常州第一建筑集團(tuán)有限公司 常州 213002

1 工程概況

鎮(zhèn)江益華廣場酒店、寫字樓2 座塔樓分別為30 層和28 層，建筑高度128 m，在平面布置上呈東西向，寫字樓在東側(cè)，酒店在西側(cè)，兩座塔樓東西方向相距16.2 m，南北方向錯(cuò)開布置，寫字樓凸出酒店北端8.35 m，酒店凸出寫字樓南端12 m。兩塔樓之間23～28 層（87.1～120.1 m）為連體結(jié)構(gòu)，連體結(jié)構(gòu)北立面在23～24 層（87.1～98.1 m）向北懸挑8.35 m，與寫字樓北端平齊；連體結(jié)構(gòu)南立面在25～28層（98.1～120.1 m）向南懸挑12 m，與酒店北端平齊，如圖1、圖2所示。

酒店、寫字樓重合段連體結(jié)構(gòu)框架梁為H型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，其余梁板為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。南北懸挑為H型鋼鋼結(jié)構(gòu)桁架栓焊連接，樓面采用鋼筋桁架樓承板[1,2]。

2 連體結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)

1）連體混凝土結(jié)構(gòu)跨度16.2 m，高度87.1 m，框架梁截面600 mm×1 000 mm，普通梁截面400 mm×1 000 mm，板厚150 mm，屬于超高的模板支撐，需設(shè)計(jì)一套特殊的支撐體系來確保施工安全、質(zhì)量。

圖1 南立面效果圖

圖2 北立面效果圖

2）連體懸挑鋼桁架的最大懸挑長度達(dá)12 m，且處于98.1 m的高空，其下部裙樓結(jié)構(gòu)已施工完成，若采用整體遠(yuǎn)位吊裝則需要超大型吊裝設(shè)備；若采用整體提升則由于懸挑過大，提升吊點(diǎn)工裝設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜，均不經(jīng)濟(jì)、合理。需結(jié)合深化設(shè)計(jì)、過程分析，創(chuàng)新安裝工藝、方法。

3）連體涉及混凝土結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋桁架樓承板等多種結(jié)構(gòu)，其相互施工順序、連接等復(fù)雜，將對施工組織、安全、質(zhì)量有重大影響，需精確控制。

4）連體結(jié)構(gòu)施工基本處于高空臨空、懸空狀態(tài)，施工安全防護(hù)設(shè)施較難設(shè)置。

3 連體結(jié)構(gòu)總體施工流程

原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并未對整個(gè)施工順序、流程作出具體要求，只是在連體結(jié)構(gòu)中部設(shè)計(jì)了一條后澆帶，經(jīng)與設(shè)計(jì)單位反復(fù)溝通、復(fù)核、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，確定如下施工流程：酒店、寫字樓2 座塔樓主體結(jié)構(gòu)同步施工完成→2 座塔樓南北向重合段連體型鋼混凝土結(jié)構(gòu)→北立面懸挑鋼桁架→南立面懸挑鋼桁架→懸挑結(jié)構(gòu)鋼筋桁架樓承板→懸挑結(jié)構(gòu)混凝土板[3-5]。

1）重合段連體型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工前，2 座塔樓沉降、變形應(yīng)基本穩(wěn)定。

2）重合段連體型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與2 座塔樓、南北立面懸挑結(jié)構(gòu)與2 座塔樓及重合段連體型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的連接均按施工縫處理。

4 內(nèi)附塔吊的選擇、應(yīng)用

考慮到整個(gè)工程特別是復(fù)雜連體結(jié)構(gòu)型鋼梁、桁架吊裝施工需要，若采用傳統(tǒng)外附墻塔吊需要最小起重力矩5 000 kN·m，經(jīng)分析較不經(jīng)濟(jì)。根據(jù)2 座塔樓的平面布置特點(diǎn)、單件最大起重質(zhì)量、吊裝半徑等，最終決定在較高的酒店塔樓電梯井前室位置布置1 臺(tái)TC7035B-16塔吊，負(fù)責(zé)酒店和復(fù)雜連體結(jié)構(gòu)施工。

TC7035B-16塔吊初步設(shè)想為內(nèi)爬，經(jīng)驗(yàn)算，酒店電梯井前室結(jié)構(gòu)每層均需采取較多的加固措施，又因內(nèi)爬施工需較多施工人員，且需較多時(shí)間，經(jīng)與塔吊租賃、安裝單位協(xié)商，決定采用在酒店塔樓電梯井前室位置內(nèi)附于結(jié)構(gòu)布置。

TC7035B-16塔吊基礎(chǔ)利用在地下室結(jié)構(gòu)底板預(yù)埋腳柱，待地下結(jié)構(gòu)施工完成后，利用四周普通塔吊安裝中部內(nèi)附塔吊，各層結(jié)構(gòu)相應(yīng)位置留洞。TC7035B-16塔吊完成工作后在屋面拆除，拆除順序?yàn)椋豪肨C7035B-16塔吊安裝1 臺(tái)200 kN屋面吊→利用200 kN屋面吊拆除TC7035B-16塔吊→利用200 kN屋面吊安裝1 臺(tái)60 kN屋面吊→利用60 kN屋面吊拆除200 kN屋面吊→利用60 kN屋面吊安裝1 臺(tái)50 kN扒桿吊→利用50 kN扒桿吊拆除60 kN屋面吊→扒桿吊自行解體→散件利用施工電梯運(yùn)至地面。

5 上拉支承平臺(tái)及模板支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工

5.1 設(shè)計(jì)思路及系統(tǒng)構(gòu)造

總體思路為利用兩側(cè)塔樓結(jié)構(gòu)在22層結(jié)構(gòu)（連體結(jié)構(gòu)下一層）設(shè)置上拉鋼結(jié)構(gòu)支承平臺(tái)+扣件式鋼管模板支撐系統(tǒng)。首先確定23層連體混凝土結(jié)構(gòu)扣件式鋼管模板支撐施工參數(shù)，經(jīng)驗(yàn)算，板底立桿縱橫向間距800 mm，水平桿步距1 800 mm；600 mm×1 000 mm梁橫向設(shè)置4 根立桿（梁底設(shè)置2 根承重立桿，梁兩側(cè)各1 根立桿），橫向間距500 mm+200 mm+500 mm，立桿縱距均為800 mm；400 mm×1 000 mm梁橫向設(shè)置3 根立桿（梁底設(shè)置1 根承重立桿，梁兩側(cè)各1 根立桿），橫向間距600 mm+600 mm，立桿縱距均為800 mm。梁、板支撐立桿、水平桿縱橫向貫通，立桿頂托撐及剪刀撐設(shè)置按規(guī)范JGJ 130—2011進(jìn)行。

支承平臺(tái)為H型鋼主次梁結(jié)構(gòu)，經(jīng)各種工況結(jié)構(gòu)計(jì)算，混凝土梁下均設(shè)置主梁（HN400 mm×200 mm×8 mm×13 mm），在其上垂直于主梁布置16#工字鋼@800 mm次梁，主次位置與支撐立桿位置相對應(yīng)。在主梁上對稱設(shè)置2 根拉桿（φ=30 mm），另設(shè)2 根拉桿作為安全儲(chǔ)備，為避免與支撐立桿相碰，2 根拉桿在平面上呈“八”字形對稱，支承平臺(tái)剖面見圖3。

圖3 支承平臺(tái)剖面示意

5.2 支承平臺(tái)下方安全網(wǎng)的鋪設(shè)、張拉

支承平臺(tái)安裝前，先在其下一層張?jiān)O(shè)水平安全網(wǎng)。在平臺(tái)下方裙樓屋面位置平鋪安全網(wǎng)，利用系繩編織1 張25 m×30 m的巨大張網(wǎng)，網(wǎng)與網(wǎng)連接的位置設(shè)置φ14 mm鋼絲繩，橫向5 根鋼絲繩與安全網(wǎng)邊繩、系繩扎牢。利用塔吊吊拉大張網(wǎng)一端，吊至第1個(gè)預(yù)留吊環(huán)時(shí)采用繩夾固定，逐漸按序編號(hào)吊至每個(gè)對應(yīng)吊環(huán)固定，鋼絲繩端采用繩夾與吊環(huán)固定，平直段不少于4 個(gè)繩夾，應(yīng)符合《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》JGJ 33—2012的要求。另一端同樣處理，繩夾固定前應(yīng)用葫蘆張拉，使拉力基本一致。形成的水平安全網(wǎng)如圖4所示。

圖4 支承平臺(tái)下水平安全網(wǎng)實(shí)景

5.3 支承平臺(tái)及模板支撐系統(tǒng)施工

施工前對支承平臺(tái)進(jìn)行詳細(xì)的深化設(shè)計(jì)，相關(guān)預(yù)留、預(yù)埋，構(gòu)件生產(chǎn)制作及現(xiàn)場安裝嚴(yán)格按深化設(shè)計(jì)要求進(jìn)行?！鞍恕弊中武摾瓧U是最重要的受力構(gòu)件，施工、檢測均應(yīng)按一級(jí)焊縫要求，鋼拉桿施工情況如圖5所示。

為形成封閉操作平臺(tái)，在支承平臺(tái)結(jié)構(gòu)驗(yàn)收合格后，垂直工字鋼次梁設(shè)置50 mm×100 mm木方，上鋪厚15 mm膠合板（立桿限位點(diǎn)應(yīng)預(yù)留空洞），四周設(shè)置防護(hù)腳手架，為達(dá)到消防要求，在膠合板上另設(shè)防火布，并配備足夠消防水源、器材（優(yōu)先采用不燃材料，消除隱患）。

圖5 支承平臺(tái)鋼拉桿施工實(shí)景

模板支撐系統(tǒng)按常規(guī)要求施工，每根立桿下限位不得缺少，掃地桿及掃地水平剪刀撐不得缺少，其余剪刀撐構(gòu)造按JGJ 130—2011加強(qiáng)型設(shè)置，剪刀撐應(yīng)與所有跨經(jīng)桿件進(jìn)行可靠連接。支撐系統(tǒng)跨中起拱30 mm，混凝土施工完畢實(shí)測最大下?lián)?6 mm。

混凝土澆筑從兩端向中間，先梁后板沿縱向推進(jìn)，應(yīng)使支承平臺(tái)均勻受力。混凝土放料的泵管等應(yīng)避免與支撐接觸，放料堆積高度嚴(yán)禁大于設(shè)計(jì)標(biāo)高以上100 mm，同一區(qū)域嚴(yán)禁采用2 臺(tái)及以上振動(dòng)泵同時(shí)振搗施工。在澆搗部位下方設(shè)立禁區(qū)，周邊15 m范圍內(nèi)采用專人監(jiān)護(hù)，任何人員不準(zhǔn)入內(nèi)，監(jiān)護(hù)人員在禁區(qū)外等候，禁區(qū)至少在混凝土施工結(jié)束并終凝后24 h解除。

考慮臨時(shí)支承平臺(tái)上方混凝土連體施工完畢后，無法用塔式起重機(jī)進(jìn)行拆卸，所以考慮用卷揚(yáng)機(jī)、鋼絲繩、定滑輪組合進(jìn)行吊拆，平臺(tái)拆除前，需利用平臺(tái)施工的所有工作（連體結(jié)構(gòu)底裝飾平頂及相關(guān)設(shè)施等）應(yīng)施工完畢并經(jīng)驗(yàn)收合格。

6 高空懸挑鋼桁架無支撐分段懸拼施工技術(shù)

6.1 工藝原理

懸挑桁架立面如圖6所示，平面為2 榀，無支撐分段懸拼安裝原理為：根據(jù)起重吊裝條件、桁架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理分層、分段進(jìn)行高空懸挑散裝，在懸挑桁架未形成最終設(shè)計(jì)剛度前設(shè)置拉桿，以保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，在首層首段形成初始空間穩(wěn)固剛度單元結(jié)構(gòu)后，進(jìn)行擴(kuò)展累積安裝至全部結(jié)構(gòu)安裝完成。

圖6 懸挑桁架立面示意

首層首段安裝順序?yàn)椋鸿旒芨款A(yù)埋節(jié)點(diǎn)牛腿檢查→首層桁架內(nèi)側(cè)底部弦桿安裝→內(nèi)側(cè)第1道桿安裝→首層內(nèi)側(cè)底部弦桿間及其與混凝土結(jié)構(gòu)間主、次梁安裝→首層內(nèi)側(cè)與上層預(yù)埋節(jié)點(diǎn)牛腿連接腹桿安裝→首層內(nèi)側(cè)柱安裝→首層內(nèi)側(cè)另一根腹桿安裝→首層內(nèi)側(cè)桁架頂部弦桿安裝→首層內(nèi)側(cè)頂部弦桿間及其與混凝土結(jié)構(gòu)間主、次梁安裝→首層桁架外側(cè)底部弦桿安裝→外側(cè)第2道拉桿安裝→首層外側(cè)底部弦桿間及其與混凝土結(jié)構(gòu)間主、次梁安裝→首層外側(cè)腹桿安裝→首層桁架結(jié)構(gòu)整體調(diào)整→桁架栓接節(jié)點(diǎn)焊接→樓面主次梁安裝焊接→驗(yàn)收。安裝過程中隨吊裝利用已形成的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)搭設(shè)施工操作平臺(tái)、安全防護(hù)設(shè)施，確保施工安全，首層首段施工如圖7、圖8所示。后續(xù)擴(kuò)展累積安裝嚴(yán)格遵循內(nèi)側(cè)桁架單元領(lǐng)先一層原則直至全部結(jié)構(gòu)安裝完成。

圖7 首層首段安裝示意

圖8 拉桿節(jié)點(diǎn)實(shí)景

6.2 實(shí)施要點(diǎn)

桁架根部與鋼骨混凝土柱部節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)鋼骨混凝土柱安裝時(shí)預(yù)先設(shè)置，在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)采取可靠的措施來保證預(yù)留牛腿的安裝精度。整個(gè)桁架結(jié)構(gòu)須進(jìn)行前期的深化設(shè)計(jì)、各階段過程分析、驗(yàn)算，在深化設(shè)計(jì)時(shí)需考慮反變形措施，預(yù)先設(shè)置起拱量（首層最外側(cè)端部桁架弦桿起拱50 mm）。懸挑桁架在加工完成后，運(yùn)至現(xiàn)場進(jìn)行安裝前應(yīng)在車間進(jìn)行預(yù)拼裝，消除加工偏差。

首層首段鋼桁架單元結(jié)構(gòu)先進(jìn)行螺栓連接，桁架2 道拉桿采用“八”字形安全鋼絲繩并串聯(lián)葫蘆用以調(diào)節(jié)桁架結(jié)構(gòu)單元空間坐標(biāo)，位形經(jīng)復(fù)核合格后再進(jìn)行首層首段桁架結(jié)構(gòu)體系的焊接連接，待首層首段結(jié)構(gòu)焊接完成并驗(yàn)收合格后，進(jìn)行后續(xù)安裝。

2 道拉桿應(yīng)待全部結(jié)構(gòu)安裝完成達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，逐道、分步卸載拆除，先由外側(cè)拉桿開始，與內(nèi)側(cè)立桿交替卸載，在平面上按先端部桁架拉桿后內(nèi)部桁架拉桿的順序交替進(jìn)行卸載，分步卸載拆除拉桿過程中須進(jìn)行連續(xù)變形監(jiān)測，每一步卸載過程都應(yīng)控制端部下?lián)喜怀^3 mm，使結(jié)構(gòu)平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，受力均勻。

首層首段底部弦桿安裝節(jié)點(diǎn)處預(yù)先安裝吊籠供操作人員使用，操作人員始終佩戴安全帶并與穩(wěn)定結(jié)構(gòu)或生命繩可靠連接，底部弦桿形成后立即在其上搭設(shè)平臺(tái)進(jìn)行水平防護(hù)、封閉，后續(xù)安裝均逐層防護(hù)、封閉。所有安全防護(hù)設(shè)施經(jīng)現(xiàn)場驗(yàn)收、試驗(yàn)合格后使用。

7 鋼筋桁架樓承板施工技術(shù)

鋼筋桁架樓承板是由鋼筋桁架與底板通過電阻點(diǎn)焊連接成整體的組合承重板，鋼筋桁架是以鋼筋為上弦、下弦及腹桿并通過電阻點(diǎn)焊連接而成的桁架，底板是點(diǎn)焊于鋼筋桁架下邊作為模板用的微肋壓型鋼板。其在施工階段可承受樓板濕混凝土自重與一定的施工荷載；在使用階段，鋼筋桁架上、下弦與混凝土整體共同承受使用荷載[6-8]。本工程設(shè)計(jì)僅將其作為懸挑桁架部分混凝土結(jié)構(gòu)樓面模板及支撐使用，選用型號(hào)為HB1-80-JG/T 368—2012。

鋼筋桁架樓承板施工前應(yīng)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，主要考慮鋼筋桁架樓承板平面布置（排版）、四周邊模設(shè)計(jì)及鋼筋桁架樓承板最外端懸挑部分支撐設(shè)計(jì)。本工程順板長向按整塊連續(xù)板設(shè)計(jì)，采用厚0.5 mm鍍鋅鋼板彎折收邊，懸挑部分采用角鋼支撐加固，以滿足樓承板支承條件。

鋼筋桁架樓承板工藝流程為：支撐角鋼施工→邊模施工→梁上彈線確定位置→板材及配件清理→鋼筋桁架樓承板吊運(yùn)至樓面→根據(jù)平面布置圖安裝→焊接栓釘→鋼筋工程及管線敷設(shè)→澆筑混凝土。樓承板吊運(yùn)過程中應(yīng)采用專用吊架防止變形，平面形狀不規(guī)則變化處，對鋪設(shè)造成影響的應(yīng)將鋼筋桁架模板切割，再將端部的支座豎向鋼筋和水平鋼筋還原就位后進(jìn)行安裝，遇腹桿筋被切斷時(shí)，應(yīng)將腹桿筋與支座豎向鋼筋點(diǎn)焊固定。鋼筋桁架樓承板的支承長度（指鋼梁的上翼緣邊緣與端部豎向支座鋼筋的距離）應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，底部鍍鋅鋼板橫向咬邊連接應(yīng)緊密，確保不漏漿。待鋪設(shè)一定面積后，應(yīng)及時(shí)綁扎上部分布鋼筋，以防鋼筋桁架側(cè)向失穩(wěn)。

為了使梁與組合樓板能有效協(xié)同工作，設(shè)置了抗剪連接栓釘，栓釘焊接施工前應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，其結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求和國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。栓焊施工中，若焊接設(shè)備和已確認(rèn)的焊接參數(shù)有變動(dòng)，必須按規(guī)定的焊接參數(shù)要求進(jìn)行檢驗(yàn)。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制施焊電流。

在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)注意澆筑工具的選擇，盡量減少對樓承板的沖擊；施工縫處振搗時(shí)，應(yīng)避免振裂初凝的混凝土；混凝土澆筑過程中，應(yīng)及時(shí)將混凝土鏟平分散，嚴(yán)禁將混凝土堆積過高，注意在施工階段，除樓板自重外的施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)大于1.5 kN/m2。

8 結(jié)語

目前，鎮(zhèn)江益華廣場酒店、寫字樓及其連體主體結(jié)構(gòu)工程已順利完成，并已全面進(jìn)入裝飾、裝修階段，其高空不對稱大懸挑復(fù)雜連體結(jié)構(gòu)整個(gè)施工過程正常，內(nèi)力、變形均控制在設(shè)計(jì)、規(guī)范要求內(nèi)，該結(jié)構(gòu)施工中有以下幾點(diǎn)可供借鑒：

1）施工前應(yīng)對整個(gè)施工順序、流程作出具體、詳細(xì)的實(shí)施性規(guī)劃，并與設(shè)計(jì)進(jìn)行充分溝通，進(jìn)行必要的施工過程分析、驗(yàn)算，以方便施工、保證質(zhì)量、安全且不影響結(jié)構(gòu)為原則。

2）上拉支承平臺(tái)構(gòu)造簡明合理，荷載傳遞可靠，充分利用兩側(cè)結(jié)構(gòu)承載力，是解決混凝土連體結(jié)構(gòu)模板支撐的可靠、可行方案。

3）無支撐分段懸拼懸挑鋼桁架利用結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)，優(yōu)化施工流程，省去大量支撐結(jié)構(gòu)，提高施工效率，節(jié)約成本，同時(shí)能確保施工質(zhì)量、安全。

4）鋼筋桁架樓承板解決了懸挑結(jié)構(gòu)水平混凝土結(jié)構(gòu)板模板、支撐施工難題，在使用階段，鋼筋桁架樓承板與混凝土整體共同承受使用荷載上的設(shè)計(jì)、施工還需進(jìn)一步研究、積累經(jīng)驗(yàn)。