省级工法-基于高精度装配式调垂系统的桩柱一体化建造施工工法.pdfVIP

基于高精度装配式调垂系统的桩柱一体化建造施工工法 1 前言 随着我国城市化的加速发展，城市土地资源越来越紧张，城市建筑对 地下空间的利用逐渐向着深层发展，地下结构的施工面临着施工面窄、基 坑防护难、工期要求紧等一系列难点，逆作法作为一门较为成熟的技术， 具有缩短工程施工总工期、基坑变形小减少对周边环境的影响，两墙合一 经济效益明显等优点，在城市建筑物的建设中得到了广泛应用。 逆作法是利用地下工程主体结构的全部或一部分作为支护结构，然后 按照自上而下的施工顺序，先浇筑顶板，再开挖顶板下的土体，然后浇筑 下一层楼板，再开挖下一层楼板下的土体，如此循环进行的施工方法。通 常采用桩柱一体的竖向支承结构，即在结构柱位置布置 1 根钢立柱和立柱 桩的形式，钢立柱部分或整体插入灌注桩内，形成柱桩结合的支撑结构， 桩柱一体结构体系如图 1-1 所示。 图1-1 桩柱一体结构体系构造示意图 1 桩柱一体化施工技术不断完善与成熟，施工精度要求也越来越高。钢 立柱通常采用格构柱、钢管混凝土柱或 H 型钢柱；立柱桩多采用灌注桩。 逆作施工阶段，竖向支承系统承受上部结构和施工荷载等垂直荷载，逆作 法施工结束后，钢立柱作为正式地下室结构柱的一部分，承受永久上部结 构和使用荷载，所以支承钢立柱的定位和垂直度必须严格控制。 桩柱一体化结构体系的施工难度在于： （1）施工工期紧，建筑体量大：且桩柱一体化施工工艺较为复杂，需 在保证施工精度的前提下，优化桩柱一体化的施工工艺，简化钢立柱安装 位置、标高和垂直度的调节方法，加快施工效率。 （2）精度调节难度大：采用结构柱为支承钢立柱，钢立柱按要求插入 桩顶，桩身直径仅比钢立柱底板略大，内部空间狭小，且桩为旋挖成孔灌 注桩，钢立柱处于桩孔内部，不能直接对钢柱的标高、安装位置及垂直度 进行调节，需要采取设备或工装间接调节，调节难度较大。 （3）桩柱一体化施工精度要求高：《建筑施工手册（第五版）》中对一 柱一桩的质量控制为：立柱和立柱桩定位偏差不应大于 10mm；立柱桩成孔 垂直度不大于 1/150；立柱的垂直度偏差不应大于 1/300。参照上述要求， 钢立柱施工仍存在较大偏差，会影响后续上部钢柱、钢梁的安装质量，且 双向偏心过大时，柱身应力较轴心受力时明显增大，进而影响结构安全； 因此还需结合设计要求和《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205-2020 的规定，钢立柱的施工精度须达到垂直度不应大于1/600，且不大于10mm， 平面定位偏差不应大于 10mm，标高偏差不应大于5mm 的高精度要求。 （4）现场施工环境恶劣：往往泥泞不堪、凹凸不平，施工作业工作面 2 场地需进行混凝土硬化处理且达到设计强度才能使用，施工效率低，成本 高，且施工完成后对硬化地面拆除会产生建筑垃圾。 目前国内对于桩柱一体化施工提出了多种钢立柱调垂工艺和方法，如 气囊法、校正架法、导向套筒法、机械插入法等等；通过查阅相关文献， 这些调垂工艺和施工技术能够在桩柱一体化施工过程中保证钢立柱的施工 精度，但存在或是对装置或设备需求高、或是施工工艺与精度调节复杂， 或是对施工场地要求较高等情况，施工成本相对高，施工效率相对低；因 此需要探索一种施工工艺简便、调节精度可靠的桩柱一体化建造技术，提 高施工效率，降低施工成本，且符合“双碳”目标实现节能减排。 针对以上技术难点，通过对南太湖新区滨湖东单元TH-07-01-13A 地块 总部商务综合楼开发建设项目和地理信息小镇运动中心建设项目（工程总 承包）的桩柱一体化施工关键技术的攻关研究，研发了一种高精度装配式 调垂系统进行钢立柱的施工精度控制，取得了良好效果，并在此基础上形 成了本工法：“基于高精度装配式调垂系统的桩柱一体化建造施工工法”。 本工法以多项专利、科技成果和工程成功应用为背景进行编写：其中 “基于高精度装配式调垂系统的桩柱一体化建造技术研究”科技成果在 2022 年6 月24 日由浙江省技术市场促进会组织召开的鉴定会上被专家鉴定 为达到国内领先水平；以工法核心技术开发的“德清地理信息小镇运动中 心亚运会三人制篮球体育公园项目，BIM 技术在工程建设全过程 “六化”管 理与应用”在中