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施工案例分析

施工案例分析

施工案例分析范文第1篇

关键字:防雷工程;案例分析

Abstract: In this paper, combined with the Fuyun County sol in copper molybdenum mine mine construction process, analysis of the specific problems encountered, through analysis, comparison, especially related to lightning protection, grounding device, so as to achieve the expected goal.

Key words: lightning protection engineering; case analysis

中图分类号:TU74

1 工程简介

本工程隶属于白银有色集团股份有限公司索尔库都克铜钼矿区,位于阿勒泰地区富蕴县杜热乡境内,2008年开始开采,产品以铜金属为主,附带少量稀有金属。矿区属戈壁丘陵地形,上层土层以黄沙为主,含少量黄土,东部60公里为阿尔泰山脉,南部为戈壁,西部为乌伦古湖,北部距阿尔泰山脉约100公里,夏季盛行西风,乌伦古湖提供的水汽在东部受到地形作用抬升,夏季多雷雨天气,周围50公里范围内有雷击事故记录。雷电发生季集中在每年6-9月。爆炸物品库房周围200米内无建筑物,周围一公里内无高大建筑物。因其地下矿产丰富,土壤电阻率异于周围,变化率较大,实测土壤电阻率在1000-1500Ω/米,年平均雷暴日为21.6天,属雷电灾害多发地区。

本次施工对象为该公司新建爆炸物品库房,其中三座硝铵炸药库、一座雷管库房,设计单位为兰州某设计研究院有限公司。

2 施工步骤与细节

2.1直击雷保护措施

根据原设计图,三座炸药库架设三座高20米避雷拉线塔,作为直接雷击的防护方法,三座避雷塔共用一个接地网,雷管库单独架设一座30米高避雷塔,避雷塔单独设立一个接地网。经过现场勘查发现,三座炸药库,库与库的间距大于原图纸上所标注的距离,导致其中两座拉线塔之间的距离(跨度)增大到了90米,而原设计图设计的GFW-2型避雷拉线塔的线塔跨度为40-80米,已不符合GFW-2系列钢结构避雷线塔选用表的选用标准,将原设计的GFW-2型避雷拉线塔更换为GFW-3型避雷拉线塔,塔身增高5米,其最大跨度增加到120米,符合了现场的实际要求。

2.2 雷电磁脉冲防护措施

防雷电感应采用的是在屋角、屋脊、檐角及屋檐装设避雷带,并在屋面上装设不大于6*4米或5*5米的避雷网格,遇有突出屋面的物体设避雷带,屋面上所有凸起的金属构筑物或管道等均与避雷带可靠连接,避雷带采用Φ16圆钢制作。在原图纸设计中,引下线是利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋与避雷带相连接,但原库房在施工中未将结构柱中的钢筋露出,故采用沿建筑物外墙外敷式引下。

为防止雷电波侵入,进入建筑物的各种线路及金属管道采用全线埋地引入,并在建筑物端将电缆的金属外皮、金属管道与接地装置连接。库房所有金属门框、金属通风口均与接地装置可靠连接。

防雷电感应与防止雷电波侵入装置共用一个接地网,与直击雷接地网分开设置,两个接地网之间的距离大于5米,其中直击雷接地网冲击接地电阻不大于10Ω,防雷电感应接地每根引下线工频接地电阻不大于10Ω。

2.3 接地施工注意问题

接地部分是此次施工工作的重点之一,因为库区周围土壤条件较差,要达到最低工频接地电阻不大于10Ω非常困难,原有的设计图上也提出在设计基础上如不能达到规定标准,需要增加人工接地极。

通过比较几种常用的降低接地电阻的方法,逐一分析其在本工程中是否适用。首先,分析离子接地法,这种方法的特点是可以在较小的施工面积上实现较好的接地效果,但此次施工场地较大(库区周围均可作为接地网施工区域),土壤电阻率高、水份含量很低,不利于离子材料扩散,同时离子接地的造价较高,超出甲方预算,故不采用;其次,考虑换土法,因场地附近没有条件较好的可换取土壤,从远处拉运费用较高,且用土量较大,也不做考虑。综合考虑外引接地法、深井接地法与使用降阻剂的方法,最终决定采用一个成本最低的接地施工方案,在离库房较远的区域增加土方开挖量,使用镀锌扁铁与镀锌角钢增加接地网面积,深埋接地体,同时放置适量降阻剂改善土壤电阻率达到降低接地电阻的目的。

小结

此防雷工程施工,认真分析了现场环境、建筑特点,及时修改了原设计中的不足。进行了多种方法的对比分析,得出防直击雷、雷电磁脉冲、接地施工的最有效、最经济的方法。通过此次施工经历也向我们提出不能一味按照设计图纸施工,应综合考虑,才能达到最佳效果。

参考文献:

施工案例分析范文第2篇

【关键词】 路面施工企业; 项目成本; 管理体系

一、工程概况

a项目是x集团公司x施工处所属的一个项目。x集团公司具有工程施工总承包一级资质,是大型国有施工企业,其下属各施工处也具备工程施工总承包一级资质,资金、技术实力雄厚,尤其是在公路工程项目成本管理方面更是在国内处于领先地位,得到了业内及外界人士的充分认可。

a项目作为xx路的一个标段,主要承建大桥和与之相接的路基工程,全长2.5公里,工程量总计1.2亿元,其中土方工程3.58千万元。

二、项目成本管理的实施

(一)重视成本管理意识的培养

a项目成立之后,组建了精简高效的领导班子,但项目职工对成本管理的认识不尽相同,有深有浅。因此,项目领导很注重对各管理层的人员进行成本管理意识的培养。让成本管理的观念深入到每个职工的脑海里,并将其贯彻到具体的工作中去。同时培养职工具备先进的成本管理理念:战略观、人本观、系统观、效益观和科技观,运用科学有效的成本管理方法。

(二)建立了完善的成本管理保障体系

1.建立完整高效的组织机构

项目成立之后,即建立了以项目经理为核心的组织机构,形成了一个高效的组织管理系统。规范各部门的工作并加强部门间的协作关系,使得成本管理能较好地实施。

2.明确各部门及各职员的职责分工

公司项目成本管理领导小组——管理小组及项目成本管理体系,对项目最终经营结果进行评审、考核并实行奖惩。

工程管理部门——项目责任成本预测,提供施工组织设计,安排项目施工生产计划。合同预算报价部门——审核和签订分包合同,落实分包成本,编制施工图预算和工料机分析;计算、分析、落实和审核项目责任成本和各期项目成本收入。人财部——管理和财务管理。主管工程师——负责施工项目组织设计,优化施工设计,协助编制用料计划。

三、成本管理实施

在施工项目成本管理实施的过程中,a项目充分考虑了项目成本的各影响因素,制定出相应的对策和办法,将现代成本管理理念融入其中,同时,a项目还根据项目自身的特点,将目标成本法穿插使用,取得了良好的效果。

(一)目标成本的确定

在a项目中标之后,施工企业根据施工组织设计和中标后预算以及企业的整体情况,下达了一个目标利润,即要求a项目实现利润的最低限。但是,a项目并未根据这个目标利润制定目标成本,而是在考虑了当前市场状况和项目综合实力的基础上,重新确定成本目标。

1.结合项目的实际状况和当前的市场价格,重新做出施工预算,确定施工项目的预算成本。

2.在综合考虑了项目整体施工进度和施工质量之后,对施工预算成本中各分部分项工程以及重要工序再次进行分析,找出能够降低成本的关键点,进行资源配置的合理优化,并根据其重新确定目标成本。如表1和表2。

           

(二)成本目标的分解

成本目标的分解必须是在对部门、岗位、班组及其作业进行综合分析的基础上进行的。

1.按各分部分项工程进行成本目标分解。整个工程项目是由各个分部分项工程组成的,确定了项目的总体成本目标之后,要根据施工预算和施工组织设计,对各分部分项工程进行费用的归集,并在对各分部分项工程进行分析、剔除不必要的作业的基础上,确定每个结构工程的成本目标。如表3。

2.按工程进度进行阶段成本目标分解。a项目的合同工期是18个月,在项目中标之后,必须尽快做好工程进度总体规划,排出进度计划。成本目标确定之后,就可以结合工程进度计划,将成本目标按照年、季、月进行分解。

(三)成本目标的阶段控制与分析

目标成本的确定与分解是对公司成本管理的总体规划,而真正使目标成本指标在各层次和个人都具有约束力,并准确及时予以反馈及控制,就必须实现成本全过程的动态管理。下面以a项目基础工程为例进行分析,如表4。

基础工程施工成本分析:基础工程的实际成本比目标成本降低了65.6万元,达到3.06个百分点。在基础工程的施工中,人工费超过目标成本较多,主要是由于天气原因,影响了施工的进度。a项目为了保证基础工程能按进度计划完成,不影响整体工程的进度;不得不加班赶工,工人加班费用上升,导致人工费成本超支。a项目材料费的节约有两个原因:一方面是由于对材料实行了严格的控制,对材料采购、保管、发放以及仓储都有严格的制度。另一方面是a项目与供应商取得了长期合作的协议,在价格方面享受了很多优惠。机械费的节约主要是因为项目对机械的配置结构进行了优化,从配合使用的角度进行综合考虑,提高了机械的使用效率,降低了机械费用。其他费用的增加是由于赶工造成的,增加了管理费用。

另外,在成本管理的过程中,每月按费用进行成本归集,并将其与目标进行比较,分析原因,采取相应的改进措施。如上例,a项目x月工程实际成本与目标成本相比较,总成本降低了,但就各分项成本来看,人工费、机械费以及间接费用均超过了目标成本,而材料费、其他直接费则略有降低。a项目就每项成本的节超进行了分析,找出了原因,并针对找出的原因,采取了相应的措施,对成本项目及其因素进行综合分析,改进和完善,使其更具有可控性。

(四)项目实际成本核算与分析

a项目实际成本汇总表如表5。由表5可以看出,a项目的总成本比预算成本降低了320.9万元,比目标成本降低了80.1万元。人工费比目标成本超支23.2万元,主要原因有以下两个:一方面是因为物价上涨引起的人工费单价差,在制定目标成本时,对物价上涨的影响考虑得不到位;另一方面是因为赶工期间,人工加班工资要比平时高,而且对一些临时用工控制的仍然不够严格。

材料费比目标成本降低了90.4万元,主要原因是与主材料供应商达成长期合作的协议,使得材料的价格上涨幅度比计划的要小得多;同时,a项目对材料的管理也做得较好,避免了许多不必要的浪费,在很大程度上节约了材料费用;另外,a项目还重视对新型材料的应用,在功能不变的情况下,用量相对减少,使得材料费用相应减少。机械费比目标成本降低了29.3万元,在燃油费上涨的条件下,机械费用仍然降低的原因,主要是项目部加强了对机械的管理,尤其是对机械配置结构的优化,提高了机械的利用率,降低了机械成本。其他费用比目标成本超支了16.4万元,主要是受到物价的影响,现场经费有所增加,同时项目部管理费用也有超支。在项目经理部全体管理人员的共同努力下,采取的成本管理方法和手段得到了有效的实施。a项目发生的工程实际成本为10 046.5万元,比预算成本10 367.4万元降低了320.9万元,比项目目标成本10 126.6万元降低了80.1万元,实现了总体成本降低的目的。

在对a项目成本的分析过程中,可以看出分项工程是成本发生,也是成本分析的基本要素,对施工项目成本的管理也应以分项工程为基本单位,针对分项工程,也就是每一个基本工作,确定其实施过程的人工、材料、机械以及其他费用的消耗标准,制定成本目标。在实施过程中,随时跟踪,发现偏差,并及时纠正偏差。只有这样,才能保证项目成本管理目标的顺利实现。

鉴于以上论述,笔者认为应从以下方面搞好成本控制:要建立一个完善的成本管理组织机构,建立以项目经理为主的成本控制体系。成本控制工作不仅要从技术上下功夫,更要建立以项目经理为主的统一领导的机制。作为项目经理,首先要全面了解、掌握各专业的工序,设计的要求。由专人统一指挥,解决各施工班组的协调工作,这样才有可能统筹各专业的施工班组,保证施工的每一个环节实施成本最低化且有序到位,以达到可能实现最低的目标成本的要求。制订和完善成本管理责任制,制定出一系列规章制度,使成本控制的责任落实到施工管理的每个角落和每一个人。

【主要参考文献】

[1] 李广.公路工程施工中的成本控制与管理[j].科技情报开发与经济,2008,(02).

[2] 黎柏青.公路工程施工过程中有效控制成本的方法[j].吉林交通科技,2006,(01).

[3] 李春森.公路工程项目施工全过程成本控制[j].交通企业管理,2008,(01).

[4] 赵忠.公路工程项目成本管理的研究[j].山西建筑,2007,(36).

施工案例分析范文第3篇

关键词:隧道;水平岩层;施工技术

一、工程概况

该隧道是全线重点工程、控制工期工程,隧道通过黄土浅埋段、土石分界及不整合接触带和圆砾土段、膨胀(岩)土段、近水平岩层段、黄土地段及黄土陷穴段、突涌水段等不良地质地段,出口紧临银武高速。左线DK95+607~DK112+765,长17160.76m,右线DK95+591~DK112+750,长17154.92m,单线隧道,一次建成双线。设计辅助坑道有4座斜井和1座横洞,安排6个作业工点16个工作面同时采用无轨运输、大型机械化配套作业,实现“长隧短打”。全隧以Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩为主,采用正台阶法、全断面法、台阶法(必要时设临时仰拱)、环形开挖预留核心土法等施工工法。某隧道富水条件为贫水区-中等富水区,局部可能有涌水现象,单管隧道正常涌水量19825.5m3/d左右,最大涌水量46957.0m3/d 左右。

二、水平层围岩变形失稳的原因    泥岩和泥质砂岩均属于弹塑性软质岩,岩体中含有大量的粘土矿物。隧道洞室开挖后,改变了岩体的应力条件,在应力释放过程中产生卸荷膨胀,使围岩变形破坏,主要表现为软质围岩的膨胀。此外,洞壁应力降低区的形成促使少量水分从高应力区向洞壁转移,洞壁岩体中的粘土等亲水矿物吸水也是围岩膨胀的主要原因,造成洞室顶部软质围岩的软化以及夹层的泥化,在重力作用下易发生坍塌现象。在隧道开挖后的应力调整过程中,由于软弱结构面和夹层的抗剪强度较低,在自重作用下使围岩发生结构面控制型的变形破坏,主要表现为拱部不稳定块体沿软弱结构面或夹层的剪切错位、拉裂坠落。正是由于软质砂泥岩的以上物理特性,再加上该地区砂泥岩成岩结构属于典型的水平层理,两种岩层呈不等厚状相互交错;且又属于新建双线大跨度隧道,选线受穿越高程因素限制,使隧道恰好处于拱部围岩层理发育,对隧道施工极为不利的薄~厚层处,因在施工中极易产生掉块、坍塌现象。对此,则应采取分部施工,重点增强拱部围岩支护,减少拱部围岩的扰动,快速封闭。

三、采取的主要施工措施     遵循软岩隧道施工“短进尺、弱爆破、勤量测、强支护、早封闭”的原则,结合隧道双线大断面的结构形式及围岩结构层理组成、变形等特点,在施工过程中,不断摸索、研究,认为三台阶是适合双线大断面砂、泥岩水平层理围岩的好方法。     (一)三台阶法施工。整个断面结构为三心圆,轨面以上为单心圆;以Ⅲ级围岩为例:开挖总高度为11.48m,宽度13.04m,开挖面积120.53m2。隧道开挖采用三台阶法施工:上台阶高度3.5~4.5m左右,下台阶4~5m左右,隧底部开挖高度保持在2.0m左右。上台阶长度保持在5.0m范围,上台阶距离二次衬砌工序30m左右,缩短各工序的步长关系,便于及时初期支护和二次衬砌工序紧跟。施做时,上下台阶同时钻眼起爆,而后挖掘机扒上部石碴至下台阶处,上台阶随之进行初期支护,下台阶出碴,待下台阶出碴完毕,上下台阶同时喷射混凝土封闭围岩面,完成初期支护后,则进入下一个循环,上下两个台阶的掌子面又可以同时钻眼开挖。三台阶法在水平岩层施工中的优点:1、重点突出,有的放矢。减少上部开挖高度,缩小上部开挖断面,减少上部开挖、出碴工作量,达到及时封闭、支护拱部围岩的目的,同时也利于拱部初期支护能够保质保量的施做到位;成功抑制了拱部围岩变形、掉块现象。2、多工序平行作业能力强,节约循环时间。上下台阶响炮后,利用挖掘机将上部剩余虚碴扒到下台阶,上部就能较快地创造出新的工作面,在下部出碴的同时就可以进行上部拱部围岩的支护工作,拱部支护工序和出碴工序形成平行作业场面,缩短了整个循环的工作时间,工作效率高。3、工序步长更加紧凑,有利于支护结构及时封闭成环。短台阶法开挖,上台阶的长度一般均保持在5.0m左右,阶长度维持在保证出碴车辆运转长度20m左右,仰拱就可以紧随下台阶,达到初期支护及时封闭,下部结构及早成型,有利于围岩整体稳定。4、应急情况处理灵活便利,有助于及时采取强支护措施。由于上下台阶同时掘进,仰拱紧随下台阶,二次衬砌也就可以及时跟进,一旦前方围岩出现变形较大或者初期支护发生开裂、剥落、掉块等危及生产安全的异常情况发生时,则可以及时采取二次衬砌等强支护手段,确保围岩不出现坍塌现象。     (二)拱部增设格栅钢架,加强拱部围岩支护强度。对于围岩整体性好,自稳能力较强的水平围岩地段,其初期支护采用锚喷工艺,即拱部打设长2.5mφ25CD反循环中空注浆锚杆,锚杆间距1.2m(环向)×1.2m(纵向),边墙打设长度为2.5m的普通砂浆锚杆,锚杆间距1.2m(环向)×1.2m(纵向);拱墙均挂设φ8钢筋网,网格间距25cm×25cm,喷射C25混凝土12cm厚。对于拱部围岩整体性差,薄层易风化、掉块地段则针对性的采取仅在拱部145o范围架设大拱脚格栅钢架的措施,加强拱部支护,增强围岩自稳能力。其具体的支护参数如下:格栅拱架规格16cm厚,20cm宽,架设间距1榀/1.2m,拱部用长L=3.5m的φ25CD反循环中空注浆锚杆,间距1.2m(环向)×1.0m(纵向),边墙打设长L=3.0m的普通砂浆锚杆,锚杆间距1.2m(环向)×1.0m(纵向),每边3根;拱墙均挂设φ8钢筋网,网格间距20cm×20cm,喷射C25混凝土拱部23cm厚,边墙10cm。     (三)根据围岩变形的时间效应,制定严格的步长控制制度。根据监控量测数据、现场实际观测及前期施工中总结的水平岩层变形特点和规律,围岩在初期支护完成后15天左右,会出现初期支护开裂、剥落、甚至掉块现象,初期支护完成20天左右后,变形较大地段就会出现严重掉块,甚至突然发生大面积的围岩失稳坍塌现象;为此,在施工过程中,结合实际的施工进度,制定仰拱工序距离上部掌子面不得超过50m,二次衬砌工序距离掌子面不得超过90m的内控标准,缩短了围岩暴露时间,及时封闭、支护,确保隧道施工安全。     (四)施工要点。1、钻爆采取弱爆破,尽可能减少对拱部围岩的扰动。在施工过程中,应根据围岩情况不断地优化钻爆方案,拱部周边眼间距严格控制在45cm以内,且尽可能少装药,采用φ25的小直径药卷;二圈眼与周边眼的距离保持在60~80cm以内,掏槽眼易布置在开挖断面中下部,且掏槽眼到周边眼采取微差分段起爆,减少一次起爆震波大,对周边围岩尤其是拱部围岩扰动、破坏大的作用。2、锚杆要严格按设计施做到位。拱部锚杆打设角度应为大角度,至少保持60o以上。锚杆打设角度过小,会直接减弱锚杆悬挂长度范围;同时锚杆安装时,砂浆应饱满,否则将严重影响锚固质量。3、初期支护应及时,且喷射密实,不得在支护与围岩间留有空隙。砂质泥岩、泥岩开挖暴露后遇到空气极易风化、剥落、掉块,因此,对这种围岩则要及时的采取喷射混凝土进行封闭,尤其为拱部围岩。在采取挂设钢筋网或者拱部架设格栅钢架支护部位,喷射混凝土时,一定要先将钢筋网与围岩面之间或者格栅拱架与围岩之间的空隙喷射密实,不得留有空隙。4、锁脚锚管必须按要求施做到位。锁脚锚杆的作用主要是为了防止拱部格栅钢架下沉,其作用至关重要。锁脚锚杆格栅拱架拱脚上30cm高度处左右两侧打设,锚管打设角度与水平面的夹角不得大于30o,锚管端头采用φ22螺纹钢加工制成U型筋与钢拱架焊接牢固。5、仰拱一次施做长度不宜过长。隧道施工的一个重要环节则是仰拱施做,要求短开挖、快成环,及时浇注混凝土封闭隧道底部。对于水平岩层虽然边墙围岩相对稳定,但仰拱的开挖势必造成边墙围岩的松弛变形,进而影响到拱部支护结构的安全,故仰拱开挖一次施做的长度不宜过长,应保持在6~9m为宜。6、监控量测工作常抓不懈。从现场的量测情况反馈,拱部沉降明显大于水平收敛值,通过现场的监控量测数据以及日常的初期支护状态观察,发现异常现象后,及时采取相应的加固措施,同时也为支护参数调整提供了有力的技术参数。7、加强地质超前预报工作。水平岩层的特点掌子面前方地质情况一般没有较大的突变现象,但其地质分布的特点为:岩层层理分布不均匀,薄厚不一,变化较大;岩层岩性变化较大,砂岩、泥质砂岩、泥岩交替出现,尤其在拱部位置,很难完全掌握其分布规律;拱部开挖线以上部位,岩层分布情况复杂,在砂、泥岩层中含有夹土层,且土层的分布长度和高度都不易掌握。现场施工中沿隧道纵向采取TSP-203等地质探测仪器进行预报,对于隧道拱部围岩岩层层理分布则要求,在开挖的同时,在隧道拱部采用钻机打设3~5个径向钻孔,探知岩层层理分布及厚度,据此预测前方拱部围岩分布情况,发现岩石覆盖层厚度减小等异常则可及时调整施工方案及支护措施,确保施工安全。

四.解决办法

隧道开挖断面是典型的水平层状,多层薄厚不均的“石板”层层叠加,形成砂岩、泥岩,甚至煤层的互层结构,状似“肉加馍”似的岩层与泥土的松散夹层。隧道开挖后裂隙水渗出,泥岩遇水软化,夹层间结合较差,拱部开挖后易发生大面积剥落、掉块、以致坍塌,隧道成型差,不能形成自然拱形,容易形成“门型”结构。该隧道又是长度超过万米、开挖断面超过150平方米的特长双线隧道,隧道是个大上坡,进口与出口的高程相差183米,以“长隧短打”的施工方法共划分为五个工区、八个工作面组织施工,施工组织管理难度非常大。围岩稳定是隧道安全施工的基本条件,水平互层围岩的隧道开挖后稳定性极差。针对这个罕见的施工难题,技术人员从建立水平互层围岩隧道的工程力学特性模型入手,通过三维弹性力学有限元分析、二维弹塑性有限元分析和二维结构动力学有限元分析技术,对水平互层围岩隧道施工中所采用的台阶法进行施工力学和爆破力学的模拟分析,为水平岩层隧道的施工提供了强有力的理论支持,并通过现场不断优化,形成了一套适合于大跨度水平岩层施工的工艺、工法。在施工中,对大断面、水平层中经常夹带黄泥的特殊地质,采用地质雷达和TSP进行超前地质预报,每茬炮前在隧道拱部打入超前探孔,并联合高校开展了“水平岩层特长隧道的特性及其施工技术研究”的科研攻关活动,确保了隧道施工安全。隧道采用台阶法施工,严格实施隧道施工“步长控制”规范,初期支护紧跟隧道开挖掌子面,上台阶施工长度控制在35~50米之间,下台阶施工长度保持在15米以内,仰拱距离开挖掌子面相距70米,二次衬砌距离掌子面的距离相距90米。各工序之间紧密衔接,支护措施紧随,形成安全、有序、整体、快速向前循环施工的运行体系。根据研究掌握的水平岩层的变形机理规律,针对不同的岩层层理构造和岩性特征,遵循“石变我变,石强我弱,石弱我强”的原则,采取了多种形式的支护结构类型,摸索出成套的科学支护参数,既科学又经济,确保了隧道施工安全。

施工案例分析范文第4篇

关键词:超高层;框支转换;叠合梁;施工技术

中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:

前言

高层建筑的发展为建筑施工技术带来新的挑战,高层建筑结构形式也日益大型化、复杂化。随着使用功能的变化,设置转换层将使结构竖向刚度均匀性受到很大的破坏,转换层结构的竖向承力构件柱、不连续和墙截面的突变,使得结构的受力路径发生变化,结构整体响应复杂。使得转换层的结构尺寸往往较大,因而转换层为高层建筑结构中的薄弱部位,其抗震性能较差。在施工过程中应该重视转换层的施工,控制其在施工过程中的质量,这将给施工带来许多新的难度。因此对高层建筑转换层结构施工技术的研究。

1工程概况

本工程实例分析,建筑用地面积176000m2,总建筑面积35000m2,地上主体包括办公楼,公寓楼,住宅楼以及商业裙房,地下部分为三层地下室。该结构体系中框支梁和框支柱,构成一个下面的框架结构大空间和上面的剪力墙结构之间的“结构转换层”。住宅楼结构设计将2层结构架空,3层设置为转换层,上部结构为剪力墙结构标准层,为典型的高层建筑框支转换形式。

其转换层梁顶标高为11.15m,结构转换层由截面尺寸为1 700 mm×2 400 mm、900 mm×2 300 mm钢—混凝土组合梁G- KL1-4作为框支梁,由截面尺寸为1 800 mm×1 800 mm钢—混凝土柱KZL1作为框支柱。柱采用C60混凝土,梁采用C50混凝土。

2工程难点分析

2.1转换层梁自重大,荷载传递体系压力大

本工程框支转换大梁截面尺1700 mm×2 400 mm、900 mm×2 300 mm,每延米钢筋混凝土自重超过10 kN。由于排架直接落在地下室顶板上,故对结构承载能力的要求相当高。

2.2模板排架搭设高,整体稳定体系要求高

因排架由地下室顶板(标高- 1.5 m)开始搭设至梁底,搭设高度为10.35 m,所以必须加强排架空间整体的稳定性,尽可能接近理想几何不变体。

2.3钢、混组合结构复杂,钢筋绑扎质量要求高

本工程框支转换梁均为钢-混组合结构,且在钢筋绑扎施工前,钢结构工程就已经完成。由于框支梁、柱钢筋密度大,钢梁栓钉多,钢筋就位难度大;再加上G- KL1大梁从外 至 内3组 环 箍、G- KL2大 梁 内 上 下 两 道300 mm×400 mm×30 mm×22 mm型钢梁,这些情况均给钢筋就位问题带来了挑战(图1)。

图1G- KL1梁设计节点及钢骨结构实景

2.4上部结构预留插筋多,就位难度大

结构施工中,上部剪力墙钢筋必须重新在转换层上插筋预留,由于框支柱内型钢柱在顶部设置厚50 mm的加劲板,使得钢筋无法按图预留,因而影响到施工进度。

3施工技术

3.1高大深梁叠合法施工

3.1.1方案的确定

考虑到结构特点及场地的特殊性,我们最终确定采用叠合法施工框支主梁。即将高2 400 mm的主梁分为2次浇筑:第1次浇筑至1 200 mm高度位置,混凝土自重由排架及地下室顶板承受;待混凝土强度达到75%以上进行剩余1 200 mm的混凝土浇筑工作,此时混凝土自重及施工荷载由已浇筑完成的混凝土梁承担,同时底部排架亦分担一小部分荷载。

采用叠合法施工的优势在于降低排架及楼板的负荷,有效控制施工安全、降低施工成本。

3.1.2施工工序

第1次浇筑:搭设支撑排架铺设楼层平台板钉梁底模板绑扎梁钢筋封高为1.2 m的梁侧模板浇筑混凝土并养护;

第2次浇筑:结合面凿毛处理钢筋绑扎封剩余高为1.2 m的梁侧模板浇筑混凝土并养护。

3.1.3结合面处理

采用叠合法施工高大深梁,关键在于水平施工缝的处理,以保证新旧混凝土能有效结合,上下层梁体协同受力。具体操作方法为:先在第1层混凝土浇筑至预定标高后,派专人进行拉毛处理,并覆盖薄膜蓄湿养护;养护2 d后撤除薄膜以方便钢筋作业,但每日傍晚由专人清理混凝土面上积落的碎屑,并洒水保持湿润;在钢筋绑扎完毕混凝土浇筑之前再用水枪进行冲刷,以保证结合面的洁净。

3.2深梁高排架支撑体系设计

3.2.1排架设计

排架荷载主要考虑混凝土自重、施工荷载及集中堆载,设计控制指标主要有立杆轴力、单杆及整体稳定、扣件抗滑移、底部楼板局部抗冲切等内容,本文不再赘述。

在计算的基础上,我们结合轴线尺寸对支撑体系的设计如下:①1.7 m×2.4 m梁底每排设4根承重立杆,立杆横向间距425 mm,纵向间距700 mm,脚手架步距h=1.8 mm。②0.9 m×2.3 m梁底每排设2根承重立杆,立杆横向间距600 mm,纵向间距700 mm,梁底支撑小横杆间距0.7 m,脚手架布距h=1.8 mm。

3.2.2稳定构造

我们在支撑排架四边与中间每隔4排支架立杆设置1道纵向剪刀撑(由底至顶连续设置)。这里要注意的是,每道剪刀撑不小于4跨,且不小于6 m,斜杆与地面的倾角约为50°(图2)。

图2排架支撑典型剖面

同时,我们还在支撑排架的顶部和底部之间设置了水平加强剪刀撑,与立杆连接,每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置1道水平剪刀撑 (剪刀撑搭接长度不小于1 m,采用双扣件连接)。由于1.8 m×1.8 m框支柱已先行施工,故排架体系可与框支柱对拉螺杆焊接,以增强水平抗侧刚度。另外,我们在立杆底部设通长10#的槽钢,并设置了扫地杆(扫地杆宜离地200 mm~250 mm)。

3.3梁柱核心区钢筋的优化

3.3.1框支柱箍筋的优化

在框支柱KZZ1内钢柱与钢梁连接处,原设计的柱箍筋在核心区内根本无法套入就位。经优化后,我们在柱端增设加劲肋板,原核心区内φ16 mm@200 mm柱箍改为U形箍与新增加劲板焊接,焊接长度10d;同时,增加了四角小箍,以提高核心区钢筋整体性。

3.3.2框支梁箍筋的优化

由于GKL1大梁从外至内3组环箍,其梁高度宽度过大,操作工人根本无法就位钢筋,经过与结构设计协商后,我们将最内侧箍筋修改为拉筋形式(图3)。

图3 优化后的核心区柱箍

3.4上部剪力墙结构钢筋锚固

为了解决上部剪力墙插筋预留问题,我们在型钢加劲板顶部根据设计插筋位置坡口焊接直螺纹套筒,将与型钢柱加劲板相碰的插筋均改为与直螺纹套筒连接。

施工案例分析范文第5篇

关键词:深基坑;监测;水平位移;抢险加固

1 工程概况

基坑面积约4014m2,周长约319m,挖深5.6m,局部承台挖深6.3m;基坑围护采用Φ850@1200三轴搅拌桩内插H型钢(H700×300×12×14);设一道Φ609×16钢管水平支撑,基坑南侧中部,自西向东存在地下暗浜,基坑监测等级二级。

2 基坑监测简介

2.1本工程基坑监测项目有围护体顶沉降和水平位移、围护体深层水平位移(测斜)、坑外地下水位、支撑轴力、立柱沉降以及周边建筑物沉降、管线沉降和水平位移。

2.2监测方法:沉降采用DS05水准仪配铟钢尺,二级水准监测精度;水平位移采用全站仪、经纬仪,视准线法、小角度法;测斜、水位采用钻孔布设,测斜仪和水位计监测;支撑轴力采用钢支撑断面两侧布设应变计,使用频率计监测;监测现场实景与实测见图1、图2。

图1 监测现场实景 图2 深层水平位移(测斜)监测

3 基坑施工中主要出现的险情

本基坑工程整体来讲变形相对处于稳定状态,基坑东、西、北三条边未出现单日数据突变和险情,然而在基坑围护体南侧中部开始,自西向东(即地下存在暗浜的位置),多次出现数据变化较大,基坑边及圈梁上产生裂缝,钢管支撑弯曲,立柱倾斜等险情。针对产生的险情,建设、设计、监理、施工、监测各方及时现场研究、分析险情,启动抢险应急预案、施工方具体落实,分别采用了回填沙袋、增加钢管支撑,圈梁及围护体加固和立柱加固的方法来使围护体稳定。下面就这一出现险情部分的水平位移监测数据,来验证类似工程出现险情时,可采取的相应抢险措施。

4 基坑围护体南侧险情段监测成果分析

4.1 基坑围护体南侧监测点Q15水平位移时程曲线如图3。

通过图3可见,在2012年3月17日至3月18日,基坑围护体监测点Q15变形量突然急剧增加,单日变形量达到向坑内位移26.3mm,超出报警值多倍。当时的施工工况为基坑开挖到Q15监测点附近,并于18日下午开挖到底,这时发现Q15附近支撑出现较大弯曲变形(见图4),通过水平位移监测确定了上述的变形量。

在施工方果断执行抢险应急预案,采取了回填沙袋,并且在弯曲支撑旁再加一道支撑(见图5),从图3上可以看出,之后的监测数据相对稳定,未出现大的突变。

图4 支撑弯曲示意图 图5 支撑加固示意图

4.2 基坑围护体南侧监测点Q16、Q17水平位移监测成果见表1。

表1 基坑围护体南侧监测点Q16、Q17水平位移监测成果表

日期

项目

单位

监测点 2012-3-10 2012-3-27 2012-3-28 2012-5-7 2012-5-10 2012-6-21

水平位移 水平位移 水平位移 水平位移 水平位移 水平位移

累计值(mm) 累计值(mm) 累计值(mm) 累计值(mm) 累计值(mm) 累计值(mm)

Q16 0.0 16.5 35.0 50.0 86.0 93.5

Q17 0.0 26.9 32.9 50.9 76.3 83.3

备注 水平位移正值为朝向基坑方向,负值为背离基坑方向

在3月10日至3月27日,监测点Q16和Q17水平位移变化相对稳定,平均每天变量分别约为1.0mm/d~1.6mm/d。然而在3月27日至3月28日期间,出现了较大的单日变量,其中Q16变化18.5mm/d,Q17变化6.0mm/d。当时施工工况为基坑开挖到南侧对应Q16、Q17监测点处,并且已经开挖到底,支撑再次出现弯曲,立柱出现倾斜,由此判断基坑南侧Q16、Q17监测点对应处围护段出现了险情。

施工方再次启动抢险应急预案,在弯曲支撑旁再加一道支撑,围护中的内插型钢上用钢板连接在一起,从表1中可以看出,之后的监测数据相对稳定,其中5月7日至5月10日变量较大,是因为该处支撑拆除,属于正常现象。随后的监测中未出现大的变化。

4.3基坑围护体南侧测斜CX5深层水平位移特征变化曲线如图6。

通过图6可以分析得出,在3月20日至3月21日,基坑南侧围护体测斜监测点CX5的深层水平位移单日变化较大,0.0m~11.0m深度都超过了报警值,其中3.5m处变化量最大,为向坑内位移9.25mm,这是一个危险的前兆,监测单位及时提出了报警;在3月27日至3月28日,CX5的数据又出现较大变化,其中0.0m~8.0m深度处都超过了单日报警值,其中5.0m处变化最大为向坑内位移12.88mm;结合水平位移、立柱反弹、支撑轴力同时报警情况的出现,为施工方采取抢险措施,提供了及时、可靠的科学依据。

4.4综合分析

从图3、表1、图6 的分析来看,基坑南侧围护段主要在3月17日至3月28日之间出现过多次险情,南侧监测点Q15~Q17和CX5数据变化一一对应,都在不同时段反应出数据的异常变化,并且在采取相应抢险措施后,监测数据变化趋于稳定的趋势也都一致。从中可以看出,本次基坑工程采取的抢险措施确实有效。

在出现险情的时候,各有关单位及时分析、研究险情,启动抢险应急预案,主要采取了以下措施:①沙袋回填;②增加钢管支撑;③围护体型钢加固;④加密监测。从以上各图表的监测数据来看,在出现险情后,通过采取以上措施,稳定了围护体的变形,将变形量控制在可控范围内,确保了基坑工程的安全,使周边地下管线和建筑物的变形处于可控状态,实现了信息化施工。

5 结论和建议

5.1 本工程监测成果的分析指导了该深基坑工程施工,为以后类似工程的抢险起到了很好的借鉴作用。

5.2 基坑施工中,应充分了解地下土层构造,合理设计薄弱区域的基坑围护,确保变形在可控范围内。

5.3基坑围护第一道水平支撑可考虑使用钢筋混凝土支撑。

5.4基坑边的荷载应严格控制在设计允许范围内。

5.5基坑施工过程中,应避免大型机械直接压在水平支撑上,防止对水平支撑产生不必要的破坏。

5.6基坑边裂缝应及时修补,以防雨水渗入。

5.7基坑施工应禁止超长超深开挖,支撑以下土方采用纵向斜面分层分段开挖,基底标高以上300mm范围内的土方采用人工挖除,开挖到底后应尽快做好垫层及后续施工。

5.8出现险情部位还可采取坑内加固、增加斜撑、坑外卸土等措施。

参考文献: