建筑工程項目主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究
——以亳州公路客運高鐵樞紐站項目為例

翟中祥

(亳州交通投資控股集團(tuán)有限公司，安徽 亳州 236800)

0 引 言

主體結(jié)構(gòu)施工是建筑工程項目施工的關(guān)鍵。在完整的建筑工程項目中，主體結(jié)構(gòu)不僅需要承載來自多方的荷載，還需要肩負(fù)起保障建筑結(jié)構(gòu)安全的重任[1]。因此，項目在施工中，應(yīng)規(guī)范對主體結(jié)構(gòu)的施工管理，結(jié)合項目業(yè)主方與建設(shè)方的實際需求，選擇科學(xué)、合理的施工技術(shù)開展施工作業(yè)，并在施工中不斷進(jìn)行施工技術(shù)的改善與優(yōu)化，從而實現(xiàn)對主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的宏觀把控，確保在竣工驗收階段項目可以滿足高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。

1 施工部署

為了確保對建筑工程項目施工的全面規(guī)范化實施，應(yīng)在開展施工作業(yè)前，對現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境進(jìn)行規(guī)范化部署。

對主體結(jié)構(gòu)施工過程中的進(jìn)場材料進(jìn)行規(guī)劃，具體內(nèi)容見表1。

表1 主體結(jié)構(gòu)施工過程中的進(jìn)場材料規(guī)劃

施工材料進(jìn)場時，需要進(jìn)行材料數(shù)量、質(zhì)量的同步驗收，確保進(jìn)場材料符合主體結(jié)構(gòu)施工標(biāo)準(zhǔn)后，對其進(jìn)行標(biāo)注。

完成對主體結(jié)構(gòu)施工材料的進(jìn)場后，進(jìn)行施工中用于輔助作業(yè)的大型/小型機(jī)械設(shè)備調(diào)試，結(jié)合工程施工實際需求，選用STC型號的汽車起重機(jī)、日本小松PC300-8M0反鏟挖掘機(jī)、中聯(lián) QTZ5610吊塔與SCD200/200 雙籠外用電梯。

在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行施工過程中勞動力的安排與部署，根據(jù)不同單元的施工需求，對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行針對性調(diào)配，安排不同施工區(qū)域?qū)ｍ椮?fù)責(zé)人，保證現(xiàn)場勞動力安排與部署的合理化[2]。同時，優(yōu)選使用現(xiàn)場監(jiān)理單位，由專業(yè)監(jiān)理人員負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場施工進(jìn)度、施工質(zhì)量、施工行為規(guī)范化的監(jiān)督與檢查，參與施工方案的設(shè)計、決策、計劃、指揮與宏觀調(diào)配，實現(xiàn)工程項目在施工中的動態(tài)化管理，實現(xiàn)多方面安全生產(chǎn)目標(biāo)[3]。

2 建筑工程項目主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)設(shè)計

2.1 基坑支護(hù)、降水、土方開挖及基礎(chǔ)樁工程施工

按照本文中亳州公路客運高鐵樞紐站項目方案的設(shè)計要求，對其基坑支護(hù)、降水、土方開挖基礎(chǔ)樁結(jié)構(gòu)等進(jìn)行施工。在本文工程項目中，選擇在基坑周圍設(shè)置73口規(guī)格為φ600的管井[4]。管井成孔直徑為 600 mm，下入φ300 波紋管，孔內(nèi)與無砂混凝土管側(cè)壁間填 1～5 mm 粒徑的綠豆沙。針對波紋管進(jìn)行設(shè)置，將其孔眼之間的距離設(shè)定為100 m，選擇孔眼直徑為100 mm的波紋管，采用梅花形式完成布置[5]。圖1為濾管孔眼的布置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 濾管孔眼的布置結(jié)構(gòu)示意圖(單位：mm)

針對本文亳州公路客運高鐵樞紐站項目，在進(jìn)行波紋管濾管的安裝時，可選用150型回旋鉆機(jī)成孔，孔內(nèi)直徑為600 mm，并在外側(cè)填裝細(xì)石過濾材料。針對抽水泵的選擇，可選用QS-32-26-4型號抽水泵[6]。在進(jìn)行基坑的開挖之前，還需要提前完成1～2周的降水工作[7]。同時，為了確保施工質(zhì)量，在鉆井工作開展時，還應(yīng)當(dāng)采用清水與細(xì)膩漿混合的方式完成對灌注材料的植被[8]。保證水井的出水量，使基坑內(nèi)水位降至基坑底標(biāo)高下 1.0 m。在進(jìn)行降水井施工時，應(yīng)當(dāng)充分明確降水原理，如圖2所示。

圖2 降水示意圖

結(jié)合設(shè)計階段對降水井間距以及坑邊距離要求，對井位進(jìn)行放線施工。在放線時，采用十字定位方法完成。在定位后，采用鉆井成孔，并將護(hù)筒結(jié)構(gòu)掩埋。本工程基坑支護(hù)有效深度為 3.85～6.52 m。在充分考慮到經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件的基礎(chǔ)上，基坑采用放坡硬化支護(hù)型式。基坑周邊堆載限制要求：坡頂 2 m 范圍外限制使用荷載(靜荷載)不得超過 15 kPa，坡頂 3 m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載。同時，在施工過程中還需要利用鋼筋將完成切割的厚圓鋼板進(jìn)行固定。

2.2 鋼筋結(jié)構(gòu)施工

針對本文亳州公路客運高鐵樞紐站項目，在對其鋼筋柱主結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時，需要確保工程中所有使用的鋼筋材料均為現(xiàn)場加工而成。在施工過程中需要對鋼筋進(jìn)行調(diào)直處理，將HPB300等級的鋼筋作為原材料，利用冷拉方式對其進(jìn)行調(diào)直。在調(diào)制過程中，將冷拉率控制在4%以內(nèi)。針對直徑較大的鋼筋若其局部存在彎曲現(xiàn)象，則可以直接通過機(jī)械方式對其進(jìn)行調(diào)直，在這一過程中嚴(yán)禁出現(xiàn)鋼筋損傷問題。在切斷鋼筋時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合鋼筋料表上對鋼筋材料的級別、直徑、外形等參數(shù)對其進(jìn)行控制，并根據(jù)其相對應(yīng)的規(guī)格對鋼筋長短進(jìn)行搭配。將水平梯子放置在與墻模板結(jié)構(gòu)距離100 mm位置上，并通過設(shè)置豎向鋼筋結(jié)構(gòu)的方式，將其安裝在兩梯凳鋼筋中間，在完成對混凝土的澆筑后，將其超出，并方便后續(xù)周轉(zhuǎn)使用。

在進(jìn)行底板及樓板上墻體插筋時，需要在底板或樓板結(jié)構(gòu)上彈出墻身以及門窗洞口的具體位置線，定出需插筋的墻位置，用定位水平筋(墻)與底板鋼筋點焊連接；剪力墻的錨固應(yīng)滿足錨固長度且伸至底板或樓板板底鋼筋上部 50 mm 處，水平彎角100 mm 長，墻筋插入承臺底部不多于 25%，插筋放置后再在底面標(biāo)高以上 150 mm以內(nèi)完成對水平筋的綁扎處理，并對剪力墻插筋進(jìn)行固定。

2.3 模板結(jié)構(gòu)施工

在進(jìn)行模板結(jié)構(gòu)的施工時，應(yīng)當(dāng)充分遵循相關(guān)管理規(guī)定中的內(nèi)容，亳州公路客運高鐵樞紐站項目配套用房、客運站房均有高大模板支撐，墊層主要設(shè)置在天然地基土上方，采用40×90木方作為模板，將短鋼筋插入土里做支撐。根據(jù)工程實際需要，在選擇基礎(chǔ)底板時，可選擇厚度為500 mm或800 mm兩種，對于外側(cè)模板的選擇，應(yīng)當(dāng)選用240厚磚胎膜，這種結(jié)構(gòu)比基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)相比高出50 mm左右。將磚胎膜設(shè)置在墊層的上方，并利用M5等級水泥砂漿進(jìn)行砌筑施工。磚胎膜的設(shè)置一方面能夠提高模板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，另一方面又能夠作為卷材防水層保護(hù)墻。磚胎膜與基坑的側(cè)壁之間應(yīng)當(dāng)填充素土材料或利用鋼管木方進(jìn)行支撐，以此能夠進(jìn)一步提高磚胎膜本身的穩(wěn)定性。在本文工程項目當(dāng)中地下室外墻及剪力墻厚度有250 mm、300 mm、350 mm等。針對墻體模板結(jié)構(gòu)的設(shè)計包括以下幾點：

(1) 對于面板的選擇，選用13.5 mm 普通膠合板。

(2) 針對外墻穿墻螺栓的選擇，應(yīng)當(dāng)選用M14型號止水螺栓，針對非人防區(qū)域可選用塑料套管，人防區(qū)禁止使用塑料套管。

(3) 對于地下室消防水池螺栓采用止水螺栓，不得加設(shè)塑料套管。

(4) 對于地下室的外墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)沿墻體的長度方向，每間隔1 500 mm設(shè)置一個與滿堂腳手架牢固連接的支撐結(jié)構(gòu)。在完成后，每隔1 000～1 500 mm設(shè)置一道，且在支撐中部增加水平、豎直連接。

2.4 混凝土結(jié)構(gòu)施工

對于混凝土結(jié)構(gòu)的施工，針對不同區(qū)域應(yīng)當(dāng)選擇不同強(qiáng)度等級的混凝土材料。例如，在地下車庫中，基礎(chǔ)墊層位置選用C15等級；基礎(chǔ)筏板選用C35P8等級；墻體結(jié)構(gòu)選用C35P8等級。在配套用房中，基礎(chǔ)墊層選用C15等級；基礎(chǔ)筏板選用C30P8等級；墻體結(jié)構(gòu)選用C30P8等級。本工程混凝土供應(yīng)擬選用一家混凝土攪拌站供應(yīng)，再選一家攪拌站作為備用供應(yīng)商。混凝土攪拌站距離本項目要求交通相對便利，以保證混凝土及時供應(yīng)。在結(jié)構(gòu)階段，混凝土擬采用汽車泵進(jìn)行澆筑，裝修階段混凝土澆筑地下室擬采用預(yù)留孔洞用塔吊吊至孔洞位置再采用人工配合手推車進(jìn)行澆筑，地上混凝土采用施工電梯一次運輸至操作面采用人工配合手推車進(jìn)行澆筑。針對柱混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑，在澆筑前應(yīng)將柱鋼筋綁扎到位，模板支設(shè)牢固，加固到位。同時，混凝土澆筑應(yīng)分層澆筑，每層澆筑不超過500 mm厚，振搗密實。針對工程項目中樓梯位置上的混凝土澆筑，應(yīng)當(dāng)在澆筑同時做好對平臺位置上的預(yù)埋處理。除此之外，在澆筑后還應(yīng)當(dāng)確保對混凝土進(jìn)行及時的養(yǎng)護(hù)，在施工完畢后的12 h以內(nèi)，在混凝土表面進(jìn)行覆蓋，并對其進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)處理，以進(jìn)一步提高混凝土的使用性能，最終促進(jìn)主體結(jié)構(gòu)整體施工質(zhì)量的提升。

3 對比分析

為證明設(shè)計的施工方案可以在施工中達(dá)到預(yù)期效果，以亳州公路客運高鐵樞紐站項目為例，按照本文設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場部署，并在開展施工作業(yè)前，與業(yè)主方進(jìn)行技術(shù)交接，獲取工程項目施工的基本情況與各參與方的基礎(chǔ)信息，見表2。

表2 工程項目施工的基本情況與各參與方的基礎(chǔ)信息

此工程工期 455個日歷天，施工區(qū)域位于開發(fā)區(qū)，屬于亳州市新區(qū)，工程所在區(qū)域目前還在開發(fā)當(dāng)中，故本工程周邊較為空曠，均是待建或在建工程，南邊的酒城大道和西邊的魏武大道已經(jīng)通車，且有多條公交線路通往亳州市各個區(qū)域，交通比較便利；雖然工程周邊較為空曠，但最近的醫(yī)院、銀行、超市、酒店、菜市場、商場等均在周圍的4 km范圍內(nèi)，車程均在20 min內(nèi)，故項目管理人員和施工人員的生活也是較為便利的。

在此基礎(chǔ)上，由工程參與方對施工場地進(jìn)行勘查，獲取工程項目建設(shè)施工區(qū)域的宏觀地形地貌。完成對施工的宏觀部署后，根據(jù)工程項目主體結(jié)構(gòu)施工的實際需求，選擇HPB300、HRB400兩種型號的鋼筋作為主體結(jié)構(gòu)施工的主要材料，按照本文方法進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工，將竣工后鋼筋的屈服強(qiáng)度作為檢驗指標(biāo)。鋼筋屈服強(qiáng)度的計算公式如下：

σ=F/S

(1)

式中：σ為建筑工程項目主體結(jié)構(gòu)施工鋼筋屈服強(qiáng)度，MPa；F為鋼筋結(jié)構(gòu)受壓后外部結(jié)構(gòu)發(fā)產(chǎn)生的形變量，m2；S代表鋼筋結(jié)構(gòu)受到的外部作用力大小，N。

根據(jù)我國現(xiàn)有文件可知，建筑工程項目主體結(jié)構(gòu)施工鋼筋屈服強(qiáng)度σ(竣工后使用專業(yè)的測量儀器測得相關(guān)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)代入上述計算公式后得出)，與鋼筋結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度的文件指示標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)>1.3，即σ/γ>1.3，其中γ為鋼筋結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度的文件指示標(biāo)準(zhǔn)值。

為了避免傳統(tǒng)施工方法施工成果不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而對工程施工工期造成影響，可選擇兩個施工單元進(jìn)行施工，將兩個施工單元分別表示為A與B，其中單元A按照本文設(shè)計的方法進(jìn)行施工，單元B按照傳統(tǒng)的施工方法進(jìn)行施工，完成施工后，記錄竣工成果主體結(jié)構(gòu)的施工數(shù)據(jù)，將記錄數(shù)據(jù)代入上述計算公式，將其與文件指示標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比，繪制結(jié)果曲線圖，如圖3所示。

圖3 主體結(jié)構(gòu)施工成果質(zhì)量對比

從圖3可以看出，按照本文設(shè)計的施工技術(shù)，對此工程項目進(jìn)行施工，對應(yīng)的8個測點均通過了質(zhì)量驗收，即8個測點均符合σ/γ>1.3的施工要求，說明施工后主體結(jié)構(gòu)中的鋼筋屈服強(qiáng)度符合質(zhì)量需求。質(zhì)量驗收通過率為100%。

按照傳統(tǒng)設(shè)計的施工技術(shù)，對此工程項目進(jìn)行施工，對應(yīng)6個測點通過了質(zhì)量驗收，2個測點未通過質(zhì)量驗收，即6個測點均符合σ/γ>1.3的施工要求，2個測點不符合σ/γ>1.3的施工要求，質(zhì)量驗收通過率為75%。

研究結(jié)果表明，按照本文施工方法進(jìn)行施工，可以有效提升工程項目質(zhì)量驗收通過率，保證工程項目質(zhì)量全面達(dá)標(biāo)。

4 結(jié)束語

本次研究以亳州公路客運高鐵樞紐站項目為例，對此工程項目的主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方案展開研究。對比實驗結(jié)果表明：相比傳統(tǒng)施工方法，本次設(shè)計的方法可以有效提升工程項目質(zhì)量驗收通過率，保證工程項目質(zhì)量全面達(dá)標(biāo)。

除本文此次研究提出的技術(shù)層面指標(biāo)，還需要在后續(xù)的施工過程中，關(guān)注施工對現(xiàn)場環(huán)境的影響，包括工程機(jī)械設(shè)備運行在對周邊居民造成的噪聲影響、工程垃圾排放對環(huán)境衛(wèi)生造成的影響等。施工中，需要關(guān)注多種影響因素對施工質(zhì)量、工程進(jìn)度造成的干擾，及時采取有效措施進(jìn)行風(fēng)險、干擾與影響因素的排除，保證工程的順利實施。