章國(guó)超 盧 玉 王 軍 王煒萍 王 濤

浙江中天恒筑鋼構(gòu)有限公司 浙江 杭州 311305

1 工程概況

崗廈天元花園6棟工程地處深圳福田區(qū)崗廈河園片區(qū)深南大道南金田路東，結(jié)構(gòu)主體由鋼筋混凝土核心筒和鋼結(jié)構(gòu)外框組成，地下4層，地上71層（包括屋面層），建筑高度為375.55 m，總建筑面積約為144 766.7 m2。

本工程的中庭鋼結(jié)構(gòu)數(shù)量為2個(gè)且隨層高逐漸往內(nèi)收縮。其中，56層的中庭平面位置分別位于（①—③）軸/（C—G）軸、（③—④）軸/（C—G）軸，至69層時(shí)，中庭平面位置分別收至（①—③）軸/（D—G）軸、（③—④）軸/（ D— G）軸，具體布置如圖1所示。中庭鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)高為244.55～302.40 m（56層～69層），總高度57.85 m。每個(gè)中庭鋼結(jié)構(gòu)由6榀平面桁架柱以及每2層設(shè)置一道的橫向平面桁架組成。桁架構(gòu)件規(guī)格為P299 mm×16 mm、P351 mm×20 mm、P402 mm×25 mm，P273 mm×12 mm等，材質(zhì)為Q345B，中庭鋼結(jié)構(gòu)三維如圖2所示。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)平面布置示意

圖2 鋼結(jié)構(gòu)三維示意

56層～57層的涂裝要求為：封閉底漆＋2 h室內(nèi)膨脹性防火涂料＋配套膩?zhàn)樱冀饘倨幔?8層～69層的涂裝要求為：封閉底漆＋配套膩?zhàn)樱冀饘倨帷?/p>

2 施工重、難點(diǎn)及方案選擇

2.1 施工重、難點(diǎn)

1）施工作業(yè)高度高，安全防護(hù)難度大。本工程中庭最大施工高度為58 m，施工高度高且施工范圍廣，安全隱患多，安全防護(hù)難度極大。

2）施工工作量大，質(zhì)量要求高，工期要求緊。本工程中庭鋼結(jié)構(gòu)涂裝面積約為12 000 m2，又因中庭為室內(nèi)外露鋼結(jié)構(gòu)，施工要求高。需在封閉底漆的基礎(chǔ)上加批配套膩?zhàn)?，打磨光潔后，涂裝氟碳面漆。

3）現(xiàn)場(chǎng)各專業(yè)交叉施工多，無(wú)法使用傳統(tǒng)吊裝機(jī)械。本工程涂料涂裝時(shí)，主體結(jié)構(gòu)以及外幕墻已施工完成，塔樓外部已完全封閉，無(wú)法使用類似塔吊等吊裝機(jī)械進(jìn)行施工，且二次結(jié)構(gòu)、設(shè)備安裝以及內(nèi)幕墻等多專業(yè)正在施工，交叉作業(yè)多，施工工況復(fù)雜。

2.2 施工方案選擇

本工程中庭涂料涂裝范圍廣，涂裝高度高。選擇滿足安全、質(zhì)量、進(jìn)度要求且兼顧經(jīng)濟(jì)性的施工方案顯得尤為重要。

1）采用滿堂腳手架施工：架體搭設(shè)高度將達(dá)到58 m，措施量大，且需施工一層后往上搭設(shè)一層，涂裝工及架子工存在間歇性窩工的現(xiàn)象，不利于成本以及工期控制。

2）采用懸挑架施工：懸挑架生根于各層樓面，懸挑長(zhǎng)度達(dá)到7 m，措施量大，影響安全施工，且部分樓層的二次結(jié)構(gòu)以及內(nèi)幕墻施工完畢，該部分樓層并不具備相應(yīng)施工條件。

綜合上述施工重難點(diǎn)及施工方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，最終選擇螺栓球網(wǎng)架作為施工平臺(tái)，使用卷?yè)P(yáng)機(jī)作為提升動(dòng)力。

3 施工方案設(shè)計(jì)

3.1 總體施工思路

1）在5 6 層樓面上搭設(shè)螺栓球網(wǎng)架施工平臺(tái)，網(wǎng)架網(wǎng)格尺寸為1.0 m×1.0 m×0.5 m，桿件尺寸為P48 mm×3.5 mm。隨著網(wǎng)架施工提升，通過(guò)安拆螺栓球網(wǎng)架使施工平臺(tái)適應(yīng)不斷變化的中庭結(jié)構(gòu)，避免平臺(tái)與結(jié)構(gòu)碰撞，最大限度地保證其余單位的施工工作面。

2）在69層樓面設(shè)置提升雙拼HN350 mm×175 mm型鋼梁作為卷?yè)P(yáng)機(jī)的提升平臺(tái)，兩根H型鋼間使用鋼板將其連接為一體以保證鋼梁面外穩(wěn)定性。

3）提升作業(yè)時(shí)，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)配合鋼絲繩提升網(wǎng)架平臺(tái)；涂裝作業(yè)時(shí)，在提升點(diǎn)相鄰螺栓球上各設(shè)一道與提升鋼絲繩等規(guī)格的鋼絲繩作為受力繩索，此時(shí)卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩不受力，僅作為受力繩索失效時(shí)的第二道防線，而水平方向則使用抱箍固定于桁架鋼管柱上。

3.2 提升平臺(tái)梁設(shè)置

考慮某些專業(yè)單位已完成施工，結(jié)合螺栓球網(wǎng)架及其提升節(jié)點(diǎn)的平面位置對(duì)提升平臺(tái)梁的位置進(jìn)行放樣，提升平臺(tái)梁多位于69層樓板位置處。具體位置如圖3所示。

圖3 提升梁布置

本工程考慮使用樓板作為提升梁的承力結(jié)構(gòu)，采用樓板抱箍固定提升梁于樓板上，具體構(gòu)造做法如圖4所示。

圖4 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

3.3 提升動(dòng)力設(shè)置

因網(wǎng)架平臺(tái)質(zhì)量輕，提升點(diǎn)布置多，涉及多次提升，考慮施工便捷性，并結(jié)合工程實(shí)際，提升動(dòng)力選擇為電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)。同一個(gè)網(wǎng)架平臺(tái)的多個(gè)卷?yè)P(yáng)機(jī)控制器集成至一個(gè)總控制器進(jìn)行集成控制，使得所有的卷?yè)P(yáng)機(jī)可以同步啟停，同時(shí)每臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)配備相應(yīng)的分控制器以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)啟停，以確保在提升過(guò)程中進(jìn)行單點(diǎn)調(diào)節(jié)，消除提升時(shí)累積誤差的影響，保證網(wǎng)架平臺(tái)的空中姿態(tài)。

3.4 施工平臺(tái)設(shè)置

中庭涂裝施工平臺(tái)采用大小兩個(gè)螺栓球網(wǎng)架平臺(tái)，網(wǎng)格尺寸均為1.0 m×1.0 m×0.5 m，桿件尺寸均為P48 mm×3.5 mm，材質(zhì)為Q235B，具體布置如圖5所示。

圖5 施工平臺(tái)布置

網(wǎng)架平臺(tái)實(shí)際施工時(shí)，根據(jù)中庭結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)安拆以及吊點(diǎn)的調(diào)整，以適應(yīng)中庭以及其他混凝土結(jié)構(gòu)的變化，避免提升時(shí)主結(jié)構(gòu)對(duì)施工平臺(tái)的干涉，操作如下：

1）于56層拼裝施工平臺(tái)，左側(cè)手拉葫蘆提升吊點(diǎn)設(shè)置在59層桁架柱位置，右側(cè)提升吊點(diǎn)設(shè)置在69層卷?yè)P(yáng)機(jī)上，并在卷?yè)P(yáng)機(jī)提升點(diǎn)設(shè)置受力繩索（圖6）。

圖6 施工平臺(tái)拼裝

2）提升1.5 m后，暫停提升，調(diào)整施工平臺(tái)空中姿態(tài)后進(jìn)行涂裝施工（圖7）。

圖7 施工平臺(tái)空中姿態(tài)調(diào)整

3）往復(fù)以上步驟涂裝施工至58層（圖8）。

圖8 涂裝施工至58層

4）當(dāng)提升到58層樓面上方時(shí)，采用接裝法安裝右側(cè)2個(gè)網(wǎng)格，并在設(shè)計(jì)位置設(shè)置卷?yè)P(yáng)機(jī)提升吊點(diǎn)以及受力繩索；左側(cè)手拉葫蘆提升點(diǎn)拆除后，拆除1個(gè)網(wǎng)格（圖9）。

圖9 58層樓面上方網(wǎng)格接裝與拆除

5）當(dāng)涂裝施工提升至63層樓面上方時(shí)，再拆除左側(cè)1個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

6）待中庭涂料施工完畢后，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將施工平臺(tái)放至56層樓板后拆除。

3.5 局部伸縮式懸挑施工平臺(tái)設(shè)置

56層～57層、58層～59層、63層～64層等位置因涉及平臺(tái)網(wǎng)格拆除，施工平臺(tái)距離主體鋼結(jié)構(gòu)較遠(yuǎn)，涂裝施工較為不便，因此在此部位設(shè)置伸縮式懸挑施工平臺(tái)以滿足施工需求：在施工平臺(tái)上弦球上設(shè)置規(guī)格為P48 mm×3.5 mm的抽拉桿，抽拉桿橫跨3個(gè)上弦球，通過(guò)套管（規(guī)格為P50 mm×4 mm）節(jié)點(diǎn)固定于上弦球上；斜撐桿件規(guī)格為P48 mm×3.5 mm，通過(guò)腳手架扣件與抽拉桿連接，通過(guò)斜撐節(jié)點(diǎn)與下弦球相連，具體如圖10所示。

圖10 伸縮式懸挑施工平臺(tái)

3.6 網(wǎng)架施工平臺(tái)配重設(shè)置

本工程網(wǎng)架施工平臺(tái)因?qū)嶋H工況、使用需求等原因?qū)е绿嵘c(diǎn)及受力吊點(diǎn)布置不均勻，使用時(shí)網(wǎng)架重心偏位。因此設(shè)計(jì)時(shí)在局部設(shè)置相應(yīng)集中力以平衡施工平臺(tái)。實(shí)際操作時(shí)，采用以下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)架配重：在螺栓球加工工藝孔上設(shè)置螺桿固定配重鋼板，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)只能通過(guò)節(jié)點(diǎn)傳遞荷載的設(shè)計(jì)假定；增減配重鋼板的數(shù)量以實(shí)現(xiàn)配重的精準(zhǔn)配置，使其符合設(shè)計(jì)狀態(tài)。具體做法如圖11所示。

圖11 網(wǎng)架配重節(jié)點(diǎn)

4 網(wǎng)架平臺(tái)計(jì)算分析

1）為確保設(shè)計(jì)邊界符合實(shí)際提升時(shí)的工況，邊界條件設(shè)置如下：約束提升點(diǎn)或受力吊點(diǎn)的豎向位移，且不得出現(xiàn)豎向拉力；釋放水平方向位移，但為保證模型在計(jì)算時(shí)收斂，水平方向添加剛度較小的彈簧約束。

2）荷載工況：根據(jù)JGJ 7—2010《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，網(wǎng)架自重系數(shù)取1.3；根據(jù)GB 50009—2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，提升時(shí)的動(dòng)力系數(shù)取1.1；取腳手板自重荷載為0.2 kN/m2；配重以點(diǎn)荷載形式加至上弦球上，大小為3 kN；施工人員不超過(guò)10人，設(shè)備和涂料總質(zhì)量不超過(guò)750 kg，最大質(zhì)量共計(jì)1 500 kg，考慮人員不均勻站位，取平臺(tái)總投影面積的一半換算成上弦均布活載；考慮卷?yè)P(yáng)機(jī)提升時(shí)的不均勻性較穿心式液壓提升時(shí)更大，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，采用在提升節(jié)點(diǎn)處添加節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制位移，大小為100 mm。

3）最終得到網(wǎng)架平臺(tái)滿足各工況使用要求，其中均勻提升工況下，桿件最大應(yīng)力比為0.23，安全儲(chǔ)備較大，計(jì)算結(jié)果如圖12所示。

圖12 計(jì)算結(jié)果

5 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合崗廈天元花園6棟位于56～69層的超高漸變式中庭涂料施工，剖析了該工程施工的重、難點(diǎn)，分析了各個(gè)可采用施工方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，并對(duì)實(shí)際采用的方案進(jìn)行了重點(diǎn)闡述。整個(gè)施工過(guò)程可為今后類似工程提供參考。

[1] 章國(guó)超,俞福利,施元強(qiáng),等.新建沈陽(yáng)南站東西站房66 m跨網(wǎng)架提升施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2015,44(20):63-65.

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