工具式挡板施工技术在基坑临边围护中的应用

皮朝阳

摘 要:结合浙江义乌农村合作银行金融综合楼工程基坑临边围护施工实例,介绍了工具式挡板施工技术在基坑临边围护中的应用,有效的防止高处坠落事故发生,提高了建设工程文明施工的管理水平,确保了基坑土方开挖及地下室施工的安全,起到了较好的效果。

关键词:工具式挡板临边围护施工技术

中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(c)-0094-02

安全生产、文明施工永远是工程建设的恒久主题,但近年来施工现场安全事故频发,其中高处坠落事故的发生率最高,危险性最大。尤其是基坑土方开挖阶段的高处坠落事故没引起现场施工人员的足够重视,基坑周边围护不到位,围护搭设不符合规范,围扩栏杆松动或拆除的现象屡禁不止,是导致基坑开挖阶段高处坠落事故频发的一大潜在威胁。而目前在建工程的基坑临边围护大部分采用钢管扣件式的围护形式,安全性能低且施工中常被拆除,围护的时效性差,不能起到安全防护的作用。因此,采用一种定型式、工具式的基坑临边围护形式,不仅能有效的防止高处坠落事故发生,同时也能大大提高建设工程文明施工的管理水平。

1 工程概况

浙江义乌农村合作银行金融综合楼工程位于义乌国际商贸城金融商务区01-22 地块,国际商贸城的东侧,占地面积7970.7m2,总建筑面积72200.56m2,地下3层,地上30层,裙房4层,建筑高度149.5m,框架—核心筒结构。基坑围护采用大直径钻孔灌注桩与两道钢筋混凝土内支撑的组合结构,三轴搅拌桩Φ850×600水泥土搅拌桩作止水帷幕,基坑设计开挖深度15.9m,基坑平面布置图如图1所示。

2 工具式挡板基坑临边围护特点

为了弥补传统钢管扣件式基坑临边围护结构的可操作性差、安全性低、围护实效短等缺点,工具式挡板基坑临边围护结构采用标准化定型式挡板螺栓固定的形式取代传统的钢管扣件式防护,主要具有以下特点。

2.1 可操作性

工具式挡板基坑临边围护结构全部采用螺栓锚固连接,施工简便、安装快捷,能及时跟进基坑土方开挖的施工。

2.2 安全性

围护结构采用高强螺栓锚固整体强度高,采用1800×1200mm定型化挡板,标准化程度高,避免了传统钢管扣件式围护搭设因人为等因素,搭设不符合规范要求的缺点,提高了围护的安全性能。

2.3 美观性

工具式挡板基坑围护采用的1800×1200mm防护门,每段围护形状统一,与钢管扣件式围护相比无需张挂安全网,或因安全网张挂时间长引起的破损,基坑临边围护整体效果得到较大提升。

2.4 时效性

由于此围护采用螺栓形式连接,围护结构不易被拆除或破坏,从而能长时间保证基坑临边防护的安全。

2.5 可回收利用

此围护结构的所有构件均由连接形式组装而成,一个工程使用完成后只需将固定的螺栓拆除即可整体回收再次利用,使用周期长。

3 工具式挡板基坑临边围护原理

工具式挡板基坑围护结构施工是将制作好的围护结构主要受力构件挡板套槽钢,采用螺栓与基坑支护中压顶梁(或基坑临边围护基础)进行锚固连接,在挡板套槽钢上安装工具式挡板等其它构件,形成基坑临边围护结构体系(见图2、图3)。

4 工具式挡板基坑临边围护施工

4.1 工艺流程

人员材料设备准备→工具式挡板临边围护结构加工→在压顶梁(基础)上立挡板槽钢套→安装工具式挡板→工具式挡板固定→压顶槽钢安装→支撑挡板斜拉杆→防雷接地。

4.2 操作要点

1)人员及材料设备准备:根据施工现场实际情况合理配置施工人员及材料、设备。根据单一工具式挡板长度及基坑临边围护长度计算所需挡板及挡板搭接件、拉结件、槽钢的数量。

2)工具式挡板临边围护构件加工:工具式挡板围护主要由工具式挡板、挡板套槽钢、挡板压顶槽钢、挡板搭接件、挡板拉结件等构件拼装而成,各构件的尺寸准确,在安装前对挡板套槽钢、挡板搭接件、拉结件进行加工。挡板套采用5#槽钢加工成1400mm×37mm×50mm的构件,在槽钢端部焊接200mm×100mm×10mm的钢板,作为与基坑支护压顶梁(或基础)锚固的平面,同时在距底部200mm处在挡板槽钢内部焊接2根长50mmΦ16的钢筋用于搁置挡板。挡板压顶槽钢采用6.3#槽钢加工成3600mm×40mm×63mm的构件,在槽钢两端部采用高强螺栓与挡板套槽钢连接,形成工具式挡板基坑临边围护主要受力构件。挡板搭接件由5×20,5×40焊接组成的T型构件,用于两扇挡板之间的搭接连接。挡板拉结件作用于两扇挡板之间及两挡板套槽钢之间的连接,采用长1000mm,Φ16的钢筋两端各焊接一块100mm×50mm×10mm的铁板。

3)在压顶梁(或基础)上立挡板槽钢:沿压顶梁(或基础)中心线每隔3600mm立一根挡板套槽钢,槽钢开口处两两相对,槽钢底部200mm×100mm钢板四角用4颗高强螺栓与压顶梁(或基础)连接固定。

4)安装工具式挡板:挡板套槽钢间距3600mm,根据挡板尺寸,在两挡板套槽钢安装1800mm×1200mm×30mm的工具式挡板。

5)挡板的固定:在安装挡板的同时,要及时对挡板进行固定,分别在挡板上部15cm处和下部45cm处用两颗对拉螺栓将两挡板固定,同时底部用5×20,5×40组成的T型角铁构件将两扇挡板之间用4颗螺栓搭接固定,下部用4颗螺栓与压顶梁进行锚固。

6)压顶槽钢安装:压顶槽钢是在安装好的挡板上部加盖的构件,用3颗螺栓分别在槽钢的两端和中间与挡板进行固定,防止挡板从挡板套槽钢上部被拆除,保证围护结构的完整性。

7)设置斜拉杆:为提高工具式挡板基坑临边围护的整体稳定性,在上述安装工序完成后,还需将围护结构与地面进行拉结固定,采用长1000mm,Φ16的钢筋两端各焊接一块100mm×50mm×10mm的铁板,一端用2颗螺栓与两两背对的挡板套槽钢及挡板套槽钢中放置的两扇挡板之间紧固连接,另一端与场地锚固,斜拉杆与地面成60°角。

8)防雷接地:由于工具式挡板基坑临边围护采用的构件均是金属构件,为防止雷击造成的伤亡事故,需要对工具式挡板进行防雷接地处理。

5 质量保证措施

1)准确计算基坑临边围护长度,在符合基坑土方开挖设置上下通道数量的前提下,尽量满足基坑临边围护长度是单一工具式挡板长度的整数倍,当无法满足单一工具式挡板的整数倍时,采取两扇挡板重叠安装的方式进行进坑临边围护。

2)工具式挡板临边围护构件的加工必须到位,构件的焊接质量严格按照《钢筋焊接及验收规程》JGJ18的要求施工和验收,挡板槽钢及拉结件均选用E43型焊条,采取电弧钢板与钢筋搭接焊接的形式加工;挡板的搭接件则采取电弧双面搭接焊形式。构件在正式投入使用前,需对构件的加工质量进行检查验收。对挡板槽钢钢筋焊接接头的力学性能进行检验,确保纵向受力能承受挡板的重量。所有构件焊接的外观质量要符合规范要求,焊缝应饱满、无裂纹、结巴等现象。

3)立挡板套位置要沿压顶梁中心线均匀设置,以保证挡板能装入两挡板套槽钢之间,钢板四角必须采用高强螺栓锚固牢固。对于基坑转角或者长度不满足里挡板套间距的部位,采用重叠交错的形式施工。

4)两扇挡板未固定之前,装入挡板套的挡板一边没有支撑点,因此在放入挡板之后必须在两扇挡板之间底部垫砖块等措施进行临时固定。

5)为保证围护结构的稳定性,在安装挡板的同时要及时对挡板进行固定,两扇挡板要对齐布置,上下两颗对拉螺丝要拧紧,下部的T型角铁与挡板和压顶梁之间的锚固要牢固。

6)压顶槽钢与挡板之间的固定必须牢固可靠,施工时如遇到转角或者需要压顶挡板的部位较短时,可将压顶槽钢截断成合适的长度,压顶槽钢之间采用40mm×100mm的铁片用螺栓搭接固定。

7)拉结件要随围护结构的进度及时跟进,杆件与围护结构、地面的锚固牢固,拉结件的数量必须按要求设置。

8)工具式挡板临边围护的防雷节点要严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46及《建筑物防雷设计规范》GB50057的要求,沿工具式挡板临边围护结构设置防雷装置。通过施工过程的控制,基坑临边围护取得良好的效果。

6结语

工具式挡板基坑临边围护整体外观整齐划一,无需张挂密目网,能长时间保持临边围护的外观整洁,大大促进文明施工水平,提升了工程的整体形象。工具式挡板基坑临边围护采用螺栓连接,可重复利用,工具式挡板在主体施工阶段可用于电梯井的防护门,综合效益较好,具有良好的推广应用价值。