王浥帆
(四川華西房地產(chǎn)開發(fā)有限公司,四川成都 610000)
四川省建筑醫(yī)院新院區(qū)建設項目由1棟地上16層,建筑高度71.25 m的高層組成,其中裙房6層,地下室3層,采用框架-剪力墻結構,抗震等級為一級,局部特一級,總建筑面積為44 674.65 m2。由于用地面積逼仄緊促以及周邊城市界面復雜,加之規(guī)劃指標、建筑日照等諸多條件限制,本工程的建筑體量呈下小上大的“倒錐臺”,1~2層局部通過斜柱外挑6.5 m;同時建筑平面在7層收進(圖1)。
圖1 四川省建筑醫(yī)院效果
1~6層平面尺寸約為78.26 m×41.2 m,7~16層平面尺寸約為73.66 m×31.49 m。
斜柱轉換和高位收進結構施工前應組織好設計交底、圖紙會審和專業(yè)協(xié)調,涉及統(tǒng)籌的專業(yè)有土建、鋼結構、機電工程預留預埋,因為各專業(yè)只側重相關專業(yè)圖紙存在的問題,而忽略了與其他專業(yè)交叉中的問題。因此為了避免造成永久性的質量缺陷,確保項目管理各項目標的實現(xiàn),總包單位對各專業(yè)、各系統(tǒng)的配合、協(xié)調工作至關重要。
(1)勁性型鋼結構設計人員和主體結構設計人員需密切配合協(xié)調,尤其是節(jié)點的處理要出大樣圖,鋼結構要服從于主體結構,所有鋼結構圖紙都要經(jīng)主體結構設計人員審核簽字和圖審單位審查合格后,方可指導施工。
(2)明確進場插入施工的時間段,鋼結構的預留和預埋必須與結構工程施工同步進行,也就是說鋼結構的二次設計在結構施工之前必須完善。
(3)鋼結構的二次設計要以運輸和現(xiàn)場安裝條件為前提,既要考慮到規(guī)范要求,還要考慮到具體條件。一些超長、超高、超重的不方便運輸和吊裝的單體構件,要從鋼結構深化設計上采取必要的處理措施。
(4)鋼結構的二次設計要考慮現(xiàn)場垂直運輸?shù)臈l件,包括施工組織設計中考慮現(xiàn)場配備的塔式起重機起重參數(shù)是否能滿足吊運單體構件的重量,如果滿足不了,要建議總包單位調換塔吊起重機,在不能調換塔吊起重機的情況下,就要調整深化設計方案,構件單體重量須限定在塔機的起重參數(shù)以內。起重參數(shù)是指距離塔吊吊臂最遠的鋼構件,在塔吊吊臂探出最遠位置的超重重量。
(5)鋼結構的安裝進度必須服從于工程的總體進度計劃,應當以整體工程進度為主線,鋼構件的吊裝就位,找直找正,都要與土建專業(yè)穿插進行。尤其需要注意節(jié)點的焊接,由于鋼構件的鋼板厚、構件大、坡口大、焊接量大、焊接時間長,是制約結構施工進度的重要原因,根據(jù)正常施工情況,每一個焊接點的焊接、探傷檢測、補焊至少需要2 d時間,鋼結構深化設計每層有數(shù)十個焊接點,必須提前考慮這方面的問題,要求鋼結構安裝單位把焊接量大的部位盡量在加工廠提前加工預制,以減少現(xiàn)場的焊接工作量,盡最大可能縮短現(xiàn)場的安裝和焊接周期,以保證工程進度按計劃進行。
(6)鋼結構工程涉及設備管道橫穿鋼梁預埋套管的問題,鋼結構深化設計要提前考慮。設備專業(yè)的管道布置和走向,不可能因為鋼結構而做較大的調整,因此鋼結構二次設計時要考慮這個問題,要提前與設備專業(yè)設計人員和現(xiàn)場的專業(yè)技術人員提前溝通,掌握管道穿梁的部位標高、截面等情況(套管最少要比管道大2個規(guī)格),提出可以穿鋼梁的部位,最大截面以及管道之間的間距等具體要求,以便各專業(yè)按要求在鋼梁上做好套管的預留。對超出控制范圍而且必須穿鋼梁的管道,除在二次設計時考慮在鋼梁上預留孔洞以外,還要考慮必要的加固措施。
(7)要考慮到現(xiàn)場澆筑混凝土的實際需要,從設計上采取必要的措施,勁性混凝土梁和柱,其中間是鋼結構,鋼結構的周圍要綁扎鋼筋,然后再支模和澆筑混凝土。由于鋼筋的截面大,密度高,尤其是在鋼結構與鋼筋的搭接部位,間隙很小,不但振動棒插不進去,有的連混凝土都流不過,更談不上搗固。若不采取措施,將直接影響勁性混凝土質量。因此,在鋼結構深化設計中,必須重視這個問題,設計人員要同總包專業(yè)現(xiàn)場的技術人員協(xié)商,選擇適當?shù)牟课辉阡摌嫾项A留出孔洞,給混凝土流動和搗固提供可操作的空間。
(8)斜柱轉換的施工測量,本工程西側系斜柱外挑,項目實施時利用基于BIM結構模型的空間定位,結合2層以及3層非斜柱部分的結構支模架搭設形成的梁板平面,使用全站儀和經(jīng)緯儀,在結構平面上確定交點。并采用極坐標法對測量結果進行校核確認。
根據(jù)JGJ 3-2010《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》3.4.3和GB 50011-2010《建筑抗震設計規(guī)范》3.4.3-2有關單位工程平面規(guī)則性和豎向規(guī)則性的規(guī)定:避免扭轉不規(guī)則、凹凸不規(guī)則及樓板大開洞;避免高位收進、懸挑;避免轉換;避免洞口錯位;控制樓板面內應力。本工程因規(guī)劃指標、建筑日照等原因,從7層收進,且因為設置扶梯等原因,2~4層有樓板大開洞設計。
在主體結構施工過程中把控施工節(jié)奏。因主樓與塔樓系兩套流水施工,使兩套流水的間隔時間緊湊——相隔不超過2層結構施工所需時間。在塔樓結構高位收進時,裙樓施工有序遞進、銜接,減少樓板面內應力的驟變。
在施工過程中加強對混凝土結構變形的監(jiān)測。在地基基礎施工期間建立邊坡變形監(jiān)測體系,到主體結構施工期間,建立結構變形監(jiān)測體系,主要監(jiān)測地基基礎的嵌固效果和主體結構的水平位移。
四川省建筑醫(yī)院新院區(qū)建設項目由于場地逼仄、規(guī)劃限制等原因,設計呈下小上大的“倒錐臺”形態(tài),含有斜柱轉換、高位收進、樓板大開洞等設計,建筑、安裝及焊接施工難度較大。項目部與施工單位緊密配合,解決了勁性型鋼與鋼筋連接施工復雜的難題,實現(xiàn)了勁性型鋼結構整體焊接質量合格,混凝土澆筑成形密實,取得了較好的技術、經(jīng)濟效益,在類似高層建筑施工質量控制中具有較好的借鑒作用。