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        超高空連廊桁架提升方案策劃與選擇研究

        2022-05-20 06:12:50闕榮蘇鎧黃云王永剛
        關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)備施工

        闕榮,蘇鎧,黃云,王永剛

        (1.中國(guó)建筑第二工程局有限公司華南分公司,廣東深圳 518045;2.中建二局陽光智造有限公司,廣東 河源 517000)

        1 項(xiàng)目概況

        本工程T3塔樓包括南北2棟塔樓和連廊結(jié)構(gòu),連廊結(jié)構(gòu)設(shè)置在2棟塔樓30~36層之間。在30~31層設(shè)置4道桁架(T1~T4)、35~36層設(shè)置4道桁架(T5~T8)與帶狀桁架連接,在31~35層和36~屋面層設(shè)置鋼框架結(jié)構(gòu),連接2棟塔樓。底部桁架層(30~31層)連廊鋼結(jié)構(gòu)提升部分總重為244 t,最大跨度26.5 m;頂部桁架層(35~36層)提升部分總重為366 t,最大跨度45.1 m。連廊鋼構(gòu)件最大板厚為90 mm,單個(gè)構(gòu)件最大單重約13.8 t,鋼材材質(zhì)為Q345B、Q390B/GJB。塔樓立面如圖1所示。

        圖1 塔樓立面圖

        30~31層連廊結(jié)構(gòu)通過T1、T2、T3、T4桁架與2棟單體塔樓連接,連廊中部設(shè)置1道聯(lián)系桁架CT1將T1~T4共4榀桁架連接,各道桁架之間再通過鋼梁及水平支撐連接形成穩(wěn)定的空間桁架結(jié)構(gòu)體系,即為底部桁架層,如圖2所示。

        圖2 30~31層連廊結(jié)構(gòu)圖

        35~36層連廊結(jié)構(gòu)通過T5、T6、T7、T8桁架與2棟單體塔樓連接,連廊中部設(shè)置CT2、CT3和CT4共5道聯(lián)系桁架將T5~T8共4榀桁架連接,各道桁架之間再通過鋼梁及水平支撐連接形成穩(wěn)定的空間桁架結(jié)構(gòu)體系,即為頂部桁架層,如圖3所示。

        圖3 35~36層連廊結(jié)構(gòu)圖

        2 施工總體部署

        連廊底部桁架層施工思路為:連廊底部桁架層下部懸空134 m,跨度為25.1 m,塔樓平面從下往上逐漸收縮,連廊區(qū)域正投影下部分懸空、部分為樓層混凝土樓板,不能在首層樓板上進(jìn)行所有連廊底部桁架層的拼裝,所以,連廊底部桁架層采用“懸臂法+液壓同步提升”的方案,即使用“懸臂法”將下部是混凝土樓板的桁架預(yù)裝段安裝完畢,下部懸空桁架在地面設(shè)置胎架拼裝,然后使用液壓同步提升的方法提升就位[1]。塔樓封頂前,連廊提升結(jié)構(gòu)在首層樓面整體拼裝完成,并提交監(jiān)理驗(yàn)收合格。待塔樓封頂后,根據(jù)整體提升設(shè)計(jì)方案安裝連廊提升設(shè)備、提升吊點(diǎn)等,并安裝提升施工用鋼絞線及進(jìn)行張拉、預(yù)緊操作,提升前進(jìn)行各項(xiàng)設(shè)備技術(shù)性能及參數(shù)檢查,保證整體提升前的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。

        2.1 施工流程

        1)在正下方的1層(+10.100)上拼裝提升單元;

        2)設(shè)置提升臨時(shí)措施,安裝液壓同步提升系統(tǒng)設(shè)備,包括液壓泵源系統(tǒng)、提升器、傳感器等,在提升上下吊點(diǎn)之間安裝專用底錨和專用鋼絞線;調(diào)試液壓提升系統(tǒng),將提升單元離地150 mm,并靜置4~12 h,暫停提升;

        3)再次檢查鋼結(jié)構(gòu)提升單元,確認(rèn)無異常情況后,調(diào)試液壓提升系統(tǒng),將桁架結(jié)構(gòu)提升至設(shè)計(jì)高度;

        4)對(duì)接結(jié)構(gòu)弦桿,補(bǔ)裝后裝桿件,結(jié)構(gòu)形成整體受力;完成外圍桁架單元桿件嵌補(bǔ),使結(jié)構(gòu)形成整體,然后按順序卸載提升器,并拆除提升支架,整體提升作業(yè)完成。

        2.2 技術(shù)路線

        根據(jù)當(dāng)前我國(guó)高空連廊施工情況來看,不少施工單位選擇通過高空抬吊散拼、分榀桁架整體提升等措施進(jìn)行連廊施工。結(jié)合該項(xiàng)目需求,因?yàn)榭缍却?、超高度等特點(diǎn),選擇在建筑物裙房頂層部位拼裝轉(zhuǎn)換桁架,而后將其整體提升開展桁架補(bǔ)缺工作,最后在高空中散拼連廊上部結(jié)構(gòu)。

        總的來說,在本工程項(xiàng)目中,主要應(yīng)用提升與散拼相結(jié)合的方式進(jìn)行施工。施工單位需要結(jié)合項(xiàng)目需求確定設(shè)備規(guī)格,針對(duì)不同施工環(huán)節(jié)采取不同施工措施,以保障項(xiàng)目施工活動(dòng)順利開展。

        2.3 設(shè)備布置

        根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)桁架構(gòu)成情況來看,其主要由直腹桿、下弦桿、上弦桿以及斜腹桿構(gòu)成,在開展裙房頂部拼裝工作時(shí),主要都是散裝進(jìn)場(chǎng)。鋼結(jié)構(gòu)連廊位于兩個(gè)塔樓中間,因此,在應(yīng)用相關(guān)起重設(shè)備時(shí)需要在塔樓核心筒安裝動(dòng)臂式塔吊。施工單位需要在確定塔吊規(guī)格型號(hào)前對(duì)桁架開展質(zhì)量評(píng)估工作[2]。計(jì)算出桁架構(gòu)件質(zhì)量后將其乘以1.2,得出的結(jié)果作為后續(xù)深化余量。為了最大限度地利用塔吊起重能力,針對(duì)該項(xiàng)目需要選擇兩種型號(hào)塔吊,分別為600 t·m、1200 t·m。由于30~31層連廊結(jié)構(gòu)與35~36層連廊結(jié)構(gòu)有所不同,施工單位需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況作為主受力桁架,明確不同結(jié)構(gòu)反力,根據(jù)反力配置相關(guān)提升設(shè)備。

        3 高空連廊桁架拼裝

        在地下室頂板上方開展桁架拼裝工作時(shí),有關(guān)人員首先要考慮地下室頂板結(jié)構(gòu)承載能力,合理設(shè)置臨時(shí)支撐,對(duì)于會(huì)影響結(jié)構(gòu)安全的隱患要及時(shí)消除。在本項(xiàng)目當(dāng)中,工作人員根據(jù)連廊實(shí)況,從上到下合理利用型鋼柱對(duì)地下室頂板進(jìn)行回頂支撐,而后安裝樓層面底部分配鋼梁作為拼裝胎架。以保障桁架在地下室頂板上方拼裝的安全性。

        3.1 埋件施工

        在地下室頂板施工階段,工作人員需要事先在混凝土工程中預(yù)埋構(gòu)件,以便后期拼裝胎架能夠與地下室的加固支撐相連,將力合理地進(jìn)行分配傳導(dǎo),以保障后續(xù)施工順利開展。

        3.2 桁架拼裝

        在建筑物地下室頂板位置,以2個(gè)塔樓內(nèi)側(cè)塔吊為施工設(shè)備拼裝轉(zhuǎn)換桁架,需要注意的是,施工單位要合理設(shè)置鋼支撐,對(duì)地下室頂板結(jié)構(gòu)加固回頂。在拼裝轉(zhuǎn)換桁架時(shí)要從下弦桿開始,再到腹桿、上弦桿。

        4 高空連廊桁架提升

        有關(guān)高空連廊桁架提升方案要始終遵循液壓千斤頂集群作業(yè)、鋼絞線承重、計(jì)算機(jī)同步控制、部分桿件補(bǔ)缺這一安裝提升工藝。施工單位可以在地面放樣連廊投影軸網(wǎng),合理布置連廊拼裝胎架。完成以上工作后進(jìn)行驗(yàn)收,而后在結(jié)構(gòu)柱上安裝提升架。

        4.1 設(shè)備保護(hù)

        要保障高空連廊提升方案順利實(shí)施,相關(guān)單位需要重視設(shè)備保護(hù)工作,應(yīng)做好以下幾點(diǎn):

        1)鋼絞線在正式應(yīng)用前不得存在彎曲、受傷情況,基于此,在鋼絞線的保存區(qū)域不得有任何重載推車駛?cè)?。此外,鋼絞線周邊區(qū)域不得進(jìn)行電焊施工,閑雜人等不得入內(nèi)。

        2)兩側(cè)塔樓的提升點(diǎn)設(shè)備區(qū)域在正式裝配提升梁后要進(jìn)行封閉,電梯通道需要應(yīng)用腳手架進(jìn)行封閉,并且要配臨時(shí)門。

        3)在T1~T8桁架提升側(cè)的外墻開展施工作業(yè)時(shí),施工人員要采取針對(duì)性的隔離保護(hù)措施,防止泥水、焊渣等污染鋼絞線。

        4)在開展塔吊工作時(shí),一定要避開提升點(diǎn),吊鉤與鋼絞線之間的距離要保持在1 m以上,避免對(duì)鋼絞線造成損害。

        5)由于該項(xiàng)目施工周期較長(zhǎng),地處東南部沿海城市年降雨量大。有關(guān)部門需要做好設(shè)備防雨措施,避免降雨對(duì)施工質(zhì)量造成影響。

        4.2 提升施工

        有關(guān)提升施工主要分為5個(gè)步驟,具體如下:

        1)將高空連廊桁架提升100 mm后,需要將其懸停一夜,在此過程中,施工人員要對(duì)觀測(cè)柱的豎向位置、水平位置進(jìn)行觀測(cè)。在連廊脫離胎架時(shí)一定要對(duì)提升點(diǎn)的應(yīng)力變化、唯一變化、結(jié)構(gòu)變形以及基礎(chǔ)沉降、現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè)。

        2)在提升后的第2天需要對(duì)支承系統(tǒng)進(jìn)行觀察,確??罩羞B廊各結(jié)構(gòu)部位無問題,一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)上報(bào)相關(guān)單位,采取針對(duì)性措施進(jìn)行處理后繼續(xù)開展提升工作。

        3)需要注意的是每提升5 m需要對(duì)空中連廊桁架的姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量與調(diào)整,借助測(cè)量?jī)x器對(duì)提升結(jié)構(gòu)的高度與高差進(jìn)行檢測(cè),以保障各提升點(diǎn)的同步性能夠得到充分滿足。一旦發(fā)現(xiàn)提升載荷或者高差出現(xiàn)異常,又或者發(fā)現(xiàn)提升結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形現(xiàn)象,要立即叫停,并對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行分析。

        4)工作人員在提升就位前的50 mm開始系統(tǒng)點(diǎn)動(dòng)精調(diào)就位,此時(shí),要將計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制改為人工手動(dòng)控制,各點(diǎn)位就位后關(guān)閉油缸保持結(jié)構(gòu),即刻開展節(jié)點(diǎn)補(bǔ)缺、焊接工作。

        5)提升點(diǎn)就位后一定要將各液壓設(shè)備機(jī)械鎖死,避免留下安全隱患,造成難以挽回的后果。

        5 連廊桁架補(bǔ)缺收尾

        有關(guān)連廊桁架補(bǔ)缺工作可以分為兩部分,分別為連廊嵌補(bǔ)段的補(bǔ)缺、嵌補(bǔ)段以外的次梁、桁架補(bǔ)缺。補(bǔ)缺工作要遵循嵌補(bǔ)段→下弦桿→上弦桿→后斜腹桿順序開展。在完成焊接、補(bǔ)缺工作后,從次結(jié)構(gòu)梁入手,開展安裝工作,30~31層連廊結(jié)構(gòu)與35~36層連廊結(jié)構(gòu)均采用樓面拼裝焊接、整體提升的方式進(jìn)行安裝。

        6 結(jié)語

        針對(duì)高空連廊桁架提升工作,本文從機(jī)械設(shè)備、結(jié)構(gòu)安全以及提升控制系統(tǒng)入手,將整體提升化整為零,針對(duì)不同階段探討特定對(duì)策,確保施工活動(dòng)中各工序能夠有效銜接,保障施工活動(dòng)有條不紊地開展。本文探討的連廊桁架提升項(xiàng)目,存在施工難度大、提升時(shí)間長(zhǎng)的問題,并且還面臨著項(xiàng)目交付時(shí)間的壓力,為滿足各方要求,采取自動(dòng)化、機(jī)械化程度高的提升方案,為每個(gè)施工環(huán)節(jié)創(chuàng)造有利條件,從高空連廊桁架拼裝到提升、補(bǔ)缺收尾,嚴(yán)格把控各施工環(huán)節(jié)質(zhì)量,為后續(xù)項(xiàng)目順利運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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