郭明友

摘 要：與一般的建筑工程相比，高層連體建筑結(jié)構(gòu)的受力性能、施工工藝都要更加復(fù)雜，但是隨著建筑施工技術(shù)水平的不斷提升和新工藝的不斷研發(fā)應(yīng)用，本論文結(jié)合實(shí)際工程，系統(tǒng)闡述了連體結(jié)構(gòu)形式，接著研究了高層建筑連體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；連體結(jié)構(gòu)；施工

引言

相較于低層建筑，高層建筑對(duì)施工技術(shù)的要求更高，對(duì)建筑的安全性要求更高，對(duì)連體建筑結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要求更高，對(duì)高層連體建筑結(jié)構(gòu)的抗震性、剛強(qiáng)度等予以嚴(yán)格控制，做好參數(shù)測量、澆筑與轉(zhuǎn)換層的合理化施工，是保證工程施工質(zhì)量的重要前提。

一、工程概況

該工程連體結(jié)構(gòu)共7層，首層為避難層，2層為轉(zhuǎn)換層，在132.8m高空位置的轉(zhuǎn)換層鋼骨混凝土轉(zhuǎn)換梁支承上部6層連體結(jié)構(gòu)，避難層的荷載通過轉(zhuǎn)換梁下的鋼吊柱傳給轉(zhuǎn)換梁。東西兩座塔樓為鋼筋混凝土框筒結(jié)構(gòu)，連體部位采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。其中鋼梁為焊接“H”，型鋼，鋼柱為“十”字型，鋼號(hào)為Q345C；柱子混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C45，支撐上部連體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，其余樓層梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。

二、工程特點(diǎn)和難點(diǎn)

2.1鋼主梁安裝難度大

轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換梁是支撐整座7層連體結(jié)構(gòu)的承力構(gòu)件，梁內(nèi)的焊接H型鋼為500mm×2200mm，單根長約20m，重量約20t，由于現(xiàn)場塔吊的起重能力限制，無法將轉(zhuǎn)換層的4根重達(dá)約80t的鋼主梁整根安裝至134.2m高空的設(shè)計(jì)位置，因此鋼主梁安裝是本工程連體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工的關(guān)鍵和施工難點(diǎn)。

2.2超高空懸空作業(yè)，施工難度大，安全要求高

兩塔樓間的連體結(jié)構(gòu)位于地面以上134.2m的高空，跨度達(dá)20m，每層面積約500m2，共7層。若按常規(guī)方法施工，必須從裙房頂搭設(shè)約100m的超高支模架，在巨大荷載和架體自重的作用下，不但架體自身穩(wěn)定難以保證，裙房屋面也無法承受。因此，連體結(jié)構(gòu)的施工將面臨懸空狀態(tài)下如何確保安全的新課題。

2.3轉(zhuǎn)換層豎向荷載大，梁截面高而大，施工難度大

轉(zhuǎn)換層大梁為變截面梁，梁高2600mm，梁寬800～1500mm（其兩端2500mm范圍為變截面），僅自重就達(dá)70kN/m。轉(zhuǎn)換層承受的豎向荷載大，梁截面高大，這給施工帶來了一定的難度，134.2m高空的懸空鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)梁板的支模成為本工程的施工難點(diǎn)。

三、轉(zhuǎn)換層鋼主梁轉(zhuǎn)運(yùn)和吊裝

轉(zhuǎn)換層4根鋼主梁XGL2、XGL5、XGL8、XGLIO的平面布置。由于現(xiàn)場配備的塔吊起重能力限制，無法將轉(zhuǎn)換層的4根重達(dá)約20t的鋼主梁整根吊安至134.2m高空的設(shè)計(jì)位置。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，4根大型鋼主梁采用雙機(jī)同步提升安裝法安裝，即利用165t汽車吊把鋼主梁從平板車上移至現(xiàn)場負(fù)一層樓面，再在裙樓屋面安裝巴桿，把鋼主梁從負(fù)1層樓面移至7層室外游泳池面的臨時(shí)平臺(tái)上，再用2臺(tái)5t卷揚(yáng)機(jī)（另配2臺(tái)作為輔助索）吊至30層樓面（134.2m）。

在第7層樓面沿梁上安裝兩個(gè)拔桿座，然后在該兩根梁的兩側(cè)樓板各鑿兩個(gè)洞，用鋼絲繩將拔桿座捆綁牢固，并用銷軸將其固定在拔桿座上，再穿繞起升鋼絲繩、變幅鋼絲繩。兩根獨(dú)立巴桿上均安裝2臺(tái)5t卷揚(yáng)機(jī)，吊幅為14.2m，1臺(tái)用于吊重作業(yè)，1臺(tái)用于變幅作業(yè)；在巴桿端、7層樓面、14層柱邊上各安裝滑輪組，從5t卷揚(yáng)機(jī)引出鋼絲繩將兩組滑輪組按靜-動(dòng)關(guān)系穿繞，用于獨(dú)立巴桿的上下變幅作業(yè)。獨(dú)立巴桿經(jīng)滑輪組與卷揚(yáng)機(jī)連接，用卷揚(yáng)機(jī)控制巴桿，巴桿的吊鉤吊裝鋼梁，把鋼主梁從負(fù)一層樓面轉(zhuǎn)運(yùn)至7層室外游泳池臨時(shí)平臺(tái)的相應(yīng)位置。吊裝時(shí)，將2根獨(dú)立巴桿共同搖至鋼主梁兩端卡環(huán)的上方，試吊，鋼主梁應(yīng)水平垂直上升，如傾斜，則需重新調(diào)整吊點(diǎn)位置直至確保水平垂直起升，禁止斜拉。

在裙樓屋面臨時(shí)平臺(tái)上的4根鋼主梁，利用2臺(tái)5t卷揚(yáng)機(jī)（另配2臺(tái)作為輔助索）及轉(zhuǎn)換層上1層（31層）南、北主樓懸挑的鋼牛腿下吊耳處設(shè)置的滑輪組各鋼梁逐根吊至設(shè)計(jì)高度。鋼主梁起吊之前應(yīng)對(duì)安裝好的吊裝系統(tǒng)進(jìn)行試吊，當(dāng)鋼主梁提升至臨時(shí)平臺(tái)面500mm時(shí)，停止提升，對(duì)吊裝系統(tǒng)各部分進(jìn)行檢查并進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)。當(dāng)各部件性能完全達(dá)到安全要求后，方可進(jìn)行正式吊裝。鋼主梁兩端用導(dǎo)向索拉住，防止其晃動(dòng)，并同時(shí)起吊。在起吊過程中要保持鋼主梁處在同一水平，如發(fā)現(xiàn)不在同一水平時(shí)，操作人員要聽從起重指揮，調(diào)整速度使鋼主梁保持水平，達(dá)到控制鋼主梁的同步提升。采用雙機(jī)同步提升安裝法，將鋼主梁同步吊安至134.2m高空。然后進(jìn)行定位、校正、焊接，完成大型鋼主梁的起吊與安裝。

四、轉(zhuǎn)換梁板模板支撐施工

轉(zhuǎn)換層樓面所有主、次梁均采用自承重模板設(shè)計(jì)。由于H型鋼骨具有很高的抗彎承載能力和剛度，把鋼骨梁的模板系統(tǒng)吊掛在已經(jīng)就位成型的型鋼鋼骨上就能夠滿足鋼骨梁的模板支撐的搭設(shè)要求。設(shè)計(jì)采用帶有滾壓直螺紋的！20mm 圓鋼為吊桿，吊桿焊接在H 型鋼骨腹板兩側(cè)的加勁肋板上，穿過梁底模用螺母固定在底模槽鋼大楞下。轉(zhuǎn)換梁內(nèi)型鋼鋼骨腹板處每隔1m設(shè)置加勁肋，在施工過程中型鋼鋼骨的平面外穩(wěn)定經(jīng)過計(jì)算可以滿足要求。在制作模板支撐時(shí)適當(dāng)起拱，防止鋼骨變形出現(xiàn)梁底撓度。

轉(zhuǎn)換層樓板（厚200mm）利用避難層搭設(shè)門式模板支撐架進(jìn)行施工。

五、轉(zhuǎn)換層鋼筋和混凝土施工

由于先扎鋼筋后立模板，扎鋼筋時(shí)，鋼筋下部無著落點(diǎn)，且梁截面高度大，梁內(nèi)鋼骨截面尺寸大，鋼筋規(guī)格大（Φ28mm 和Φ32mm），型鋼鋼梁和型鋼鋼柱及鋼筋相互穿插布置，密集交錯(cuò)，梁柱節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，鋼筋穿筋和綁扎施工困難，施工難度大。為便于轉(zhuǎn)換梁鋼筋的綁扎，采用在型鋼鋼梁上部翼板面每隔2000mm焊接中Φ32mm 的短鋼筋，用于擱置梁面主筋，對(duì)于穿過鋼柱腹板的Φ32mm 和Φ28mm 鋼筋，鋼柱在加工廠制作時(shí)即將鋼柱腹板進(jìn)行定位鉆孔，現(xiàn)場綁扎梁筋時(shí)，將穿過鋼柱腹板的主筋配成按規(guī)范要求錯(cuò)開接頭位置的短鋼筋，然后和鋼柱腹板兩頭的主筋采用套筒冷擠壓方法進(jìn)行連接。

本工程轉(zhuǎn)換層混凝土采用C40 級(jí)混凝土，總量約600m3。由于轉(zhuǎn)換層梁柱型鋼截面大且鋼骨和鋼筋分布密集，鋼筋與鋼筋之間、型鋼梁柱與鋼筋之間空隙均較小，振動(dòng)棒無法插入，混凝土施工極為困難，施工質(zhì)量也很難保證。對(duì)此采用外部振搗的方法進(jìn)行。外部用小振搗棒振動(dòng)鋼管，帶動(dòng)模板面振動(dòng)，將鋼筋及鋼骨中的氣泡排出，同時(shí)用小鐵錘人工敲擊梁側(cè)和梁底模板，對(duì)出現(xiàn)空鼓聲處加強(qiáng)振搗，使混凝土自行流淌填充，直至混凝土密實(shí)為止?；炷脸跄蠹礉菜B(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期14d。

為減少和避免水化熱造成的混凝土裂縫，采用摻入高效減水劑、磨細(xì)礦渣和粉煤灰三摻技術(shù)。采用FDN- 800 緩凝高效減水劑，大幅度地減少每立方混凝土用水量，從而達(dá)到減少水泥用量，減少水化熱，降低水化溫峰；同時(shí)利用外加劑中的緩凝組份使混凝土的凝結(jié)時(shí)間適當(dāng)延長（達(dá)到10～12h），推遲混凝土溫峰出現(xiàn)的時(shí)間，減少由于溫差而造成的應(yīng)力收縮裂縫。利用摻合料在混凝土中具有形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)、微集料效應(yīng)3 方面的綜合作用，改善和提高新拌混凝土和硬化混凝土性能，提高了后期強(qiáng)度，提高混凝土的耐久性。磨細(xì)礦渣，粉煤灰二者復(fù)合具有優(yōu)異的和易性，有流動(dòng)性保水性好、沁水少、可泵性好、坍落度損小等特點(diǎn)，保證了超高層連體結(jié)構(gòu)的混凝土泵送施工。該連體結(jié)構(gòu)已全面封頂，轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑密實(shí)，拆模至今無任何裂縫，混凝土質(zhì)量經(jīng)檢測滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

六、結(jié)束語

連體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層是超高層建筑中重要的結(jié)構(gòu)部位，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工都比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)與施工單位應(yīng)當(dāng)充分協(xié)調(diào)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段考慮轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)，采用鋼骨混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，保證工程順利實(shí)施。

參考文獻(xiàn)：

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