中國建筑第八工程局有限公司廣州分公司 廣州 510665
番禺萬博CBD商業(yè)廣場(chǎng)工程位于廣州市番禺區(qū)南村鎮(zhèn),總規(guī)劃用地面積6.75萬 m2,總建筑面積50.3萬 m2,是一個(gè)集辦公、娛樂、消費(fèi)、居住為一體的新城市綜合體。
本工程大商業(yè)裙樓部分設(shè)計(jì)有室內(nèi)步行街,結(jié)構(gòu)上空在4樓屋面處設(shè)計(jì)有大跨度采光頂。其距地面高度17~20 m,跨度10~16 m,本工程采用一種大跨度的鋼桁架操作平臺(tái),替代常規(guī)的滿堂鋼管腳手架操作平臺(tái),總應(yīng)用面積1 825.5 m2。
在所有采光頂中,考慮鋼桁架的加工難度及周轉(zhuǎn)使用效率,圓形和橢圓形采光頂采用常規(guī)滿堂鋼管腳手架,長廊采光頂及2 個(gè)矩形采光頂采用鋼桁架操作平臺(tái)(圖1)。
圖1 采光頂平面位置示意
(a)長廊采光頂:投影面積1 578 m2,下部結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口面積1 413 m2,最低點(diǎn)標(biāo)高16.85 m,最高點(diǎn)標(biāo)高21.35 m。
(b)矩形采光頂1:投影面積296 m2,下部結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口面積252.5 m2,最低點(diǎn)標(biāo)高17.15 m,最高點(diǎn)標(biāo)高21.65 m。
(c)矩形采光頂2:投影面積192 m2,下部結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口面積160 m2,最低點(diǎn)標(biāo)高17.15 m,最高點(diǎn)標(biāo)高21.65 m。
本工程長廊及矩形采光頂跨度較大、高度較高,施工時(shí)操作難度很大,搭設(shè)滿堂腳手架費(fèi)用較高。經(jīng)計(jì)算復(fù)核,長廊及矩形采光頂跨度為10~16 m,兩側(cè)設(shè)計(jì)為混凝土結(jié)構(gòu)邊梁,有條件采用鋼結(jié)構(gòu)桁架搭設(shè)施工平臺(tái)。
采光頂施工平臺(tái)采用鋼桁架作為主要受力構(gòu)件,間距2 m布置,桁架上部密鋪方通,間距300 mm,面板采用厚18 mm木夾板。
施工操作平臺(tái)搭設(shè)完成后,平臺(tái)面之上的施工高度為5.3 m,扣除高1.5 m的施工作業(yè)空間,最高點(diǎn)尚余3.8 m的施工高度,比起原結(jié)構(gòu)21 m的施工高度已大為縮小,尚余的3.8 m左右施工高度可采用雙層普通門式腳手架搭設(shè),搭設(shè)時(shí)可根據(jù)施工要求局部搭設(shè)或搭設(shè)成移動(dòng)式(圖2)。
圖2 鋼桁架操作平臺(tái)剖面
主桁架跨度為采光頂下部結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口寬度,最大寬度為16.2 m,最小寬度為10.2 m,根據(jù)桁架受力計(jì)算和次梁跨度綜合考慮,主桁架間距設(shè)置為2 m,與上部采光頂鋼結(jié)構(gòu)柱腳間距一致。
主桁架上弦桿截面為2 支120 mm×60 mm×4 mm方通組合成120 mm×120 mm截面,設(shè)計(jì)計(jì)算采用120 mm×120 mm×8 mm×4 mm截面,下弦桿為120 mm×60 mm×4 mm方通,腹桿為角鋼,根據(jù)計(jì)算需要選取,焊接在方通兩側(cè)面。
桁架兩端架設(shè)在結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口兩側(cè)的混凝土邊梁上,為防止桁架側(cè)向滑動(dòng),在桁架支承點(diǎn)兩側(cè)邊用膨脹螺栓固定50 mm×4 mm角鋼,桁架上弦桿與固定角鋼焊接。主桁架與混凝土結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn),見圖3。
圖3 主桁架與混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)示意
平臺(tái)次梁采用60 mm×60 mm×4 mm方通密鋪,方通間距350 mm,以適應(yīng)平臺(tái)面板受力需要,方通采用長12 m定尺規(guī)格,以方便施工鋪設(shè),并增強(qiáng)平臺(tái)面剛度。
平臺(tái)次梁與主桁架采用細(xì)鋼絲綁扎固定,以防止平臺(tái)次梁滑移。
平臺(tái)板采用厚18 mm木夾板,將整個(gè)操作平臺(tái)全部封閉,以保證操作平臺(tái)上部施工人員安全,避免施工過程中墜物對(duì)平臺(tái)下部其他工序的施工人員造成影響,平臺(tái)板采用M5自攻螺釘固定。
3.1.1 搭設(shè)流程
定位放出桁架中心線→實(shí)測(cè)桁架跨度尺寸→桁架就近開料制作→桁架吊裝→施工桁架固定角鐵→鋪設(shè)平臺(tái)次梁→次梁焊接固定→鋪設(shè)平臺(tái)面板
3.1.2 平臺(tái)構(gòu)件加工
施工操作平臺(tái)主要構(gòu)件為主桁架、平臺(tái)次梁和平臺(tái)板。其中平臺(tái)次梁采用成品定尺方通,無需加工。主要加工構(gòu)件為主桁架,按現(xiàn)設(shè)計(jì)方案,合計(jì)主桁架63 榀,各部位跨度不同,單榀桁架最大質(zhì)量為0.864 t,最小質(zhì)量為0.522 t,合計(jì)43.05 t。
平臺(tái)桁架主要桿件為方通和角鋼,安排在長廊施工區(qū)域側(cè)邊就近加工。
3.1.3 平臺(tái)構(gòu)件吊裝
各采光頂構(gòu)件中主桁架、平臺(tái)次梁以及平臺(tái)板均就近采用塔吊吊裝,吊裝時(shí)需復(fù)核各吊點(diǎn)的塔吊起吊能力。
對(duì)于塔吊不能覆蓋的位置,可先將構(gòu)件吊裝至附近區(qū)域,再采用起重能力為10 kN的卷揚(yáng)機(jī)配合滑輪完成安裝。
(a)拆除程序依照平臺(tái)板、平臺(tái)次梁、平臺(tái)桁架的次序進(jìn)行,根據(jù)采光頂鋼結(jié)構(gòu)、玻璃、遮陽簾等各工序的施工完成和驗(yàn)收整改情況,分區(qū)域分段拆除,為采光頂后續(xù)工序施工創(chuàng)造條件。
(b)施工平臺(tái)拆除時(shí),采光頂主體鋼結(jié)構(gòu)骨架、采光頂頂面玻璃和遮陽簾等工序應(yīng)已施工完成,側(cè)面底部方通和側(cè)面玻璃窗由于平臺(tái)桁架影響無法施工,施工平臺(tái)平臺(tái)板、次梁和桁架已無法自采光頂上部撤出,只能利用已完成采光頂主體骨架將平臺(tái)板、次梁和桁架構(gòu)件吊至下部一層樓面。
同時(shí),由于此階段塔吊已拆除無法利用,拆卸平臺(tái)構(gòu)件使用起重能力10 kN的卷揚(yáng)機(jī)配合滑輪完成,單件質(zhì)量較大的主桁架也可考慮適當(dāng)拆分,以降低拆除過程中最大構(gòu)件質(zhì)量,降低拆除施工工作難度和安全風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于如何選用合適的支撐形式作為中庭采光頂施工的操作平臺(tái),以達(dá)到加快施工進(jìn)度,節(jié)約工程造價(jià)的目的,是每個(gè)工程需要研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
本工程結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,有針對(duì)性地選用鋼桁架操作平臺(tái)施工技術(shù),同時(shí)對(duì)桁架細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),最終順利達(dá)成了預(yù)定目標(biāo)。