图纸构件截面与原设计图一致。
3.4实体拉伸
通过两种不同方式拉伸网格实体。对于弯扭区,相交网格线切线形成一个平面,平面外法线作为该节点构件的法向量,通过节点间法向量,按照定义好的截面,沿中心线均匀拉伸节点间杆件形成实体。对于非弯扭区,节点中心线以外各800mm作为节点,节点为弯扭节点,节点间杆件为直段,分段拉伸实体。弯扭节点按照弯扭区作法拉伸,直线段按照原设计给定的中央节点法向量作为全截面法向量,沿直线拉伸杆件形成实体。
4.2人员配置
1)人员组织
深化设计部配置36人,除2位倾问专家指导工作外,其他人员均直接参与设计。并将其中6人派驻工厂和现场进行设计和服务。
2)深化设计人员岗位责任为准确、快捷地完成深化设计工作,由1名经验丰富的高级工程师任深化设计负责人,下设分组,除常规设计外,增加软件开发组和计算分析组,具体人员及小组岗位责任如下:①项目经理、总工程师及副经理负责整个项目深化设计的协调管理及与原设计的沟通联络;②专家顾问组负责重大技术问题的解决和把关等;③驻工厂、现场代表负责工厂加工及现场安装等有关图纸问题的协调、解决及服务,传递现场修改信息,及时递交图纸;④计算分析组负责节点分析计算与优化节点的比对计算,预拱设计、温度应力影响分析等;⑤软件开发组针对本工程结构特点,开发能够直接生成工厂用详图的专用软件,并全程跟踪进行软件功能的修改和完善;⑥详图设计组负责施工详图的设计,工艺标准设计、与工厂的工艺协调,其中审核工程师负责图纸审核。
(略)
深圳平安金融中心高精度北斗变形监测系统的研发与应用.pdf

[摘要]针对深圳平安金融中心建造过程,采用北斗兼容GNSS接收机进行了施工变形监测,探讨了在复杂施工环境下,数据采集方法及后处理算法,有效解决了因环境因素造成数据质量差而无法高精度解算的问题;同时利用小波变换提取了大楼南北向、东西向和高程方向的自振频率;测定了风荷载下的楼体位移和超高层楼体高度及随昼夜温差引起的变形,为超高层建筑安全施工提供了可靠的数据基础。[关键词]高层建筑;北斗兼容GNSS;变形;监测;应用
内容摘抄:
1工程概况
深圳平安金融中心工程地处深圳市福田中心区,周边建筑物密集,分布有高档商场、住宅及办公区,人流密集。塔楼屋顶高度为597m,地上118层。塔楼中心为“钢骨-劲性混凝土”核心筒,外框由8根巨型钢骨混凝土柱、7道巨型斜撑和7道环带桁架构成,内外筒间通过4道伸臂桁架相连。
2监测方案
由于该项目监测周期较长,采用北斗兼容GNSS技术应考虑总体框架设计,在地面开阔地建立永久控制点。根据现场勘查及相关部门协调,最终选定地面2个基准点,分别位于深圳红树林公园内和项目部办公楼顶,标号为HSL01,XMB02(见图2)。两基准站的周边环境较好,无明显的干扰源。
3结果分析
3.1基准站坐标计算
选择同时段北京、武汉、中国台湾、拉萨等IGS站的观测数据与HSL01,XMB02观测数据进行联合解算,获得两基准站WGS框架下的地心坐标,并将其投影到500m平面上,作为已知起始坐标。
3.2同步环坐标增量闭合差
考虑到楼顶的复杂情况,各监测点接收的卫星信号会受到不同程度的影响,因此将每个监测点分别与HSL01,XMB02基准站构成同步环,即共有8个同步三角形。对每个三角形进行x,y,z3个方向坐标增量闭合差检验,结果如表2所示。由表2可知,x,y,z方向坐标增量闭合差最大值为3.8mm,最小值为0.2mm,均能满足1/(100万)相对误差要求。
4结语
本文依托深圳平安金融中心项目,选择合理的监测方案和数据处理方法,效果良好。综合上述分析,可知北斗兼容GNSS技术的高程精度为6.6mm;风速3m/s时,大楼x方向摆动±1.5cm,y方向摆动±3.5cm;白天和夜间温差8℃时,大楼高度变化1.5cm;大楼结构振动主频在南北方向、东西方向和高程方向分别为0.1711,0.1944Hz和0.1892Hz,可满足超高层建筑施工变形监测的要求,为建筑物后期的运营安全监测提供基础资料和技术积累。
(略)
深圳京基金融中心地下室桩墙合一防排结合设计与施工.pdf

[摘要]结合工程实例,介绍了支护结构与地下室外墙桩墙合一的支护结构体系,通过排桩相互咬合形成结构自防水,运用多重防水技术形成防水体系,将地下室外墙渗水隐患降到最低。在桩墙间留设排水系统,实现地下室外墙防水防排结合的目的。通过经济效益分析,该方案也取得了较好的经济效益。[关键词]地下工程;高层建筑;支护结构;桩墙合一;防水;施工技术
内容摘抄:
1工程概况
深圳京基金融中心A座主塔楼高441.8m,地下4层,地上100层,建筑面积为60万m2,位于深圳市罗湖区蔡屋围金融中心区,主要功能是甲级写字楼和超五星级豪华酒店(见图1)。本工程占地面积约3万m,基坑深度达22m,地下室外墙总长为858m,共4层地下室,地下室支护主要采用人工挖孔灌注桩与抗拔锚杆相结合的支护结构,支护桩直径为1.2m,间距为1.3m,锚杆长度为22~26m。
2深基坑支护方案比选
目前,深基坑工程支护主要形式有排桩+锚(索)杆、SMW工法桩+锚(索)杆、地下连续墙和桩+内水平支撑等支护结构形式。在工程设计与施工中,除逆作法施工外,基坑工程支护结构与地下室外墙结构都是分离的,是独立的两个结构体系。在逆作法施工中,大多采用地下连续墙,墙体连续,结构形式及受力要求均能满足地下外墙功能要求,采用地下连续墙作为地下室结构外墙又作为基坑支护的工程较多,即二墙合一。在京基金融中心工程中原先设计采用基坑工程支护结构与地下室外墙结构分离的独立结构体系,通过设计优化,也可以采用桩墙合一的支护结构体系。通过分析比较可知,前者成本高、工期长,地下室外墙存在漏水的风险;后者节省工期,地下室外墙可作为支护结构,从而节省成本。故本工程选择桩墙合一的结构支护体系,并通过在支护桩背水面设置防水以及留设排水沟及排水管,同时设置衬墙,解决了地下室支护桩外墙渗水等问题。
3关键技术
3.1支护体系设计
在前期进行基坑支护设计时,应充分考虑支护结构与永久结构的关联性,要求支护设计既要满足现行基坑设计规范及标准要求,确保基坑施工安全,又充分考虑其防水性能及耐久性能,支护寿命与建筑设计寿命保持一致,作为地下室外墙永久工程使用,需要支护设计单位与结构设计单位密切配合。通过提前进行结构节点设计,在支护桩上预埋钢筋,后期与地下室结构连梁连接,两者形成整体共同作用,确保地下室正常使用受力要求及抗震作用受力要求。
3.2堵漏及防水体系
堵漏及防水体系为:①采用“水不漏”等堵漏材料将桩身出现的渗漏点进行封堵,解决明水渗漏问题;②采用渗透结晶型防水材料等刚性防水材料对桩身出现的细小裂缝进行封闭,增强桩身抗渗能力;③采用柔性防水材料对整个支护桩壁进行防水涂膜施工,形成防水加强层。多重防水技术运用形成坚固的防水体系,将地下室外墙渗水隐患降到最低。
4效益分析
4.1经济效益
通过实现支护桩作为地下室外墙施工,不仅改善了地下室外墙防水的性能,使地下室内长期处于干燥干净的环境中,满足地下室车库使用要求,同时由于取消地下室结构外墙,节省大量资源,加快了工程的施工进度,具有长期的综合效益。另外,该技术在京基金融中心工程成功应用,并取得了约507万元的经济效益,如表1,2所示。
4.2社会效益(包括节能和环保效益)
进人21世纪,自然资源消耗、生态环境问题已引起社会各界的广泛关注,因此,必须摈弃传统建设观念,从全生命周期的角度,来衡量建筑业消耗对生态环境的影响。推广应用支护桩与地下室外墙合一施工技术,不仅可以将地下室基坑开挖期间用于基坑支护的支护桩作为建筑的永久支护结构,而且可以实现地下室外墙桩墙合一,减少对社会资源的浪费;同时在支护桩进行背面防水,实现地下室外墙的防水排水结合,简单实用、维护简便,保持地下室的通风干燥,提供干净舒适的地下空间环境。因此,本项目研发的支护桩作为地下室外墙施工技术具有良好的社会效益,符合节能减排的国家政策要求。
(略)
深基坑开挖支护变形规律及控制措施研究.pdf

[摘要]以某城市地铁车站基坑工程为背景,借助数值模拟方法和现场实测数据,对深基坑开挖引起的变形及基坑变形控制措施进行了研究。通过对计算值和实测值进行对比,对基坑围护桩的水平位移、沉降以及坑底隆起进行了分析。从围护桩的嵌固深度、支撑位置及刚度、坑底土体加固、坑外隔离墙设置等几个方面介绍了基坑变形控制措施。[关键词]地下工程;地铁车站;深基坑;支护结构;变形;控制措施
内容摘抄:
1工程概况
某城市地铁车站基坑工程,设计起讫里程CK5+367.535一CK5+833.135,车站总长467.2m,总宽18.2~23.1m,站台中心处开挖深度约15.51m,覆土厚度约2.5m。场地周边均为菜地和水塘,最近的居民楼在基坑深度3倍距离以外,对施工的干扰较小;标准段场区内市政管线相对较多,均分布在既有道路两侧。
根据车站地质勘察报告,场地地层由人工填土(Q)、第四系全新统冲积层(Q)、下部为第三系新余群(E,)基岩。按其岩性及其工程特性,自上而下依次划分为:①2素填土,②1粉质黏土,②2粉砂,②21淤泥质粉质黏土,②4中砂,②,粗砂,②。砾砂,⑤,强风化泥质粉砂岩,⑤2中风化泥质粉砂岩,⑤,微风化泥质粉砂岩,各层土质不均匀,风化岩起伏较大。基坑开挖深度范围内地下水主要为赋存于砂砾层中的孔隙潜水,水位变化主要由雨水和江水补给,地下水位位于地表以下4m处。
2计算模型及施工模拟
2.1计算模型的建立
基坑开挖深度16.1m,宽度17.7m,计算模型边界范围宽度取开挖深度的3~4倍,深度范围取开挖深度的2~3倍。故基坑左右边界分别取60m,下边界取35m,考虑模型的对称性后取1/2模型进行计算;网格部分基于15节点三角形单元,计算网格共1025个单元,8586个节点;模型的左右边界采用法向约束,底边采取固端约束,如图1所示。
2.2本构模型与材料参数
在模拟计算中,土体材料按均质弹塑性考虑,本构关系符合莫尔-库仑(Mohr-Coulomb)准则,各土层计算参数如表1所示;支护结构采用弹性本构关系,结构材料参数按表2取值。
3计算结果分析
3.1围护桩水平位移分析
不同开挖深度工况下的桩体水平位移变形如图2所示。由图2可得,在开挖过程中,围护桩的变形发展形态是不同的,第1步开挖后桩体变形基本呈倒三角形,变形近似为一条直线;随着开挖的不断进行,围护桩的变形不断增大,桩体水平位移最大值位置逐渐下移,直至开挖完成后趋于稳定,最后呈两头小中间大的“胖肚”形。
4变形控制措施
对于基坑变形的控制,往往从两个方面来考虑:一是在设计过程中,通过增强支护结构自身抵抗变形的能力以达到变形控制要求;二是在施工过程中,通过改善施工方法、加强施工管理或者采取加固措施等方法来控制变形。在实际工程应用中,一般采用增加围护桩嵌固深度、改变支撑位置、增强支撑刚度、加固坑底土体、增设坑外隔离墙等措施是控制基坑变形首先考虑的方法和关键技术措施。
4.1围护桩嵌固深度
当围护桩嵌固深度分别取6.4,8.4,10.4,12.4m时,围护桩的水平位移及坑底隆起变形分别如图7,8所示。
4.2支撑位置
图9为将第2道钢支撑位置下移0.5m后围护桩水平位移变形。从图中可看出,改变支撑位置前围护桩最大水平位移为21.375mm,位置在11.0m;改变支撑位置后围护桩最大水平位移为21.809mm,位置在10.5m。支撑位置改变前后最大水平位移值有所增加,且发生位置也略有上移。由此说明,围护桩的变形对支撑位置的改变是比较敏感的,在基坑支护结构设计时,支撑位置的设置,除了考虑施工空间外,还应当考虑对基坑支护结构内。
(略)