摘要:建筑設(shè)計隨著時代的發(fā)展越來越復(fù)雜化,很多建筑為了在設(shè)計時為追求造型和吸引眼光,摒棄了傳統(tǒng)的設(shè)計風(fēng)格,而是采用了更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式。此項目在結(jié)構(gòu)南北兩側(cè)面為不規(guī)則立面,采用外懸挑吊柱結(jié)構(gòu),最大懸挑長度為13.2米,寬度為27米,離地高度74米。為解決施工質(zhì)量及保證施工安全,采用鋼桁架懸挑平臺組合作為支撐架體,既保證了設(shè)計要求的吊掛受力體系和逆作法施工要求,也保證了現(xiàn)場施工的安全和質(zhì)量
關(guān)鍵詞:鋼桁架組合;超高超長懸挑吊掛掛結(jié)構(gòu);施工技術(shù)
一、工程概況
美麗之冠珠海橫琴梧桐樹大廈項目,位于珠海市橫琴島國家級開發(fā)區(qū)。
工程外造型為梧桐樹形狀。項目總建筑面積173459㎡,建筑總高度188.8米。地下4層地上40層,地上建筑面積為104493㎡,主要功能為商業(yè)、辦公樓、七星級酒店,主體結(jié)構(gòu)型式為框剪-懸挑桁架結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)層高為4.4m。
二、超高懸挑吊掛結(jié)構(gòu)工況
梧桐樹大廈結(jié)構(gòu)在14-20層外側(cè)設(shè)計了懸挑長度較大的懸挑結(jié)構(gòu),在外側(cè)立面形成了多層次大懸挑的砼體系。14-20層設(shè)有新型高空懸吊結(jié)構(gòu),最大懸挑長度為13.2m。
14層~18層懸挑結(jié)構(gòu)為吊掛結(jié)構(gòu),在14-18層中間設(shè)置支承斜柱,截面為0.9m×0.9m。吊掛結(jié)構(gòu)的吊柱為鋼骨混凝土柱,截面為0.9m×0.6m,19層、20層懸挑結(jié)構(gòu)為常規(guī)結(jié)構(gòu),柱截面為0.9m×0.6m;懸挑結(jié)構(gòu)板厚0.12m,梁截面為0.6m×0.7m、0.4m×0.7m。
三、懸挑結(jié)構(gòu)施工難點
(2)14-20層懸挑結(jié)構(gòu)的最大懸挑長度為13.2m,屬于高空超大懸挑結(jié)構(gòu)支模。
(3)多層次大懸挑結(jié)構(gòu)的每個分段均包含了多層結(jié)構(gòu),模板支架設(shè)計需滿足多層結(jié)構(gòu)施工的要求,且具有足夠的安全度。
(4)外側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)的受力體系為吊掛結(jié)構(gòu),制定懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐方案時需考慮到結(jié)構(gòu)受力體系的特殊性,采取順序施工留設(shè)受力體系轉(zhuǎn)換接口或采用逆序施工方法,確保吊掛結(jié)構(gòu)主受力體系的成型。
四、懸挑區(qū)域梁板高支模的總體方案
4.1"模板支撐體系設(shè)計思路
(1)針對本項目的多層次大懸挑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),若采用從地下室頂板上搭設(shè)滿堂支撐架的支撐體系,不僅需要大量的模板支撐架,還需對地下室頂板進(jìn)行復(fù)核驗算,如不滿足則需加固,經(jīng)濟(jì)性差。另由于架體高度超高,即使設(shè)置連墻件、剪刀撐等構(gòu)造措施,其在頂部荷載作用下仍易發(fā)生整體失穩(wěn),支撐體系受力性能差。
(2)基于上述考慮,綜合比較分析采用多層次高空吊拉型鋼桁架支承平臺的支模方案,既能減小支撐體系的搭設(shè)高度,又能滿足大懸挑的施工要求。
(2)14-20層的高空吊拉型鋼平臺方案:在12-13層間設(shè)置懸挑長度為13.8m的型鋼支承平臺。主承力桁架采用矩形雙拼鋼桁架,錨固于內(nèi)側(cè)混凝土柱上,桁架高度為3.35m,弦桿根部均采用0.6m×0.6m的埋件。主承力鋼桁架間設(shè)置聯(lián)系桁架,外側(cè)設(shè)置矩形懸挑桁架。同時,在14層和15層設(shè)置吊拉鋼索,對型鋼桁架平臺進(jìn)行二次吊拉,吊拉索采用1860級2-5Ф15.24鋼絞線。
(5)高空吊拉型鋼平臺在其錨固和吊拉點的混凝土強度均應(yīng)達(dá)到100%的設(shè)計強度后安裝,但應(yīng)在施工至相應(yīng)樓層時,根據(jù)鋼桁架預(yù)埋件位置、吊拉索波紋管留孔位置進(jìn)行預(yù)埋施工。
(6)設(shè)計圖紙要求進(jìn)行受力轉(zhuǎn)換及逆作法施工,故"14-18層范圍的懸挑結(jié)構(gòu)采用兩階段施工方法。即第一階段:施工斜柱的樓層面;第二階段:采用逆作法施工斜柱外側(cè)的吊掛結(jié)構(gòu)。
4.2支撐體系施工方案及施工步驟
(1)待主體結(jié)構(gòu)封頂,即內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)主體完成后,進(jìn)行14-20層懸挑結(jié)構(gòu)施工。
(2)根據(jù)設(shè)計的高空吊拉型鋼平臺,進(jìn)行鋼桁架的制作。
(3)當(dāng)12~15層混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度后,開始進(jìn)行12-13層間主承力鋼桁架的吊裝,然后進(jìn)行連系鋼桁架、連系鋼梁和陽臺下懸挑桁架吊裝。
(4)根據(jù)吊拉鋼絞線鋼筋的設(shè)計位置進(jìn)行無粘結(jié)筋的穿束。
(5)待型鋼平臺安裝完畢且對關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行驗收后,根據(jù)設(shè)計張拉力對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉。
(6)預(yù)應(yīng)力張拉完成后,根據(jù)模板支架布置圖,進(jìn)行模板支架的安裝。
(7)14-20層的總體施工順序:
①14層斜柱、15層斜柱內(nèi)側(cè)樓層施工;
②15層斜柱、16層斜柱內(nèi)側(cè)樓層施工;
③待16層樓面混凝土強度滿足設(shè)計要求后,施工16層斜柱,17層斜柱內(nèi)側(cè)樓層。
④17層斜柱,18層懸挑結(jié)構(gòu)施工。
⑤待18層混凝土強度滿足設(shè)計要求后,施工第19層樓面懸挑結(jié)構(gòu);
⑥待18層吊掛結(jié)構(gòu)和懸挑陽臺板的混凝土強度滿足受力要求后,落架至17層樓面,施工17層斜柱外側(cè)吊掛結(jié)構(gòu);
⑦待17層吊掛結(jié)構(gòu)和懸挑陽臺板的混凝土強度滿足受力要求后,落架至16層樓面,施工16層斜柱外側(cè)吊掛結(jié)構(gòu);
⑧待16層吊掛結(jié)構(gòu)和懸挑陽臺板的混凝土強度滿足受力要求后,落架至15層樓面,施工15層斜柱外側(cè)吊掛結(jié)構(gòu);
⑨待15層吊掛結(jié)構(gòu)和懸挑陽臺板的混凝土強度滿足受力要求后,落架至14層樓面,施工14層斜柱外側(cè)吊掛結(jié)構(gòu);
⑩施工20層樓面結(jié)構(gòu)可在17層樓面施工時同步進(jìn)行。
(8)全部完成且強度達(dá)到設(shè)計要求后方可拆除12-13層間高空吊拉型鋼平臺。
五、施工技術(shù)措施
1)編制的專項施工方案充分考慮現(xiàn)場所有的材料資源,易于操作。方案經(jīng)專家論證合格。
2)嚴(yán)格執(zhí)行所編制的專項方案。
3)桁架施工前對施工員及班組進(jìn)行細(xì)部交底,施工過程中,技術(shù)員到現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo)施工。
4)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)根據(jù)實測下料,安裝時由其他設(shè)備輔助施工,確保其張拉力。
5)為確保支撐架的整體穩(wěn)定性,桁架平臺上鋼管必須設(shè)置縱橫向剪刀撐,且與結(jié)構(gòu)貫通連接并在掃地桿處增設(shè)水平剪刀撐以增加整體剛度穩(wěn)定;
6)進(jìn)行過程控制,檢查扣件的擰力是否滿足要求,所設(shè)置的水平、豎向剪刀撐是否符合方案設(shè)計要求。
7)鋼桁架采用塔吊吊裝,須有纜風(fēng)繩拉結(jié);
8)桁架安裝完成滿鋪腳手板后,在其下拉增設(shè)一層小孔密眼安全兜網(wǎng),有利于減少高支模人員的作業(yè)恐懼感。支模系統(tǒng)搭設(shè)、拆除和混凝土澆筑期間,無關(guān)人員不得進(jìn)入支模區(qū)域,并設(shè)專人現(xiàn)場監(jiān)護(hù);
9)嚴(yán)格控制拆模時間,砼強度達(dá)到設(shè)計要求的100%后方可申請拆模。
結(jié)語:
本工程超高超長懸挑支模屬于危險性較大的支模形式型,同時存在逆作法。施工技術(shù)復(fù)雜,焊接技術(shù)要求較高,在吊裝和拆除時要求必須提前預(yù)判和論證,人員操作相對困難。但經(jīng)過施工前的充分討論,篩選、評估方案,遵循“方案先行,方案可行”的原則,樓板已全部施工完畢。桁架吊裝拆除安全、支模體系穩(wěn)定、砼質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。由于采用了鋼桁架懸挑結(jié)合鋼平臺形式,進(jìn)行投入使用,相比于鋼管高支模支撐架共計節(jié)約成本約62萬元。