關(guān)于超厚基礎(chǔ)底板多層大直徑鋼筋安裝技術(shù)

馬 玉 香

(河南五建建設(shè)集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000)

文中選用的建筑工程，其基礎(chǔ)底板的截面尺寸偏大，而且底板底部的標(biāo)高具有一定的復(fù)雜性。與此同時，底板鋼筋的直徑大且層數(shù)偏多，實際的排布也十分密集，其中包含了諸多鋼結(jié)構(gòu)柱腳以及墻柱鋼筋，所以在鋼筋加工與支架體系構(gòu)建方面難度較大。結(jié)合這一特征，經(jīng)過技術(shù)探究，決定借助BIM技術(shù)以及型鋼支架支撐機(jī)制以及鋼筋自動化加工等多種途徑，保證基礎(chǔ)底板施工質(zhì)量的提高。

1 建筑工程概況

該建筑工程地處經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)域，建筑面積達(dá)到39萬m2，地下4層、地上的群樓是5層，還有100層的塔樓，建筑的高度是530 m。其中，塔樓基礎(chǔ)底板的面積接近5 600 m2，厚度是5.5 m，局部厚度達(dá)到9.9 m。在底板底部設(shè)計標(biāo)高方面的類型超過10種，而且標(biāo)高不同的分布相對分散[1]。

在底板鋼筋設(shè)計方面，大直徑高強(qiáng)鋼筋種類包括了HRB500φ40，φ36，φ28,HRB400φ40,φ32，同時頂部配筋超過10排，底部的鋼筋有12排，而配筋量超過5 000 t。

2 超厚基礎(chǔ)底板多層建筑大直徑鋼筋的安裝技術(shù)

2.1 套筒的選擇與鋼筋加工

2.1.1套筒的選擇

因工程設(shè)計中大部分都是高強(qiáng)大直徑的鋼筋，所以所選擇的鋼筋套筒和鋼筋加工直接關(guān)乎工程項目的施工質(zhì)量。在市場內(nèi)所供應(yīng)的套筒通常都是HRB400鋼筋所使用的套筒，若應(yīng)用在HRB500鋼筋中難以滿足設(shè)計要求。在這種情況下，要想確保工程項目質(zhì)量，最終確定選用錳含量不低于0.5%的套筒當(dāng)作工程項目中HRB500鋼筋的連接器。

而在該建筑工程項目中，φ40鋼筋的強(qiáng)度等級有兩種，即HRB400與HRB500，在本身具有鋼印的鋼筋識別相對輕松，但要實現(xiàn)套筒的鋼印印制，會直接增加成本的投入。所以為了能夠方便在施工現(xiàn)場快速區(qū)分，以免低強(qiáng)度等級的套筒應(yīng)用在強(qiáng)度等級較高的鋼筋之上，應(yīng)在制作套筒的過程中，強(qiáng)度偏低的鋼筋套筒應(yīng)選用扒皮工藝，而強(qiáng)度較高的鋼筋套筒要選用不扒皮的工藝。這樣一來，操作人員就能夠盡快且準(zhǔn)確地識別套筒的不同強(qiáng)度[2]。

2.1.2鋼筋加工

目前階段，HRB400鋼筋的加工技術(shù)趨于成熟，而HRB500鋼筋的強(qiáng)度較高且其剝肋深度與肋高控制對鋼筋絲頭的連接質(zhì)量具有直接的影響。為此，要想保證鋼筋絲頭套絲的質(zhì)量，應(yīng)選擇使用高強(qiáng)滾軋刀具，一旦滾軋刀具出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損需要及時進(jìn)行更換。結(jié)合施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)，HRB500鋼筋絲頭的滾軋刀具與HRB400鋼筋絲頭滾軋刀具相比，其產(chǎn)量減少了大概1/5[3]。所以，要想確保鋼筋的加工精度與速度滿足要求，在施工現(xiàn)場應(yīng)選擇鋼筋數(shù)控加工設(shè)備，以保證加工的自動化與集中性。

2.2 多標(biāo)高、多排與多向匯交鋼筋的施工

在該建筑工程項目中，底板底部的標(biāo)高諸多，而且鋼筋存在彎起與交叉等復(fù)雜性，通過對BIM技術(shù)的運(yùn)用，能夠有效地模擬多向鋼筋的交匯位置。在這種情況下，即可在施工現(xiàn)場，將BIM模型當(dāng)作重要的參考依據(jù)下料并且放線。而在實際綁扎的過程中，也需要結(jié)合相應(yīng)的順序展開施工作業(yè)。其中，要對低跨平面水平鋼筋與彎起鋼筋進(jìn)行綁扎，隨后是低跨斜面水平鋼筋的綁扎，在此基礎(chǔ)上就是轉(zhuǎn)角匯交位置的高跨鋼筋占位施工，將低跨斜面的彎起鋼筋進(jìn)行連接和綁扎，最后將所有剩余的高跨鋼筋進(jìn)行綁扎[4]。這樣一來，即可保證鋼筋能夠一次安裝并達(dá)標(biāo)。

2.3 鋼筋支架的型號選擇和設(shè)計

在實踐施工作業(yè)的過程中，基礎(chǔ)底板鋼筋的施用量相對較大，所以綁扎基礎(chǔ)底板鋼筋的時間也相對較長。由于基坑的長期暴露，使得基坑突涌風(fēng)險系數(shù)明顯提高。要想有效地減小基礎(chǔ)底板鋼筋施工中的基坑風(fēng)險，就要全面優(yōu)化底板施工部署，分為兩次完成底板澆筑作業(yè)，如圖1所示。

2.3.1底部鋼筋墊塊

在底板底部鋼筋保護(hù)層墊塊中，主要選擇使用了C50素混凝土預(yù)制墊塊。其中，應(yīng)在施工現(xiàn)場提前制作墊塊，規(guī)格尺寸為100 mm×100 mm×100 mm，并在完成制作以后養(yǎng)護(hù)一周[5]。要想保證墊塊能夠支撐底板鋼筋與混凝土澆筑過程的荷載，經(jīng)過具體計算發(fā)現(xiàn)，墊塊需保證最底部鋼筋的直線布置，且排列的距離控制在1.5 m。

2.3.2頂部的鋼筋支架

第一，選擇鋼筋支架支撐機(jī)制。在該建筑工程項目中，頂部鋼筋的設(shè)計排數(shù)為6排，而在底板混凝土兩次澆筑作業(yè)基礎(chǔ)上，能夠保證頂部鋼筋與底部的距離控制在4.7 m～5.2 m。結(jié)合相同類型工程項目的施工經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，支架的選擇形式包括兩種，即型鋼支架支撐體系與鋼管腳手架支撐體系[6]。

第二，對φ18鋼筋支架的合理設(shè)計。對于型鋼支架來講，應(yīng)結(jié)合底板澆筑的順序經(jīng)過兩次完成設(shè)計，首次的設(shè)置范圍就是在第一次澆筑的范圍之內(nèi)的水平鋼筋網(wǎng)片支架。

在完成第一次混凝土澆筑施工操作以后，對鋼筋支架進(jìn)行重新設(shè)計。其中，鋼筋之間沿著垂直底板上皮的最后一排放進(jìn)方向進(jìn)行布置，保證橫量之間的距離是2 000 mm。

第三，有效構(gòu)造鋼筋支架支撐體系。首先，在與橫梁垂直的方向要每跨設(shè)置出雙向角鋼水平聯(lián)系桿和單向鋼筋水平聯(lián)系桿。其中，鋼筋的水平聯(lián)系桿和橫梁處于垂直的狀態(tài)，對φ18鋼筋進(jìn)行使用，并設(shè)置于與立柱上下端相距200 mm的位置處，并保證相鄰的兩排水平聯(lián)系桿距離控制在2 000 mm。其次，角鋼水平聯(lián)系桿應(yīng)選擇使用∟56×4。且在附加水平鋼筋網(wǎng)片之下合理地設(shè)置縱向的角鋼水平聯(lián)系桿，而對于橫向角鋼水平聯(lián)系桿而言，要在附加水平鋼筋網(wǎng)片的1層、3層下設(shè)置附加水平鋼筋網(wǎng)片，保證相鄰水平聯(lián)系桿的距離在2 000 mm[7]。最后，要想確保型鋼支架的穩(wěn)定，需要在立桿的邊跨與中部位置，每間隔三跨立柱之間合理地設(shè)置剪刀形的斜拉鋼筋。值得注意的是，斜拉鋼筋應(yīng)選擇于上下水平聯(lián)系桿間位置，而拉筋應(yīng)選擇使用φ18鋼筋。

第四，鋼結(jié)構(gòu)柱腳地腳螺栓的預(yù)埋處理。在該建筑工程項目鋼結(jié)構(gòu)中，柱腳的直徑相對較大，與此同時，柱腳地腳螺栓的數(shù)量極多，定位的要求偏高。在這種情況下，要想保證地腳螺栓在諸多密集度較高的鋼筋當(dāng)中順利穿過，應(yīng)借助BIM技術(shù)在模型當(dāng)中準(zhǔn)確地定位鋼結(jié)構(gòu)柱腳地腳螺栓和鋼筋網(wǎng)片。只有這樣，才能夠保證地腳螺栓安裝以后，鋼筋可以順利地穿過，且增強(qiáng)地腳螺栓定位的準(zhǔn)確程度。

3 結(jié)語

上文中的建筑工程通過對BIM技術(shù)的運(yùn)用，在底板鋼筋加工、安裝以及鋼筋支架設(shè)計等多方面發(fā)揮了重要的作用，對底板超厚大直徑鋼筋的加工與施工問題予以有效地解決，一定程度上加快了施工的速度，提高了施工的質(zhì)量，獲得了理想的經(jīng)濟(jì)和社會效益，也為相同類型超厚基礎(chǔ)底板多層大直徑鋼筋工程項目的施工建設(shè)提供了有價值的參考依據(jù)，具有較大的推廣價值。

[1] 賀紅星,王亞橋,黃擋玉,等.新鄭國際機(jī)場T2航站樓高密度大直徑梁鋼筋綁扎整體升降施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2015(15):11-13,16.

[2] 張細(xì)敏.超長大直徑鉆孔樁鋼筋籠施工質(zhì)量控制研究[J].鐵道工程學(xué)報,2017,34(4):41-45.

[3] 高行友,王衛(wèi)東,李慶錄,等.超大直徑疊層橡膠隔震支座安裝施工技術(shù)[J].江蘇科技信息,2010(1):39-41.

[4] 許恩旺.鋼筋機(jī)械連接技術(shù)的質(zhì)量控制要點[J].商品與質(zhì)量,2015(50):78.

[5] 馬學(xué)輝,王亞橋,黃擋玉,等.60m級超大截面梁鋼筋整體吊裝綁扎施工技術(shù)[J].中州建設(shè),2015(5):64-65.

[6] 崔懷俊,盛 劍.大直徑高強(qiáng)螺紋鋼筋在港珠澳大橋預(yù)制墩臺中的應(yīng)用[J].中國港灣建設(shè),2017,37(6):77-80.

[7] 訾洪利.水利工程中大直徑PHC管樁承載力試驗研究[J].中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報,2016,14(5):340-344.