一種利用抗浮錨桿作為筏板鋼筋支架的施工方法

一種利用抗浮錨桿作為筏板鋼筋支架的

施工方法【摘要】近年來(lái)，地下空間的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，工程中頻繁出現(xiàn)地下水位較淺的大型地下構(gòu)筑物。由于該類(lèi)地下結(jié)構(gòu)物建筑面積大、基礎(chǔ)埋藏較深，建筑層數(shù)相對(duì)較少，在歷史最高地下水位情況下，結(jié)構(gòu)自重不足以抵抗地下水的上浮力，地下結(jié)構(gòu)物的抗浮問(wèn)題日益突出。因此，這些地下結(jié)構(gòu)在抗浮設(shè)計(jì)中較多得采用抗浮錨桿和抗浮樁等形式。其中，巖體抗浮錨桿因?yàn)榭拱瘟Ω摺⒔?jīng)濟(jì)、環(huán)保，且不占用空間，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。實(shí)際工程應(yīng)用中，由于錨桿設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度往往大于筏板厚度，錨桿端部鋼筋通常需要進(jìn)行彎折。本文提供了一種將抗浮錨桿端部彎折鋼筋用于筏板鋼筋支架的施工方法，可以有效地節(jié)約鋼筋支架用量，達(dá)到降本創(chuàng)效的目的?！娟P(guān)鍵詞】巖體抗浮錨桿；筏板鋼筋支架；材料節(jié)約；綠色施工一、 項(xiàng)目工程概況龍游健康產(chǎn)業(yè)中心項(xiàng)目位于浙江省衢州市龍游縣友欽路以東、集賢路以南、文靖路以西、永安路以北。項(xiàng)目為醫(yī)療建筑，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為三級(jí)乙等醫(yī)院，由住院樓、門(mén)診樓、醫(yī)技樓、行政綜合樓及公共衛(wèi)生樓組成?？傉嫉孛娣e120.5畝，總建筑面積為140925皿，其中地下建筑面積38382皿，地上建筑面積102543皿。病房樓高度64.1m，門(mén)診樓高度21.6m，醫(yī)技樓高度21.6m，行政綜合樓高度32.15m，公共衛(wèi)生樓高度23.9m。建成后將成為區(qū)域內(nèi)一流，具有先進(jìn)設(shè)施、先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn)技術(shù)和一流服務(wù)水平的現(xiàn)代化醫(yī)院，建設(shè)規(guī)模800床，門(mén)診人次約6600人次/日。二、 問(wèn)題分析本工程抗浮錨桿設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度為9000mm，設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度為800mm/1000mm，而基礎(chǔ)筏板厚度主要為500mm/600mm，均遠(yuǎn)小于抗浮錨桿錨固長(zhǎng)度。因此，錨桿錨固段必須進(jìn)行彎折處理?？紤]到本工程抗浮錨桿數(shù)量多達(dá)6660根，若采取一定的施工方案，利用彎折后的錨固鋼筋作為筏板鋼筋支架，將會(huì)大幅減少鋼筋支架用量，降低施工成本。三、方案設(shè)計(jì)及可行性分析（一）方案設(shè)計(jì)以500mm厚筏板為例，上表面鋼筋保護(hù)層厚度取20mm，上層鋼筋疊加高度為16x2=32mm，由此得出，當(dāng)利用錨桿錨固段作為鋼筋支架時(shí)，其錨固垂直段高度應(yīng)為（500-20-32二）448mm?？紤]到實(shí)際施工時(shí)要便于工人操作，可將此高度近似取值為450mm，具體支撐形式如圖1所示。圖1 500mm筏板支撐形式示意圖根據(jù)不同筏板厚度和錨桿錨固段長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，規(guī)定錨固鋼筋彎折標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。表1 錨固鋼筋彎折標(biāo)準(zhǔn)筏板厚錨桿錨固段長(zhǎng)度錨固鋼筋彎折高度實(shí)際施工中彎折高度水平錨固長(zhǎng)度(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)度800500 —— 448 4503505506008005485503501000550（二）可行性分析本工程抗浮錨桿設(shè)計(jì)間距為1800mm，錨桿鋼筋直徑C20mm?？紤]到鋼筋彎折后，其水平錨固段亦能對(duì)筏板上部鋼筋起到一定的支撐作用，故計(jì)算時(shí)對(duì)鋼筋支架間距作適當(dāng)?shù)男拚ū竟こ逃?jì)算時(shí)取1500mm）。筏板上部配筋為C20@200mm雙層雙向滿鋪。計(jì)算結(jié)果如下：1、鋼筋支架橫梁的計(jì)算1） 均布荷載值靜荷載的計(jì)算值：、=1.2X0.16X1.50=0.29kN/m活荷載的計(jì)算值：匕=1.4X0.10X1.50+1.4X0.10X1.50=0.42kN/m2） 強(qiáng)度計(jì)算最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩"=0.08"+0.101L",跨中最大彎矩為H=（0.08X0.29+0.101X0.42）X1.502=0.147kN?m。支座最大彎矩計(jì)算公式如下：".=-0.10"-0.117"，支座最大彎矩為叩=-（0.10X0.29+0.117X0.42）X1.502=-0.175kN?m。選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算：0=0.175X106/785.40=223.282N/mm2V360N/m皿，滿足要求！3）撓度計(jì)算最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度，計(jì)算公式如下：vmax=（0.677、+0.990、）//100EI。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值、=0.24kN/m，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值匕=0.10X1.50+0.10X1.50=0.30kN/m。三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度vmax=（0.677X0.24+0.990X0.30）X1500.004/（100X2.05X105X0.79X104）二14.4473mmV15.00mm，滿足要求！2、支架立柱的計(jì)算支架立柱的截面積A=3.14e,，截面回轉(zhuǎn)半徑i=0.50cm。支架立柱作為軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算：。=N/6AW［f］。式中，?！⒅膲簯?yīng)力；N——軸向壓力設(shè)計(jì)值。1） 長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算：立桿的長(zhǎng)細(xì)比入二h/i=60.00/0.50=120.00W250，滿足要求！2） 穩(wěn)定性驗(yàn)算：6——軸心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)立桿的長(zhǎng)細(xì)比入二120,經(jīng)過(guò)查表得到，6=0.452；宣］——立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，［f］=360N/mm2。采用第二步的荷載組合計(jì)算方法，可得到支架立柱對(duì)支架橫梁的最大支座反力為.=1.1?；1+1.2;1。經(jīng)計(jì)算得到N=1.1X［1.2X1.5X（0.16）］X1.5+1.2X0.42X1.5=1.231kN，o=1.231X1000/（0.452X3.142X100）=8.67N/mm2V360.00N/mm2，滿足要求！四、方案實(shí)施（一）節(jié)點(diǎn)深化及BIM建模

根據(jù)方案設(shè)計(jì)，對(duì)錨桿-筏板施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，明確錨桿支架與筏板鋼筋的空間位置，如圖2所示。再利用BIM技術(shù)建立節(jié)點(diǎn)處的3D模型，如圖3所示。筠析痘筠析痘圖2節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)圖3BIM三維模型（二）施工測(cè)量在抗浮錨桿施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)地面標(biāo)高、成孔深度和錨桿鋼筋外露長(zhǎng)度的三重測(cè)量控制，在確保錨桿達(dá)到設(shè)計(jì)入巖深度的同時(shí)，保證其錨固長(zhǎng)度，如圖4?圖6所示。圖4 標(biāo)高控制圖5孔深控圖4 標(biāo)高控制圖5孔深控圖6 外露鋼筋長(zhǎng)度控制（三）錨固鋼筋彎錨處理根據(jù)基礎(chǔ)筏板施工進(jìn)度，及時(shí)安排錨桿錨固鋼筋的彎錨工作?？稍诮壴ぐ逑聦愉摻畹耐瑫r(shí)，根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，在鋼筋彎錨處作好標(biāo)記，并逐一進(jìn)行復(fù)核。

在筏板上層鋼筋綁扎前，利用手提式液壓鋼筋彎折機(jī)在標(biāo)記處對(duì)錨桿鋼筋進(jìn)行彎折。正式施工前應(yīng)編制《施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》并對(duì)工人做好交底，明確施工方法及要求。同時(shí)執(zhí)行“樣板引路”制度，制作鋼筋彎折實(shí)體樣板，驗(yàn)收合格后再進(jìn)行大面積施工。施工過(guò)程如圖7?圖10所示。圖7 錨桿彎折點(diǎn)標(biāo)記、復(fù)核圖圖7 錨桿彎折點(diǎn)標(biāo)記、復(fù)核圖8 施工交底圖9 彎折樣板施工圖10 面筋安裝前統(tǒng)一圖9 彎折樣板施工圖10 面筋安裝前統(tǒng)一彎折（四）筏板上層鋼筋安裝錨桿鋼筋支架彎折處理到位后，及時(shí)安排筏板上層鋼筋的安裝工作。如圖11、圖12所示。

圖11 筏板內(nèi)錨桿彎折效果圖12 大面積彎折效圖11 筏板內(nèi)錨桿彎折效果圖12 大面積彎折效果五、實(shí)施效果檢查通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)筏板各施工區(qū)段進(jìn)行抽取檢查，按照上述施工方法對(duì)抗浮錨桿進(jìn)行處理后，實(shí)際應(yīng)用效果如表2所示。表2抗浮錨桿利用率按照86%的利用率進(jìn)行計(jì)算，本工程6660根地下室抗浮錨桿中，約有（6660*86%^）5727根作為筏板鋼筋支架使用，共節(jié)省鋼筋用量約28.69t，估測(cè)經(jīng)濟(jì)效益137697元。六、結(jié)語(yǔ)本文從工程實(shí)際出發(fā)，提供了一種將抗浮錨桿錨固端鋼筋用作筏板鋼筋支架的施工方法，可有效節(jié)省筏板鋼筋支架的用量，降低項(xiàng)目成本。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，除按文中所述步驟組織施工外，還需額外注意對(duì)已完成錨桿進(jìn)行成品保護(hù)工作，以防止