江勝大廈超高層建築結構施工技術

2022-03-31 05:13:03 字數 4812 閱讀 1564

唐兵朱學農吳碧橋龐文榮

江蘇省華建建設股份****深圳分公司

【摘要】深圳江勝大廈工程地下3層,地上部分建築面積105213平方公尺,由a、b二棟塔樓組成。a棟39層,建築高度178.55m,框架-筒體結構;b棟30層,建築高度116.

15m,框架-剪力牆結構。本文重點介紹了型鋼混凝土組合結構施工、勁性斜柱施工、30m跨型鋼混凝土組合大樑施工、高支模施工等關鍵技術以及其它新技術應用。新技術的創新和應用為工程努力實現「魯班奬」的目標提供了有力保障。

【關鍵詞】超高層型鋼混凝土組合結構大跨結構高支模施工技術

1 工程概況

江勝大廈工程位於深圳市中心區,地下室已於2023年施工完畢,±0.00以上結構於2023年9月復工,由江蘇省華建建設股份****承建。

本工程總用地面積14316.2㎡,地上部分建築面積105213.09㎡,由a、b二棟塔樓組成,a棟為39層,b棟為30層,a棟建築高度為178.

55m,b棟建築高度為116.15m。a棟一層為大堂和商業展示廳,二、三層為酒店配套,四~六層為酒店式公寓,七層、十七層、三十層為避難層兼裝置層,其餘層為辦公,首層層高為10.

0m、二層為6.0m、標準層為4.2m、避難層為6.

0m,結構形式為鋼筋砼框架-核心筒結構,周邊框架柱地下三層~十一層為型鋼砼柱,以上為普通鋼筋砼柱。b棟一層為大堂和商業,二~四層為商業及酒店配套,四層屋面設有室外游泳池,六層、十七層為避難層兼裝置層,其餘層為酒店客房,首層層高為6.0m,標準層為3.

4m。b棟裙樓五層設有三根大樑,大樑截面尺寸為1000×2500mm,大樑內配型鋼,型鋼規格為h1900*500*25*45,鋼梁安裝高度為20.45公尺,每根梁型鋼總長度為30.

4公尺﹑重量約22.99噸,混凝土強度等級為c30。

江勝大廈自開工以來,經過各有關單位的共同和緊張有序的施工,2023年10月主體封頂。在該工程施工中,建設部推廣應用的建築業十項新技術專案及深圳市、江蘇省推廣應用的建築業新技術基本涵蓋,並基本完成,達到了預期應用新技術的目標,取得了理想的經濟和社會效益,已被建設部立項為全國第六批新技術應用示範工程,質量目標為「魯班奬」。

圖1 江勝大廈主體結構平面

2 施工難點與特點

2.1塔樓1層至11層的柱和核心筒剪力牆內採用了型鋼混凝土組合結構,混凝土內為十字形、工字型鋼骨,鋼骨總用鋼量1500t,現場連線焊縫要求為等強對接全熔透抗拉一級焊縫,鋼柱現場焊接、垂直度的控制、鋼柱箍的安裝、混凝土梁與鋼柱的連線是施工中的一大難題。

2.2 b棟裙房五層30公尺跨度型鋼砼結構對混凝土裂縫控制、梁下支撐穩定性以及型鋼梁的製作、運輸和吊裝提出了很高的要求。

2.3 a棟首層層高為10m,區域性16m,二層層高為6m,七、十

七、三十層避難層層高均為6m,均屬高支模。如何保證模板支撐架搭設的強度、剛度、穩定性是本工程的重點之一。

2.4結構採用高強度和抗滲的商品砼,其製備技術要求高,幫浦送施工高度達191.8m,運輸和澆築過程中的施工組織與管理要求高。

3 施工技術措施

3.1型鋼混凝土組合結構施工

本工程在塔樓1層至11層的柱和牆配置了鋼骨,在屋面停機坪四周設定了鋼梁,鋼骨採用h型和十字型,本工程鋼結構總用量為1500噸,通過採用鋼-混凝土結構,保證了結構安全,極大地減少了鋼筋用量,減小了構件截面,增加了使用面積,取得了良好的經濟效益。另外,鋼-混凝土結構具有良好的耐久性和防火效能。

3.1.1鋼結構製作與安裝

十字型鋼柱加工工藝結構特殊,加工製作難度較高,為保證產品質量,特制定加工工藝,十字柱加工流程圖如下:放樣、下料(工藝隔板銑端)→組裝h型鋼、t形鋼→焊接h型鋼、t形鋼→校正→h型鋼、t形鋼銑端、鑽孔→組裝十字柱→焊接十字柱→校正→十字柱銑端→組裝柱上零件板→焊接零件板→清理。

鋼結構的安裝:標準柱豎向投點控制網閉合,測量,排尺,放線→柱頂標高測量,定相對標高控制值→確定柱頂位移值→超偏處理→抄平結果與下節柱預檢資料綜合處理→安裝鋼柱,確定借位值進行粗校→分析測量資料→鋼柱垂直度重校正→會審安裝測量記錄,指定施焊順序,確定特殊部位處理方案→施焊,測量跟蹤觀測柱→焊接檢驗→驗收→標準柱豎向投點控制的閉合→提供下節鋼柱預控資料圖。

所有的全熔透對接焊縫在完成外觀檢查之後進行100%超聲波無損檢測,標準執行gb 11345-89《鋼結構焊縫手工超聲波探傷方法和結果分級》焊縫質量不低於b級的一級。超聲波檢查有缺陷的焊縫,應從缺陷兩端上加50mm作為清除部分,並以與正式焊縫相同的焊接工藝進行補焊、同樣的標準和方法進行複檢。

3.1.2異型箍筋施工

結構最大柱截面為2200×2100,最小柱截面為650×400。柱縱筋直徑主要為ф32和ф28,箍筋直徑為ф16和ф18,間距100,每組由3-5道不同形式的箍筋疊合組成,主要形式為矩形、菱形、六邊形、八邊形和拉鉤(見圖2)。

圖2 異型箍筋型式圖

型鋼混凝土結構中箍筋的型式少有常規的方形、矩形,多為多邊形的異型箍筋,箍筋型式複雜。每組箍筋都由幾道不同型式的箍筋疊合而成,箍筋繁密。箍筋直徑大,大量為ф18,彎曲半徑達到45mm,且異型箍筋彎折角度變化多,加工的準確性有相當難度。

彎鉤平直段長度達到180mm,極易碰到鋼骨,甚至卡住鋼骨。這些都增加了套箍的難度。鋼柱截面型式為h型、十字型,翼緣表面滿布90mm長的φ22栓釘,栓釘間距100~200mm,耳板伸出腹板135mm,聯接長度為645mm,套箍時不能水平放置,只能斜向套筋。

鋼柱保護層厚度120mm,柱筋保護層厚度25mm,縱筋與鋼柱的淨間距大於30mm,箍筋保護層厚度15mm,而箍筋直徑達到18mm,彎角處很難滿足保護層要求。樓層高度高,最高樓層為7m,鋼柱固定後,必須搭設高排架來套裝箍筋,人員操作極不方便,對安全、進度、質量等方面都有不利影響。

通過對傳統工藝的研究、改進,採用半裝配式箍筋安裝方式。施工工藝流程為:套裝1.

5m柱高的箍筋→在加工場預先套裝一半箍筋在鋼骨上→吊裝已套箍筋的鋼骨→鋼骨焊接、探傷→連線豎向鋼筋→1.5m柱高堆積箍筋上提綁紮→鋼骨預裝箍筋套裝綁紮→剩餘少量箍筋套裝綁紮。操作要點如下:

3.1.2.

1套裝1.5m柱高的箍筋。在上下層柱主筋進行直螺紋連線之前,先將部分箍筋套入,堆積到1.

5m高度,待鋼骨柱安裝完成、柱主筋連線好後,把堆積的箍筋上提綁紮。這樣能解決柱下部箍筋套箍困難的問題。

3.1.2.

2鋼骨預套箍筋。在加工場地先將鋼骨柱水平放置,並用木方墊高,將一半的箍筋套裝在鋼骨上半段,利用鋼骨的穿筋孔,設定φ32的插銷臨時固定箍筋,將箍筋和鋼骨同時吊裝(見圖3),由於部分箍筋在加工場地套箍容易,吊裝後不受鋼骨焊接、主筋連線的影響,操作簡便,質量可靠。

3.1.2.

3鋼骨吊裝焊接。鋼柱吊裝可利用連線板上的螺栓孔,為了便於吊裝和防止起吊時連線板變形,應採用專用吊具,吊具用高強度螺栓與連線板連線。安裝時應採取臨時固定措施,並進行垂直度觀測,防止鋼骨偏位圖3半裝配式箍筋吊裝

3.1.2.4柱主筋連線。直螺紋連線過程中隨時調整柱筋,防止鋼筋安裝偏斜或骨架扭曲。

3.1.2.5 1.5m柱高堆積箍筋上提綁紮。將此部分箍筋按規定間距逐根上提到位進行綁紮,注意控制鋼筋骨架的垂直度。

3.1.2.6鋼骨預裝箍筋套裝綁紮。將鋼骨上預套的箍筋按規定間距逐根下套綁紮。

3.1.2.7補充套裝餘下的箍筋,檢查箍筋間距、水平度、保護層,並調較鋼筋骨架。

3.1.3混凝土澆築

由於勁性柱中鋼骨將柱身分成幾個部分,因此在澆築混凝土時必須分層下料,同時振搗時必須對稱振搗,以防鋼柱受扭。由於勁性柱身中有隔板,特別是梁柱節點處鋼筋很密,因此,要求混凝土坍落度較大。坍落度16~18cm為宜。

3.2三層~六層勁性斜柱施工

由於使用功能的變化,a座周邊的框架柱(型鋼砼結構)從三層開始逐步向外傾斜,到六層傾斜完成,斜柱角度為7度。平面變化如圖4。

a)3層柱定位圖b)6層柱定位圖

圖4 框架柱定位平面變化圖

斜柱就位安裝施工如下:

3.2.1h鋼柱與已安裝完成的十字鋼柱對接用經緯儀加排尺定位,標高使用水準儀控制。

3.2.2第一節鋼柱安裝時柱底板四角用水準儀抄平。柱底板下的墊鐵每疊不能超過三塊。安裝柱後校正完畢後螺絲充分擰緊。

3.2.3鋼柱的吊裝採用兩個吊點(見圖5)。

分別設在鋼柱翼緣上的耳板羅孔,卡環採用兩個5t即可。吊裝採用等長的2根φ24mm鋼絲繩。吊裝前柱頂部安裝好鬆鉤用的鋼梯,待吊裝到位後鋼柱拉好纜風繩後,在確認鋼柱固定好後,從吊裝前設定在柱身的鋼梯上人到柱頂松鉤。

鋼梯採用φ60的鋼管製作,每節6m即可。

圖5 鋼柱吊裝示意圖圖6 鋼柱校正示意圖

3.2.4鋼柱校正採用柱腹板兩面拉纜風繩。纜風繩採用φ13.5鋼絲繩,見圖6。

3.2.5鋼柱吊裝到位後即進行對接,上好夾板臨時固定螺絲緊固,拉纜風繩固定。

鋼柱垂直度校正採用兩台經緯儀互成900角進行觀測。為防止鋼柱的安裝後的垂直度超差,安裝時垂直度上節柱和下節柱的中心要做到基本重合。鋼柱的對介面操作見圖7。

圖7 鋼柱對接示意圖

3.2.6 鋼柱對口校正採用螺旋千斤頂加卡板。

校正後軸線對準上下不超過5 mm,對超過允許範圍的在柱口上標明,以便下道工序進行焊接糾偏。錯口標準不超過鋼板厚度的1/10mm。對由於鋼柱幾何尺寸上下柱不符的,以腹板為校正主體。

鋼柱校正完畢後即進行定位點焊。

3.2.7垂偏的控制和調整

利用焊接收縮來調整鋼柱垂偏是鋼柱安裝中經常使用的方法。安裝時,鋼柱就位,上節鋼柱柱底中心線對準下節柱頂的中心線,而上節柱頂的中心線可以在未焊前向焊接收縮方向預偏一定值,通過焊接收縮,使鋼柱達到預先控制的垂直精度。

3.2.8控制柱底位移來調整鋼柱的偏差

如果鋼柱垂偏尺寸過大,個別情況可以利用調整該節柱底中心線的就位偏差,來調整鋼柱的垂直精度,但這種位移偏差一般不得超過3mm。

焊接與日照綜合影響時,根據其影響程度的大小,來確定鋼柱預留偏差值。

加強焊接工藝控制,採用對稱焊等方法,可以減少鋼柱的偏差。

3.2.9鋼柱安裝標高校正

鋼柱安裝標高誤差是鋼柱製作長度的公差、安裝間隙、焊接變形、壓縮變形和季節性溫度差、基礎沉降等因素的綜合反映,鋼柱的標高可以通過墊塊的高度來控制柱頂標高。

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