張曉杰 俞瀾
1. 海銀財富管理有限公司 上海 200120;
2. 中國東方航空股份有限公司 上海 201107
鋼結(jié)構(gòu)具有自重較輕,強度較高等特點,且為裝配式,符合智能制造的國家戰(zhàn)略,其在建筑工程中得到了合理、迅速的應(yīng)用,其應(yīng)用標(biāo)志著我國建筑工業(yè)的發(fā)展。伴隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的日趨完善,鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)也實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。鋼結(jié)構(gòu)具備綠色建筑的條件,是有利于保護環(huán)境、節(jié)能減排的建筑,它順應(yīng)時代的發(fā)展和市場的需要,其結(jié)構(gòu)類型和構(gòu)件截面形式均多種多樣,尤其在同一工程中綜合應(yīng)用,能夠體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)相較于傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)靈活多樣的特點。
本工程位于閔行區(qū)虹橋機場西航站區(qū)南側(cè),建筑面積為15.7萬m2,項目主要使用功能為機場擴建的配套辦公餐飲休閑購物等。這一綜合性的項目落成后將成為上海虹橋國際機場中重要的組成部分。整個項目地塊被虹翔三路分為南北兩個地塊,兩地塊均由1棟多層塔樓、3棟高層塔樓和裙房組成,塔樓最高為地面以上9層,塔樓和其余各單體屋蓋通過網(wǎng)架相連,形成一個大中庭。南北區(qū)通過東西兩個2層鋼連橋相連,跨越虹翔三路[1]。
本文以項目中的南區(qū)地塊為例,介紹多種鋼結(jié)構(gòu)類型在項目中的混合應(yīng)用。
此類構(gòu)件在一般土建高層項目的應(yīng)用較廣泛,體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與混凝土構(gòu)件共同作用受力,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件和整體項目受力更合理,使建筑面積更優(yōu)化。該類型鋼結(jié)構(gòu)需與土建專業(yè)施工隊(鋼筋班組、模板班組、混凝土班組、塔吊班組司索人員)配合密切、工期配合密切、測量定位相互配合、定位復(fù)測,安裝后的保護在施工埋件的過程中,往往是土建結(jié)構(gòu)施工的高峰期,土建施工班組較多,同時對于鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)來講,埋件的安裝位置準(zhǔn)確性與上部鋼結(jié)構(gòu)密切相關(guān),在穿插過程中,要遵循:按圖施工規(guī)劃,嚴(yán)謹(jǐn)測量安裝、定位監(jiān)控復(fù)測的三個事前事中事后主要的控制原則,而在施工配合上,要在現(xiàn)場總包統(tǒng)一指揮下與各分包班組協(xié)調(diào)一致。配合的重點在:①工期進度要求,土建結(jié)構(gòu)施工班組多,樓層施工快,要求鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)提前準(zhǔn)備好構(gòu)件,提前準(zhǔn)備好相關(guān)施工人員;②質(zhì)量技術(shù)要求,勁性鋼構(gòu)件與復(fù)雜的鋼筋綁扎密切,施工前需要與土建技術(shù)、現(xiàn)場施工人員充分溝通好圖紙問題,一般情況下是支架→模板→底鋼筋→鋼構(gòu)件→架立鋼筋→頂鋼筋,同時需要穿筋或圖紙變更,要保持與原結(jié)構(gòu)設(shè)計師的溝通和請示;③質(zhì)量驗收要求主要有兩個方面,本項目的埋件屬于勁性鋼骨構(gòu)件埋件,重量達(dá)1噸,外形非規(guī)則形狀,一方面對幾何尺寸要求對照圖紙驗收,另一方面,在安裝過程就位要保證對埋件的安裝位置進行監(jiān)測,采用全站儀,與總包土建測量人員相互配合,利用三維坐標(biāo)測量的方式進行安裝測量,監(jiān)測復(fù)測。
圖1 項目勁性結(jié)構(gòu)施工
在國內(nèi)項目上應(yīng)用較少,一般網(wǎng)架均采取焊接球、螺栓球、主次桁架、單層網(wǎng)格鋼構(gòu)等類型的空間結(jié)構(gòu)形式,但本項目的屋頂鋼網(wǎng)架,為雙層正交管節(jié)點均為管管相貫連接,每個節(jié)點相貫管最多達(dá)八根管構(gòu)件,鋼結(jié)構(gòu)屋頂作為幕墻結(jié)構(gòu)的承重??紤]施工場地和結(jié)構(gòu)特點,本項目網(wǎng)架采用地面散拼成分片單元,然后利用支撐架進行安裝。屋面鋼結(jié)構(gòu)吊裝是本項目第一個重點,項目初期方案計劃使用吊臂吊裝更有優(yōu)勢的履帶吊,后改為汽車吊,汽車吊站位區(qū)與地下土建結(jié)構(gòu)施工穿插進行、地下室不僅考慮加固,還需要與地下頂管施工隊施工時間相協(xié)調(diào)。吊裝順序,從最遠(yuǎn)端最不利吊裝點至最近端吊裝點,同時進行汽車吊型號的換用,以達(dá)到最經(jīng)濟適用的目的。在吊裝中庭檐口鋼結(jié)構(gòu),大吊車站位場外又與市政道路相關(guān),該區(qū)域不僅是一般市政道路,而且是虹橋機場的VVIP道路,經(jīng)常會有三級以上政治任務(wù),緊急政治任務(wù)時需3h內(nèi)清場,保證VVIP的通行[2]。
作為整體土建項目的結(jié)構(gòu)補充作用,通過輕盈的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)用在連接兩座、三座建筑單體之間的連廊結(jié)構(gòu),實用性非常強,結(jié)構(gòu)形式在一般項目中較多出現(xiàn)。在本項目的三層、四層、五層結(jié)構(gòu),設(shè)計了鋼連廊,便于連接幾棟建筑物,同時考慮建筑效果設(shè)計了幾處鋼結(jié)構(gòu)小平臺,而在施工過程中,連廊及小平臺均與土建施工穿插進行,且由于連廊位置在建筑內(nèi)部,且汽車吊無法站位,而塔吊又由于吊重受限,所以不適合整體吊裝,只能采取散件拼裝,塔吊散件吊裝[3]。
鋼結(jié)構(gòu)橋梁在目前國內(nèi)市政道路橋梁工程中應(yīng)用較多,應(yīng)用在大型綜合體較少, 由于本結(jié)構(gòu)的特殊性,需要通過結(jié)構(gòu)連接南北區(qū)塊,因此采用鋼結(jié)構(gòu)是最適當(dāng)?shù)姆绞?,通過國內(nèi)外設(shè)計師的通力合作,為保證呈現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)連橋的輕盈的建筑效果,部分采用了預(yù)應(yīng)力鋼拉桿作為連橋的受力構(gòu)件。本工程兩座鋼連橋其平面投影均為弧形,其弧長分別為41m和58m,桁架高度為3.75m,桁架寬度為3.7m,主要截面形式為焊接箱梁400×400×16×30,熱軋型鋼HN250×150×6×9,D16、D30高強鋼棒,材質(zhì)主要為Q345B,鋼棒連接耳板采用Q420材質(zhì)。在兩側(cè)1/3處均有斜支撐支點,分段借助斜支撐支點位置的分段,分為三段,跨中也剛好跨市政道路。
2.5.1 懸挑鋼結(jié)構(gòu)雨棚。雨棚鋼結(jié)構(gòu)屬于一般鋼結(jié)構(gòu)形式,本工程的雨棚鋼結(jié)構(gòu)采用桅桿與拉桿配合受力的結(jié)構(gòu)型式。
2.5.2 屋頂鋼結(jié)構(gòu)大截面H型鋼框架主梁。屋頂采光頂鋼結(jié)構(gòu)體系中,部分采用H型鋼梁作為屋頂承重鋼架,形式簡潔,與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對比建筑效果強烈沖突,相同的屋頂受力作用,卻通過不同的鋼結(jié)構(gòu)形式所呈現(xiàn),更能體會到鋼結(jié)構(gòu)這種建筑形式的多樣性。
圖2 屋面桁架結(jié)構(gòu)施工
在本綜合體項目中,鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)總工程體量970t,在一般鋼結(jié)構(gòu)項目中不屬于大型項目,但由于單體類型較多,鋼結(jié)構(gòu)分散,而項目本身又是多功能綜合體,各個單體與混凝土結(jié)構(gòu)之間的穿插施工組織協(xié)調(diào)非常復(fù)雜,現(xiàn)場每個分項單體,獨立施工,都需要專項施工方案,且使用的安裝工藝均不相同,因此在綜合體項目中,對于鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)人員,對于鋼結(jié)構(gòu)安裝方案適應(yīng)性和靈活性是極大的考驗。