黃玉林 扶新立 范方華
1. 上海建工一建集團有限公司 上海 200120;2. 上海建工集團股份有限公司 上海 200080
上海北外灘白玉蘭廣場辦公樓地下4 層,地上66 層,結(jié)構(gòu)高320 m。核心筒平面為正方形,軸線尺寸為22 m×22 m,設(shè)有3 道內(nèi)隔墻,呈六宮格形式,如圖1所示。
圖1 核心筒平面
辦公樓在34~36層、65~66層處設(shè)置2 道伸臂桁架。結(jié)構(gòu)標準層高4.5 m,首道桁架層35層高4.5 m,36層高5.6 m。核心筒內(nèi)伸臂桁架與筒外段伸臂桁架連接的牛腿伸出混凝土墻面1.9 m,桁架上、下弦長度達19 m,斜腹桿長度達14 m,如圖2所示。核心筒采用鋼柱筒架交替支撐式整體液壓爬升鋼平臺模架作為模板腳手體系。
圖2 核心筒內(nèi)伸臂桁架
(a)桁架層鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)伸臂桁架與外伸臂桁架的牛腿節(jié)點伸出核心筒墻體距離較大,構(gòu)件長度亦較大,鋼結(jié)構(gòu)吊裝將破壞鋼平臺的整體性,風(fēng)險較大。
(b)鋼結(jié)構(gòu)桁架層下弦內(nèi)伸臂桁架連接外伸臂桁架節(jié)點的高度達1.25 m,該節(jié)點就位后必須位于鋼平臺下方,才能保證鋼平臺爬升時的整體性。36層高達5.6 m,較標準層高出1.1 m,按標準層設(shè)計的鋼柱支撐難以滿足桁架層爬升高度的要求。
(c)桁架層內(nèi)伸臂桁架每個面均有2 道斜腹桿,鋼平臺鋼柱支撐點與斜腹桿空間位置的沖突,導(dǎo)致鋼柱支撐無法支撐在核心筒筒體上。
鋼平臺在辦公樓核心筒施工過程中,始終處于結(jié)構(gòu)上方。鋼平臺在桁架層施工時分3 次提升。第1次提升至桁架層下弦上方(標高34層上1.65 m),第2次提升至標高35層上1.3 m,第3次提升至標高36層上0.7 m。針對該工程施工難特點,在鋼平臺模架設(shè)計過程中,對鋼平臺平面鋼梁進行了優(yōu)化,通過鋼平臺上局部聯(lián)系梁的拆卸,滿足鋼結(jié)構(gòu)吊裝穿過鋼平臺需要;采用加長節(jié)加高鋼柱支撐解決整體鋼平臺桁架層爬升高度難題;通過在鋼結(jié)構(gòu)斜腹桿上加臨時支座,解決鋼柱支撐無支撐點難題。同時,桁架層鋼結(jié)構(gòu)深化過程中,考慮鋼平臺平面梁布置,將上下弦桿均分成3 段安裝,每根腹桿分2 段安裝,盡量減少鋼平臺對鋼結(jié)構(gòu)吊裝的影響。
(a)結(jié)構(gòu)施工至33層,結(jié)構(gòu)標高148.82 m,鋼平臺停留在標高33層上1.3 m,如圖3所示。
圖3 33層結(jié)構(gòu)施工完畢
(b)鋼平臺爬升5.25 m,停留在標高(34層上1.65 m)155.37 m,如圖4所示。
圖4 鋼平臺爬升
(c)鋼平臺外掛腳手利用鋼大模及鋼結(jié)構(gòu)四角核心筒勁型鋼柱加固,爬升鋼柱支撐,如圖5所示。
圖5 鋼柱支撐爬升
(d)拆除鋼平臺可拆卸鋼梁,如圖6所示,安裝桁架層下弦鋼梁。
圖6 拆除鋼梁
(e)桁架層下弦安裝完畢后,及時恢復(fù)整體鋼平臺拆除鋼梁。
(f)按標準層進行34層混凝土結(jié)構(gòu)施工。
(g)桁架層35層、36層施工與34層施工流程類同。
4.2.1 鋼平臺平面設(shè)計[1-5]
為實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)吊裝時鋼平臺無需分體組合即可滿足吊裝需求,鋼平臺平面設(shè)計時,將鋼平臺角部按凸字形設(shè)計。桁架層上下弦桿分3 段吊裝,桁架層平面設(shè)計亦充分考慮上下弦桿的吊裝,鋼梁平面設(shè)置可拆卸鋼梁。
桁架層施工時,為保證外掛腳手的承載能力,應(yīng)對外掛腳手進行加固。利用核心筒4 個勁型鋼柱作為拉結(jié)點,每個角部采用導(dǎo)鏈對外掛腳手進行拉結(jié),同時利用鋼大模設(shè)置支撐三角架,防止外掛腳手因可拆卸鋼梁拆除后下?lián)稀?/p>
4.2.2 鋼柱支撐加長節(jié)
為滿足36層施工需要,在33層施工開始使用加長節(jié),使鋼平臺逐步超爬,以減小加長節(jié)的長度,從而提高鋼平臺爬升的穩(wěn)定性。33層施工時使用加長節(jié)超爬0.6 m;34層施工時,使用加長節(jié)超爬0.75 m。鋼柱支撐加長節(jié)高度為0.75 m。
4.2.3 斜腹桿鋼柱支撐點
桁架層內(nèi)伸臂桁架每個面均有2 道斜腹桿,鋼平臺模架體系鋼柱支撐的支撐點與斜腹桿空間位置沖突,導(dǎo)致鋼柱無法支撐在核心筒筒體上。為解決桁架層整體鋼平臺鋼柱支撐點問題,通過對鋼柱支撐空間放樣,確定支撐點在腹桿上的位置,在鋼結(jié)構(gòu)腹桿制作時,在腹桿上增加臨時支座,作為桁架層鋼柱的支撐點(圖7),以滿足鋼平臺爬升的需要。
(a)桁架層施工前,對施工人員進行安全技術(shù)交底,確保施工人員明確掌握桁架層施工流程[6]。
圖7 斜腹桿鋼柱支撐點
(b)鋼平臺提升前,對鋼平臺頂面及外掛腳手進行清理,減輕鋼平臺整體負重。
(c)鋼平臺提升就位后,鋼大模對拉螺栓在對外掛腳手加固措施未拆除前,不得拆除。
(d)鋼平臺提升就位后,必須待角部加固措施完成、通過負責(zé)人驗收后,方可拆除頂部可拆卸鋼梁。
(e)鋼平臺角部可拆卸鋼梁不得同時打開,按對角順序進行拆除施工[7]。角部鋼梁封閉后,方可拆除中部鋼梁。
(f)鋼結(jié)構(gòu)吊裝前,拆除鋼平臺上部可拆卸鋼梁,鋼結(jié)構(gòu)吊裝后立即予以封閉,以保持鋼平臺的整體性。
(g)鋼平臺提升前,專人檢查鋼平臺角部加固措施的拆除情況,角部加固措施未拆除完成,不得提升。
通過白玉蘭廣場工程實踐,闡述了鋼柱筒架交替支撐式液壓爬升整體鋼平臺過桁架層施工技術(shù)。整體鋼平臺無需分體組合即可滿足桁架層施工要求,大幅提高了桁架層的施工效率及安全性,為類似超高層建筑施工提供了借鑒和參考。