20第二十章非塔楼区域地下结构施工安排建议方案.docx
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20第二十章非塔楼区域地下结构施工安排建议方案
第二十章非塔楼区域地下结构施工安排建议方案
第一节建议方案总述
一.思路的由来
本工程塔楼施工为关键线路,且塔楼区域须独立连续施工,为了确保主塔楼的施工进度,原基坑支护设计方案中将塔楼周边的地下室划分为A、B、C三个区先后开展施工,将塔楼区周边的土台(即B、C区)作为塔楼施工时的材料堆场,按原设计方案,为了保证塔楼施工的材料堆场,要求先施工B区、待B区地下室平顶后将原设在C区的材料堆场搬至B区后,再开展C区施工,按此施工方式,存在如下几方面的困难:
(一)平面布置需进行多次转换
1.1.材料堆场布置受限、周转频繁、投入费用高。
(1)C区土台坡顶面积约2800平方米,沿塔楼北侧及东侧布置呈带状狭长形,塔楼施工的材料堆场顺C区沿线布置,坡顶狭窄,车辆转弯、钢构件的吊运受限,场内交通组织难度加大,无法高效施工。
(2)根据原方案平面布置,BC区作为钢构件材料堆场时,只能用作钢构件三天吊运构件的临时堆放,钢结构拼装作业场地需在场外另行租用场地,场地租用费用投入大;
(3)当B区地下室结构封顶后,将C区的材料进行转运至B区时,需对B区地下室结构顶板进行加固处理,加固费用一次性投入大,且地下室顶板结构在长期的材料重车的动荷载作用下,势必对结构楼板形成质量隐患;
2.临建拆迁频繁、临建多次投入费用较高、影响正常的办公、生活。
由于原方案按A→B→C三个区的顺序先后开展施工,A区施工时需拆除现有东侧已建生活区和业主会议室,B区施工时需拆除南侧现有业主办公区,C区施工时需将C区坡顶上已建大型钢构件堆场、临时仓库、钢筋木工车间等临建搬迁,现场临建拆迁频繁,临建场地硬化、材料、水电管线等多次投入、费用高,且在搬迁过程中对正常的办公、生活等造成一定的影响。
(二)不利于现场安全文明、绿色施工
原方案按A→B→C三个区先后开展施工,其中C区须待B区地下室平顶后方能开展土方施工,整个基坑土方开挖完成需要450天,且后期尚有机电安装、精装修等大量的配套施工,整个非塔楼区域施工时间跨度长、后期工程量大。
1.土方开挖持续时间长,场内绿色施工影响大。
ABC三个区基坑土方开挖时间长达450天,土方施工对场内外道路污染大,不利于现场安全文明、绿色施工。
2.安全防护难度大。
施工现场在整个施工期间内将长期存在塔楼结构、装修,非塔楼地下室、土方开挖等多工作面安全防护,安全防护点多面广,安全防护难度大。
3.C区土台在长期施工过程中存在一定的安全隐患。
C区土台周边的地下室基坑土方开挖深达28.4米,土台坡顶预留宽度仅24.8米,且C区采用放坡+坡面挂网喷射混凝土的支护形式,因C区开工时间晚、土台暴露时间跨越广州两个雨季(广州每年5~8月份为多雨季节),坡体受季节雨水等冲刷影响大,该区域作为钢构、土建等材料堆场及主要施工道路存在一定的安全隐患,施工过程中需对坡体进行加固处理。
(三)受外界因素影响大
1.受接地下空间的施工时间影响。
本工程地下室西侧北段与地下空间连接,按原设计方案,此连接部分恰位于前期C区作为材料堆场时的主要出入口,需待C区土方开挖后,方能开展施工,因此该部分施工的时间相对较晚。
若政府对该连接通道的施工时间有要求,如要求提前施工,则必将影响C区材料正常运输和堆放,将直接对塔楼的施工造成不利影响。
2.运输道路及堆场影响受外界环境影响。
本工程西侧南端场外市政道路下为地下空间结构,后期B区作为材料堆场时的车辆进出的主要通道临近该区段,材料车辆进出时受该范围市政路面转弯半径及路面荷载的限制,在长期的的材料重车动荷载作用下,对地下空间结构影响大。
(四)不利于裙楼及地下室早日投入运营
由于部分裙楼结构落在C区内,须待C区地下室结构完成后方能开展此裙楼结构施工,C区地下室结构完成时间相对滞后(约在570天完成),直接影响裙楼结构施工,并将影响后期机电、装修等各专业工程的进场施工,不利于实现裙楼早日投入运营,对业主投资回收不利。
基于以上分析,考虑在现场设置一个长期的、安全稳定的、运输吊装方便的、受外界因素干扰小的平台作为钢结构、土建材料的堆场以及临建等配套设施的布置点,并且该平台使塔楼结构施工区域与土方施工区域相对独立。
根据结构施工图,原地下室划分区域中的B区无地上结构,该区域施工工程量小、施工工艺相对简单,且该区域临近已有的市政道路,材料进出场方便,且B区面积达5400平方米,足够提供钢构件、土建材料堆场,综上所述,拟在B区设置一块措施平台板。
二.措施板平台
拟建措施板平台位于原非塔楼区域的B区,措施板范围包括B区以及B区地下室外墙至红线围墙范围段,建筑面积约5400平方米;措施板采用钢筋混凝土楼板,顶板标高为-0.50m(与塔楼西侧地下室结构顶板标高相同),楼板厚度为200mm,局部楼板厚度300mm,措施板混凝土强度等级为C40;措施板支撑分两部分设计,B区地下室范围及车道出入口位置采用钢构柱形式,支撑柱基础为冲孔灌注桩,支撑钢构柱埋深2~3m,地下室外墙至南侧围墙范围内采用钢筋混凝土柱支撑形式,钢筋混凝土支撑基础为承台基础。
地下室结构分区图措施板平面区域图
措施板剖面示意图
措施板柱网布置图
注:
红色柱子与地下室结构柱网相同
蓝色柱子为地下室外墙外新增柱网
三.措施板与原方案的比较
比较内容
原方案
措施板方案
技术可行性
1、原方案通过在塔楼周边留设土台作为塔楼施工的材料堆场,并通过B、C区的先后施工转换,实现了塔楼连续独立施工,能保证塔楼施工工期。
2、对C区的土台采取两级放坡+喷锚形成稳定的坡体,在施工过程中对坡体的滑移变形等进行监测、加固等,可以保证坡体的稳定。
1、措施板采取格构支撑柱+钢筋混凝土楼板,通过验算,可以作为钢结构及土建材料堆场。
2、在B区设置措施板,措施板作为塔楼施工的材料堆场,场地开阔,运输、吊装方便,能高效施工。
3、在措施板上设置材料、钢筋及混凝土的吊运洞口,可以将材料运至地下室,进行B区地下室施工,B区工程量、工序相对简单且不在关键线路上,不影响整体工期。
平面布置
1、原方案在BC区材料堆场转换过程中分阶段的进行平面规划,在不影响塔楼关键线路施工的情况下,对非塔楼区实施动态平面管理;
2、在受场地狭小,材料堆场及临建设施频繁搬迁等条件限制下,通过组织可实现
采用措施板方案最大限度的减少了平面布置的转换次数,降低了因材料堆场及临建设施频繁搬迁造成对现场施工及日常办公影响;
进度
原方案B区先行施工,将C区预留土台作为塔楼结构施工时的材料堆场及运输道路,使之C区地下室封顶时间及裙楼施工时间拖长,需在第300天开始土方施工,第570天地下室封顶,第765天裙楼封顶,但未影响关键线路工期;
采用措施板,C区前期作为A区土方开挖的出土坡道及塔楼施工的材料堆场,待B区措施板完成后,第140天可插入进行C区土方开挖,第435天地下室封顶,第?
天裙楼封顶,地下室及裙楼工期较原方案提前约135天,但未影响关键线路工期
安全文明
施工
原方案预留的土台C区将A、B区隔开,且须待B区地下室结构封顶后才插入施工,使三个区基坑土方开挖未能形成紧凑的流水施工节拍,现场基坑边坡防护、坡体稳定以及场内外出土作业后的道路清理等安全文明施工持续时间长,绿色环保施工难度大。
采用措施板方案,C区与A区土方开挖衔接流水施工,对B区地下室结构施工不受影响,措施板将ABC三区的施工顺序有效连接,使之基坑土方开挖及边坡防护、坡体稳定等安全、绿色环保施工时间缩短,平面管理容易;
经济
按原方案需投入的措施费用:
1、C区土台边坡加固费用;
2、临建、材料堆场周转?
次的费用;
3、B区地下室顶板加固费用;
4、外租钢构件拼装场地的租赁费用;
措施板一次性投入,减少了相对应措施费用
四.措施板具体分析
(一)B区措施板的基础及支撑体系设计采用形式
(1)B区地下室范围内及车道出入口范围:
基础采用冲孔灌注桩+格构柱支撑形式,冲孔桩孔径Φ1400,混凝土强度等级为C30,柱截面尺寸为700×700,内包钢构柱截面尺寸为500×500;且在措施板下各层之间设置钢连梁及斜撑,增强措施板的稳定性;
(2)地下室外墙至红线围墙范围:
基础采用承台基础,支撑柱采用钢筋混凝土柱,柱截面尺寸为500×500;
区措施板设计为框架结构,梁板面标高为-0.50m,楼板厚度200mm,车道范围内板厚300mm,框架梁截面尺寸为700×1000,次梁截面尺寸300×700,梁板混凝土强度等级C40,措施板具体平面图如下:
(二)措施板计算书
措施板结构体系在计算中。
(三)措施板工程量计算
1.钢构柱
措施板设置与B区地下室结构柱柱网相同的格构柱53条,车道出入口附近格构柱11条,共计64条。
格构柱采用角钢L160×14+钢板410×15×10焊接而成,截面尺寸为500×500,如下图所示:
则:
(1).钢构柱理论重量为:
29.8m×64条×4个×33.987(kg/m)=259.3t;
(2).钢板理论重量为:
(29.8m×4个×53/0.8个)×610×15×10×7.8(t/m3)=5.6t;
(3).格构柱之间的钢梁及斜撑采用工字钢250×110×10×13,其理论重量为:
(10×8+10×5)×20m×42(kg/m)+(4×50×10+4×8.5×10×5)×42(kg/m)=265t
2.钢筋
钢筋量按200(kg/m2)考虑,措施板建筑面积约5400m2,则钢筋总量为:
5400×200(kg/m2)=1060t
3.混凝土
(1).200厚楼板混凝土方量:
(5400-1320)×0.2=816m3;
(2).300厚楼板混凝土方量:
1320×0.3=396m3;
(3).框梁混凝土方量:
横向:
700×(1000-200)×8.5×(14×7-11)+700×(1000-300)×8.5×11=460m3
纵向:
700×(1000-200)×49.9×13+700×(1000-300)×(31.2+11×9)=427m3
(4).次梁混凝土方量:
300×(700-200)×(49.9×24-9×34)+300×(700-300)×9×34=170m3
措施板梁板混凝土方量约2269m3
4.模板木枋
模板使用面积按结构的接触面积计算,措施板建筑面积约5400平方米,有梁楼板模板面积按S1=s1+h1×c+(H1-h1)×L1×2进行计算,
式中:
S1—有梁楼板模板面积
h1—板厚H1—梁高c—板的周长
L1—计算单元内梁的长度s1—板的面积
充分考虑模板的消耗,模板使用面积乘以1.1即为措施板模板的投入面积。
措施板木枋选用50×100木枋,木枋支设间距为200mm-300mm,可根据模板面积的0.03读取,即模板面积×0.03
则:
18厚普通模板投入面积为9300m2,50×100木枋方量为2800m3
序号
钢构件(t)
钢筋(t)
混凝土(m3)
模板(m2)
木枋(m3)
1
530
1060
2269
9300
2800
第二节施工区域区段划分
一.总体施工区域及施工阶段划分
因塔楼施工为关键线路,为满足塔楼施工材料周转、机械布置等资源供给,确保塔楼工期满足业主招标文件要求,拟将工程整体分两个相对独立、互不影响的大区分别独立组织施工,即塔楼区和非塔楼区。
(一)塔楼区域
塔楼区域开工准备后即开始无间断施工,其施工阶段及施工区段划分同前述的A方案。
(二)非塔楼区域
根据本工程结构特点及流水施工衔接关系,同比A方案地下施工阶段划分的施工区域,本建议方案总体施工区段划分以塔楼区域为界并依据后浇带分布情况,将非塔楼区划分为能独立完成的A、B、C三个区段,使三块区域与塔楼区域相对独立,施工区段划分示意图如下:
A方案地下室分区图建议方案地下室分区示意图
二.施工总体组织
工况一:
0-15天:
1、施工准备,现有西侧、南侧围墙拆除、根据红线范围砌筑新围墙,场内原塔楼出土坡道部分回填,完成边坡支护后修筑施工道路;
2、A区:
北侧裙楼塔吊基础施工完成;旋挖桩施工完成;冠梁、内支撑施工准备;
3、B区:
南侧搅拌桩施工完成,最外围冲孔桩准备施工;位于B区范围内的变电房移位(变电房移至现有绿化带);
4、C区:
拆除东侧生活区和业主会议室,布置塔楼施工用的材料堆场;
5、塔楼:
东南角M1280D和西南角M440D塔吊基础施工,塔楼施工准备。
工况二、15-85天:
1、A区:
西侧人工挖孔围护桩及内支撑桩基础施工完成;
2、B区:
人工挖孔围护桩及措施板格构柱冲孔桩基础施工完成,南侧塔吊基础施工完成;
3、C区:
暂不施工,仅做塔楼施工的材料堆场;
4、塔楼:
东南角M1280D和西南角M440D塔吊安装完成并投入使用,地下-5~-3层结构施工完成。
工况三、85-100天:
1、A区:
第1道内支撑、冠梁和第1道锚索施工完成,基坑土方开挖准备施工;
2、B区:
人工挖孔围护桩及措施板格构柱施工完成(第100天施工完成)进入措施板施工,南侧F0/23B(半径45m)塔吊安装完成。
3、C区:
暂不施工,仅做塔楼施工材料堆场;
4、塔楼:
-2层结构及换撑体系施工。
工况四、101-120天:
1、A区:
土方分层从北向南开挖至标高为-10.0m处,以西侧大门为主要出土口,自然放坡开挖,第2道内支撑锚索随土方工程分层施工完成;
2、B区:
支护桩冠梁及第1道锚索施工,措施板在第120天施工完成;
3、C区:
同上一工况,暂不施工,仅做塔楼施工材料堆场;
4、塔楼:
内支撑拆除及-1层结构施工完成(第120天塔楼地下室封顶)。
工况五、121-140天
1、A区:
土方分层开挖至标高为-16.0m处,以C区东侧为主要出土坡道,第3道内支撑及锚索随土方工程分层施工完成。
2、B区:
措施板养护(第140天养护成型)、准备开展措施板下方土方开挖,措施板上材料堆场及临建设施布置完成。
3、C区:
原设在C区的材料堆场搬迁至B区措施板平台,开始C区土方开挖施工准备。
4、塔楼:
塔楼地上1~3层结构施工;地下室平顶后安装第3台塔吊;顶模系统安装。
工况六、141-200天
1、A区:
土方分层开挖至基础底标高,在第200天土方开挖完成,抗拔锚杆随土方工程分段施工;
2、B区:
措施板下土方分层开挖开挖至-14.0m;
3、C区:
土方分层开挖至-14.0m;
4、塔楼:
塔楼地上3~8层结构施工完成;顶模系统在核心筒施工完第4层结构后,安装完成;外框钢柱、钢梁在顶模系统安装完成后插入施工;组合楼盖滞后外框钢柱钢梁3~4层开展施工。
工况七、201-260天
1、A区:
-5~-4层地下室结构施工完成。
2、B区:
土方分层开挖至基础底标高,第260天开挖完成,开始抗拔锚杆施工,并在基坑北侧与塔楼之间安装通道塔。
3、C区:
土方分层开挖至标高为-28.3m处。
4、塔楼:
塔楼地上9~18层结构施工完成。
外框钢柱、钢梁施工7~13层施工(滞后核心筒结构5~9层)。
组合楼盖4~9层施工(滞后外框钢柱钢梁3~4层)。
工况八、261-320天
1、A区:
-3~-2层地下室结构及换撑体系施工完成;
2、B区:
-5层施工完成;
3、C区:
土方开挖及出土坡道开挖、清底(第320天完成);
4、塔楼:
塔楼地上19~23层结构施工;外框钢柱、钢梁施工14~18层施工(滞后核心筒结构5~9层);组合楼盖10~14层施工(滞后外框钢柱钢梁3~4层开展)。
工况九、321-360天
1、A区:
地下室-1结构施工。
2、B区:
-4~-3层地下室结构施工。
3、C区:
拔抗锚杆和基础底板施工。
4、塔楼:
(1)塔楼地上24~30层结构施工;
(2)外框钢柱、钢梁施工19~25层施工(滞后核心筒结构5~9层);
(3)组合楼盖15~20层施工(滞后外框钢柱钢梁3~4层开展施工);
(4)幕墙工程在外框钢柱钢梁24层施工完成后插入施工。
工况十、361-400天
1、A区:
地下室-1结构~副楼地上3层结构施工(其中第365天时地下室封顶);
2、B区:
地下室-2层地下室结构施工(其中-1层结构由于受措施板空间影响暂不施工);
3、C区:
地下室-5~-3层地下室结构施工;
4、塔楼:
(1)塔楼地上31~42层结构施工;
(2)外框钢柱、钢梁施工26~32层施工(滞后核心筒结构5~9层);
(3)组合楼盖21~27层施工(滞后外框钢柱钢梁3~4层开展施工);
(4)幕墙工程在塔楼结构11~20层施工;
(5)机电安装工程在幕墙工程施工完成5层后插入施工。
工况十一、401-435天
1、A区:
裙楼地上4层~6层结构施工,砌筑工程装修在裙楼第六层结构施工完成后插入施工;
2、B区:
同前;
3、C区:
地下室-2~-1层地下室结构施工(第435天时地下室封顶);
4、塔楼:
(1)塔楼地上43~49层结构施工;
(2)外框钢柱、钢梁施工33~44层施工(滞后核心筒结构5~9层);
(3)组合楼盖28~39层施工(滞后外框钢柱钢梁3~4层开展施工);
(4)幕墙工程在塔楼结构21~27层施工完成后插入施工;
(5)机电安装工程滞后幕墙工程5层施工。
工况十二、436-510天
1、A区:
副楼地上7层~9层结构施工(第510天封顶),砌筑工程装修2~3层施工;
2、B区:
同前;
3、C区:
裙楼首层~三层结构施工。
4、塔楼:
(1)塔楼地上43~49层结构施工;
(2)外框钢柱、钢梁施工33~44层施工(滞后核心筒结构5~9层);
(3)组合楼盖28~39层施工(滞后外框钢柱钢梁3~4层开展施工);
(4)幕墙工程在塔楼结构21~27层施工完成后插入施工;
(5)机电安装工程滞后幕墙工程5层施工。
工况十三、511-765天
1、A区:
砌筑工程装修4-10层施工;
2、B区:
同前;
3、C区:
裙楼4-5层结构施工完(第530天),砌体工程1-5层施工完(第580天)
4、塔楼:
(1)塔楼结构封顶;
(2)幕墙完成至85层,砌筑抹灰及机电施工至78层,装饰施工7~40层。
工况十四(855天工况,塔楼幕墙施工完成)
1、塔楼幕墙施工完成,开始幕墙收尾,塔楼砌筑抹灰及机电施工至98层,装饰7~40层大面完成,开始施工41~67、68~79层;
2、裙楼幕墙、砌砖抹灰、机电设备主管线安装完成,开始装饰施工。
工况十五(915天工况,塔楼砌体、抹灰及机电设备主管线完成)
1、塔楼幕墙工程收尾,砌体、抹灰及机电施工到顶,装饰正在施工41~67、68~79层;
2、裙楼装饰正在施工。
工况十六(1100天工况,塔楼41~67、68~79层装饰大面完)
1、裙楼装饰完成;
2、塔楼装饰完成至91层,正在施工92~顶层装饰施工。
工况十七(第1350天工况,塔楼装饰大面完)
1、塔楼装饰大面完成,开始装饰、机电末端安装、家具安装;
2、室外工程、绿化施工(第1124天,装饰大宗材料运输完毕,通道塔拆除完成时开始)。
工况十八(1410天工况,装饰、机电末端安装、家具安装、室外工程、绿化工程完成)
装饰、机电末端安装、家具安装、室外工程、绿化工程完成,开始装饰验收、机电调试等工作。
工况十九(1495天工况,竣工验收)
完成装饰验收、机电调试等,工程整体竣工验收。
第三节资源对比
原方案施工结构顺序为:
先施工AB区,施工完AB区后再施工C区。
地下室结构施工时配置2套水平结构施工模版、钢管,一套竖向结构模板、钢管。
分区
建筑面积
外墙长度
模板m2
木方m3
钢管t
工期(月)
A
3300
160
27500
819
425
4
B
4000
140
33000
993
847
C
8700
210
72000
2160
1843
7
总体
16000
510
72000
2160
1843
11
最终投入模板72000m2,木方2160m3,钢管租赁1843t,地下室结构施工工期总长约11个月。
措施平台方案可先施工A区和B区地下室结构,待A区地下室封顶后将部分材料转移到C区,进行C区地下室结构施工,A区继续地上结构施工。
分区
建筑面积
外墙长度
模板m2
木方m3
钢管t
工期(月)
A
7250
160
60000
1800
1536
4
B
4000
140
33000
993
847
C
4390
210
36500
1090
930
2.5
总体
16000
510
93000
2793
2383
6.5
最终投入模板93000m2,木方2793m3,钢管租赁2383t,地下室结构施工工期总长约6.5个月。
对比方案
建筑面积
外墙长度
模板m2
木方m
钢管t
工期(月)
措施板方案
16000
510
93000
2793
2383
6.5
业主基础方案
16000
510
72000
2160
1843
11
第四节施工进度计划
第五节各阶段施工平面布置
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