□文/呂庚 張文博 田凱

84 m高勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

□文/呂庚 張文博 田凱

勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)形式較復(fù)雜，施工前通過深化設(shè)計來優(yōu)化鋼骨架加工和現(xiàn)場實施方案并運用BIM技術(shù)繪制建筑信息模型，提前判斷施工重點和難點，采用樣板引路的管理模式，按1∶1比例制作梁柱節(jié)點等復(fù)雜部位的樣板并通過對比試驗對可選施工方案進(jìn)行優(yōu)化，最終實現(xiàn)高速、高效、高質(zhì)量地完成勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)的施工。

高勁性；混凝土；桁架

勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)在目前建筑工程中較少出現(xiàn)，可借鑒的施工經(jīng)驗較少，本文通過運用深化設(shè)計技術(shù)、BIM技術(shù)、樣板引路等先進(jìn)的技術(shù)和管理制度，實現(xiàn)了對勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)從設(shè)計到施工的研究，形成了一套完整的施工技術(shù)。

1　工程簡介

1.1工程概況

南港工業(yè)區(qū)投資服務(wù)中心工程主體建筑由2座高層主樓、局部裙房及地下室?guī)撞糠纸M成。其中高層主體地上部分南塔樓為17層，北塔樓為18層，為鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，南北塔樓高度分別為79.8、84.6 m。裙樓位于主樓的東側(cè)和南側(cè)地上為3層，主體斜屋面高度約15～19.5 m，采用全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系。整個建筑場地范圍內(nèi)均為1層地下室，層高6.3 m，整體大底盤地下室頂板作為地上結(jié)構(gòu)的嵌固部位，地下室內(nèi)局部為6級人防地下室。

1.2勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)概況

主樓區(qū)域X1/S-U軸處，兩根型鋼柱之間從地上1層至頂層設(shè)有勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)，總高度84.24 m?；炷翉姸鹊燃墸?.000～28.500 m為C60；28.500～65.100 m為C50；65.100～頂層為C40，見圖1-圖5。

圖1　勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)形式

圖2　勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)位置

圖3　框架柱截面型鋼位置及配筋

圖4　橫撐截面型鋼位置及配筋

圖5　斜撐截面型鋼位置及配筋

2　鋼骨深化設(shè)計及混凝土澆筑工藝

2.1鋼骨深化設(shè)計

針對84.2 m高勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)中的鋼骨進(jìn)行深化設(shè)計，應(yīng)用PKPMCAD系列設(shè)計軟件、SAP2000設(shè)計軟件、Xsteel建模技術(shù)以及AutoCAD深化設(shè)計軟件等。

最終確定以立柱、橫撐、斜撐為3個基本拼裝單元，而一節(jié)立柱相當(dāng)于2層樓的高度，進(jìn)而確定了一個安裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)是由2根立柱、2根橫撐和4根斜撐構(gòu)成，見圖6。

圖6　勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)基本拼裝單元形式

在深化設(shè)計圖中確定了梁柱節(jié)點做法，包括加勁肋和翼腹板尺寸、型鋼打孔的位置等，見圖7和圖8。另外，明確H型鋼柱、橫撐及斜撐拼接點翼腹板均采用全熔透坡口對接焊（一級）。

圖7　梁柱節(jié)點處做法及打孔位置

圖8　橫撐斜撐節(jié)點處做法及打孔位置

2.2樣板制作

BIM小組繪制梁柱節(jié)點BIM模型，見圖9，在樣板區(qū)按1∶1比例制作節(jié)點樣板。

圖9　梁柱節(jié)點BIM模型

2.3澆筑工藝對比試驗

由于勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點及橫撐與斜撐節(jié)點處有型鋼隔板圍成的空腔，振動棒無法插入振搗，普通混凝土流動性較差，很難將其填充密實，故決定采用自密實混凝土代替普通混凝土進(jìn)行施工并首先在樣板區(qū)制作節(jié)點樣板，分別采用普通混凝土和自密實混凝土進(jìn)行澆筑，然后用液壓金剛石繩鋸將其從腰部截斷，將完成效果進(jìn)行對比，最終確定自密實混凝土澆筑效果優(yōu)于普通混凝土。

3　現(xiàn)場實施

3.1鋼骨施工

1）本工程勁性混凝土結(jié)構(gòu)所使用的鋼骨構(gòu)件，是在廠房內(nèi)加工完成。

2）勁性混凝土結(jié)構(gòu)鋼骨現(xiàn)場采用塔吊吊裝。

3）H型鋼柱、橫撐及斜撐拼接點翼腹板均采用全熔透坡口對接焊（一級）。鋼柱焊接前在縱橫兩個方向測垂直度并在四面用纜風(fēng)繩固定，亦可作微調(diào)；待橫梁安裝完畢后，再次檢測立柱垂直度；最后進(jìn)行斜撐安裝。

4）現(xiàn)場焊縫（一級），按要求100%做無損探傷檢測且不允許存在裂紋、未熔合、未焊透和條形缺陷。

3.2鋼筋安裝

鋼筋和型鋼翼緣板采用連接板焊接連接；鋼筋遇型鋼腹板時，處理方式為穿孔和彎錨。

3.3模板支設(shè)及混凝土澆筑

在鋼筋工程施工完畢后，先支設(shè)勁性柱和斜撐模板并澆筑混凝土；待滿堂架支設(shè)完畢，橫梁和上層樓板同時澆筑。

由于勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，細(xì)部節(jié)點較多，故模板支設(shè)采用散拼模板。而由于斜撐截面較小，故底部支撐未采用傳統(tǒng)的利用滿堂架支頂，而是采用鋼管和U托垂直于斜撐方向支頂?shù)姆椒ā?/p>

自密實混凝土澆筑，采用塔吊自卸方式；混凝土振搗采用振搗棒插搗和人工外側(cè)敲擊相結(jié)合的方式。

4　結(jié)語

通過對勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究，充分利用現(xiàn)有資源，運用深化設(shè)計技術(shù)、BIM技術(shù)和樣板引路管理制度，實現(xiàn)了高速、高效、高質(zhì)量地完成勁性混凝土桁架結(jié)構(gòu)的施工。

［1］ 《建筑施工手冊》編委會.建筑施工手冊［M］. 4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

［2］ 石國鋒，焦述偉.淺析勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)［J］.黑龍江科技信息，2013，（8）：301.

［3］賈顏.淺淡勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013，（9）：55.

［4］劉洋.關(guān)于勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的論述［J］.科技與企業(yè)，2013，（8）：162.

［5］ 侯景鵬，張璐.自密實混凝土配合比設(shè)計及其性能試驗研究［J］.混凝土，2013，（12）：100-101.

［6］ 郝雪飛. BIM技術(shù)在計算機輔助建筑設(shè)計中的應(yīng)用初探［J］.電子技術(shù)和軟件工程，2014，（1）：102.

□張文博、田凱/中建八局第三建設(shè)有限公司。

TU755

C

1OO8-3197（2O16）O1-19-O3

2O15-12-31

呂庚/男，1988年出生，助理工程師，中建八局第三建設(shè)有限公司，從事工程技術(shù)營理工作。

□DOI編碼：1O.3969/j.issn.1OO8-3197.2O16.O1.OO7