汪勝,馬廣生,王廣濤,孫延祥,劉志洋
(中建八局第一建設(shè)有限公司,山東 濟(jì)南 250100)
當(dāng)前,在大型商業(yè)綜合體超高層項(xiàng)目施工中,由于存在較大的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,在核心筒內(nèi)布置大型內(nèi)爬塔吊是比較常見(jiàn)的做法。大型內(nèi)爬塔吊的支撐梁較大,塔身夾持高度長(zhǎng),造成內(nèi)爬塔吊所在核心筒內(nèi)水平結(jié)構(gòu)與其他核心筒內(nèi)水平結(jié)構(gòu)不能同步施工,落差可達(dá)十幾層。內(nèi)爬塔吊拆除后,正常施工方法是將塔吊所在核心筒落后的預(yù)留水平結(jié)構(gòu)一層一層補(bǔ)齊后,才能繼續(xù)上部結(jié)構(gòu)施工。而核心筒內(nèi)通常設(shè)計(jì)為電梯井及管道井,按照正常順序施工對(duì)總體工期影響較大。為解決上述問(wèn)題,本文以工程實(shí)例(工程概況),從施工部署、模板的設(shè)計(jì)、模板的計(jì)算、施工工藝流程、操作要點(diǎn)、質(zhì)量安全要求和保證措施等方面作了詳述,以供國(guó)內(nèi)同行參考。
某項(xiàng)目A標(biāo)段工程位于安徽省蕪湖市,地下3層,地上69層,建筑面積216650m2,建筑總高度318m。
結(jié)構(gòu)體系為混合框架—鋼筋混凝土核心筒。塔樓由16根鋼管外框柱通過(guò)樓層鋼梁與核心筒連接。塔樓鋼結(jié)構(gòu)超過(guò)2.4萬(wàn)t,單個(gè)構(gòu)件最大重量23t。
核心筒墻體采用爬模施工,平均4d一層。核心筒內(nèi)布置了一臺(tái)中昇ZSL750動(dòng)臂塔吊,以滿足鋼結(jié)構(gòu)吊裝工期要求。
核心筒為田字形,塔吊平面布置見(jiàn)圖1。
核心筒施工至66層,拆除內(nèi)爬塔吊。內(nèi)爬塔吊所在核心筒水平結(jié)構(gòu)施工至48層,與其他核心筒水平結(jié)構(gòu)產(chǎn)生18層的落差,如圖2所示。
圖1 塔吊平面布置圖
圖2 內(nèi)爬塔吊拆除工況
塔樓大面施工至66層時(shí),將內(nèi)爬塔吊核心筒內(nèi)預(yù)留洞口采用懸空支模,使其同其他部位水平結(jié)構(gòu)一同封閉,上部結(jié)構(gòu)施工得以順利進(jìn)行,便于外墻塔吊盡早拆除,為外立面盡早封閉創(chuàng)造條件。同時(shí)增加一個(gè)班組,進(jìn)行48~65層預(yù)留洞口水平結(jié)構(gòu)的施工,縮短塔樓結(jié)構(gòu)完工時(shí)間,為后期電梯安裝盡快提供工作面,以確保總體施工進(jìn)度。
預(yù)留洞口模板采用扣件式鋼管支撐架。根據(jù)66層梁板平面布置圖確定立桿的布置圖。立桿間距800×1000。梁底增加頂撐。
根據(jù)立桿的平面布置,在64層核心筒墻體頂部架設(shè)3根主鋼梁(工45a),上鋪次梁(工14a)。平面布置圖見(jiàn)圖3。
圖3 懸空支?;A(chǔ)工字鋼梁平面布置圖
根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》及《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》,對(duì)支?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論計(jì)算。
4.1.1 荷載計(jì)算選取最不利板跨,覆蓋面積2.725m×9.275m,見(jiàn)圖4。將施工荷載簡(jiǎn)化為均布荷載進(jìn)行計(jì)算,見(jiàn)表1。
4.1.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖
荷載組合:1.35(G1+G2+G3+G4)+1.4Q1。
4.1.3 承載力驗(yàn)算
圖4 荷載計(jì)算單元簡(jiǎn)圖
主梁荷載計(jì)算表 表1
圖5 主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖
主梁承載力驗(yàn)算表 表2
使用sap2000進(jìn)行分析,得出最大彎矩,最大剪力和撓度,見(jiàn)表2。通過(guò)驗(yàn)算GB-I40A能滿足要求,為提高安全儲(chǔ)備,選用GB-I45A工字鋼。
4.2.1 工況分析次梁選用GB-I14A工字鋼。
選取跨度最大的2跨,分別計(jì)算板底和梁底荷載最大處。
4.2.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖
計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5。
荷載計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。
4.2.3 承載力驗(yàn)算
①工況1:使用sap2000進(jìn)行分析,得出最大彎矩,最大剪力和撓度,見(jiàn)表4。
②工況2:使用sap2000進(jìn)行分析,得出最大彎矩,最大剪力和撓度,見(jiàn)表5。
圖6 荷載計(jì)算單元選取
圖7 計(jì)算簡(jiǎn)圖
荷載計(jì)算結(jié)果(kN) 表3
吊裝時(shí)間:2#筒四周64層頂平臺(tái)模架安裝完成。
使用1#塔吊直接將3根主梁吊裝至64層墻頂。根據(jù)控制線和標(biāo)高控制點(diǎn),對(duì)主梁進(jìn)行校正。梁底墊20mm厚墊鐵,以便于墻頂圈梁底筋通過(guò)。注意控制鋼梁端部截面至墻體外表面50mm距離。吊裝完成見(jiàn)圖8。
用塔吊將次梁14a工字鋼吊至2#筒外圍模架平臺(tái)。先將主梁端部2根次梁安裝焊接完成,然后沿主梁方向自兩端向中間安裝焊接剩余次梁。
控制次梁靠近墻體一端伸入墻體150mm。次梁與主梁焊接采用連續(xù)角焊縫。采用E43焊條,焊腳hf=5mm,焊縫長(zhǎng)度50mm。
工況1承載力驗(yàn)算 表4
工況2承載力驗(yàn)算 表5
圖8 主梁吊裝完成
次梁安裝完成見(jiàn)圖9所示。
次梁安裝完成在次梁中心根據(jù)立桿布置焊接直徑25鋼筋頭,長(zhǎng)150mm,防止立桿滑移,然后在次梁上滿鋪50mm厚木跳板。
內(nèi)爬塔吊核心筒66層以下水平結(jié)構(gòu)施工至64層時(shí)開(kāi)始拆除。
將次梁沿主梁邊緣及墻體邊緣割除。
使用3t手扳葫蘆將主梁吊住,沿墻體邊緣將主梁割除。將主梁緩慢降至64層樓面,自門(mén)洞處拖出。使用塔吊吊運(yùn)至地面。
圖9 次梁安裝完成
墻體邊緣外露型鋼截面使用防銹漆進(jìn)行防銹處理。
混凝土施工過(guò)程中對(duì)主梁跨中撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)撓度超過(guò)20mm,立即停止施工,采取卸載措施。
經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和構(gòu)造措施,加上現(xiàn)場(chǎng)的施工監(jiān)測(cè),使懸空支模方法得以順利實(shí)施。通過(guò)該支模方法,成功解決了內(nèi)爬塔吊核心筒預(yù)留水平結(jié)構(gòu)滯后產(chǎn)生的工期制約問(wèn)題。按照3d/層的施工速度,該方法比常規(guī)施工方法節(jié)省工期54d,減少了安全隱患,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
[1]GB50017-2003,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2003.
[2]GB50666-2011,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.