廖丽华 邝敦侠 郭永良
中国建筑第五工程局有限公司 海南 三亚572000
摘要:随着经济的发展以及人们文化和审美层次的提高,建筑结构不在拘泥于传统的结构形式,一大批结构形式新颖,造型美观,高层大跨度钢结构复杂结构应运而生。建筑结构越来越向复杂多样化发展,如超高层结构、连体结构、带转换层结构、带加强层结构、平面不规则结构、竖向收进和悬挑结构等,很多结构甚至综合了多种复杂情况。空中连廊这种结构的工程在现代建筑中还是很少的,没有太多的工程实例可以参考,且相关的施工理论也不是很完善,所以空中连廊的施工方案的选择是关键内容。异形狭长结构高空钢连廊施工也无太多工程经验的参考,如何在确保工程质量、施工安全的前提下,选择更加经济、合理的施工方案开展施工,最终精准地实现此类建筑设计,提升工程品质,是施工阶段面临的一项重点问题。
关键词:异形狭长结构;高空钢连廊施工;工艺流程;施工要点
1工程概况
三亚太平金融产业港项目位于海南省三亚市三亚迎宾路迎宾花园后侧。项目施工总承包工程由1#、2#、3#楼组成,其中1#三层商业楼建筑面积为1755.18㎡;2#23层办公楼建筑面积为33011.12㎡;3#26层办公楼建筑面积约51400.78万平米;地下室建筑面积约24679.62㎡;总建筑面积120383.93㎡。部分为一层地下室,另有部分为两层地下室,塔楼为办公、配套,地下室为停车场及设备房。钢结构连廊位于3#楼两栋塔楼之间,廊架楼面标高65.350米,最大跨度约20米,其结构形式为钢框架,左端采用隔振橡胶支座,右端采用绞支座与塔楼框架柱连接。钢梁尺寸表如右图所示,组合楼板采用1.2mm厚压型钢板YXB54-185-565(B),楼板混凝土强度为C30。根据现有图纸测算,最大的钢梁为GL1,跨度19米,重量达13.7吨,项目现有的起重设备(TC6515)无法满足钢连廊施工吊装要求。而且在高空中的异形钢结构连廊,施工难度极大。
由于结构受力相对更复杂,截面尺寸也更大,混凝土浇筑要求更高,施工过程中要面临较多的不确定性因素。为保证施工的安全性和稳定性,确保钢结构及复杂节点的施工质量,保证施工安全,将通过组织技术攻关,专家咨询,并结合国内外施工经验,研究确定异形狭长结构高空钢连廊施工各工序的施工方法,总结一套行之有效的施工技术,并通过国内知名专家论证评审,在工程施工过程中取得良好的经济和社会效益。
2异形狭长结构高空钢连廊施工工艺流程及施工要点
2.1图纸深化设计
深化设计部分是以设计图纸为依据,结合工厂制作条件、运输条件,考虑现场拼装、安装方案、汽车吊起吊系数及土建条件,同时针对本工程所作的计算、分析结果基础上进行编制,深化设计将作为指导本工程的工厂加工制作和现场安装的施工详图。将以原施工设计图纸和技术要求为依据,负责完成钢结构的深化设计,并完成钢结构加工详图的编制。工厂将根据设计文件、钢结构加工详图、吊装施工要求,并结合制作厂的条件,编制制作工艺书,包括:制作工艺流程、每个零部件的加工工艺及涂装方案。加工详图及制作工艺书在开工前经详图设计的设计人、复核人及审核人签名盖章,报原设计单位审核同意,确认后才开始正式实施。
2.2钢结构加工与制作
施工组织设计、施工方案、作业指导书等各种技术准备工作已经准备就绪;各种工艺评定试验及工艺性能试验和材料采购计划已完成,加工与制作流程为:放样和号料→切割→矫正和成形→边缘加工→制孔→组装→焊接施工→高强度螺栓连接施工。
2.3施工准备
成立现场专项的组织架构,编制相应施工方案,对相关方案进行、审核审批、论证,核算好贝雷架防护平台的受力,确保施工的安全性,计算在各工况下的受力分析,合理选择起重机械,做好每个构件吊装的顺序及方式,配备足够的人、材、机,对相应的人作业前进行交底,并做好应急准备。
2.4安装贝雷架操作平台
主梁采用贝雷桁架,次梁采用工字钢,采用单片成品桁架拼装后吊运至钢连廊结构的下一层安装,再将单片的桁架连成一个整体,作为支撑受力构件,在连接成整体的主梁桁架上铺设16#工字钢作为次梁 ,如压型钢板需做回顶支撑,则相应的立杆布置在次梁工字钢上,贝雷架及工字钢的布置间距按受力计算来布置。
在底下拉设双层安全兜网保证操作人员安全 ,在工字钢上按@450 密铺 40*40 的方木后 20mm 厚的胶合板形成完整的防护平台,四周搭设临边防护,高度至少超过钢连廊层2米,在经验收合格后方可进行使用。
2.5廊架钢结构施工
根据深化设计图纸及钢构件的重量,合理选择吊装机械,如若现场布置塔吊不满足要求,需要吊车配合吊装时,要对吊装工况进行验算,当吊车架设在顶板上时,需要对顶板进行满堂架回顶支撑。按吊装施工方案进行钢构件的安装,登高安装钢梁时,如需在钢梁面上行走,钢梁在吊装前需在地面安装好扶手绳立杆(焊接或夹具固定),并安装好扶手绳,钢梁安装就位后利用建筑外脚手架进入钢梁表面,并在需安装次梁位置临时挂篮。扶手绳立杆间距2m,绳的自然下垂度不应大于L/20,工人自身安全带挂系于扶手绳上,并手扶行走。临时挂篮主要用于次梁焊接操作平台,每节次梁安装完成后可拆除周转使用 。
2.6安装压型钢板
压型钢板安装在钢连廊主桁架及双层钢梁结构安装完成后进行,即在钢连廊所有桁架钢构件、钢梁、水平剪刀撑安装完毕,高强螺栓终拧完毕,焊接完毕,焊缝检测合格后开始铺设。压型钢板铺设前,将压型钢板、梁面清理干净,首先按图纸要求在梁顶面上弹出基准线,然后按基准线铺设压型钢板(搭接长度≥50mm)。压型钢板安装,按照从左到右,先里后外的原则铺设,一边拆除水平安全兜网,一边进行压型钢板安装,压型钢板安装完成后应立即在周边拉设生命安全线,做好安全防护工作。
2.7钢筋绑扎及混凝土浇筑
按设计图纸进行钢筋的绑扎与验收,连廊板浇筑前应制定详细的施工方案,楼承板上荷载应基本均匀,不得局部堆积,楼承板应与钢梁有效连接,施工人员需做好有效的安全防护。
2.8防腐防火涂料施工
根据设计文件要求涂装及防火涂料。
2.9装饰装修施工
根据装饰装修设计设计图纸,对钢结构连廊进行装饰装修施工。
2.10拆除贝雷架操作平台
高空贝雷架操作平台的拆除是安装的反向过程。铝跳板、工字钢拆除后先用倒链依前述安装样式拆除各单元贝雷桁架,必须坚持先接长再移动的原则,始终保持贝雷桁架重心位于洞口外侧。贝雷桁架移出洞口后,在调运至地面后人工解体成贝雷片,拆除的贝雷片经装车外运。
3效益分析
3.1经济效益
异形狭长结构高空钢连廊施工过程中,采取了适宜施工方法与创新性先进施工技术,合理的进行工序穿插,大大提高了施工效率,显著缩短高空钢连廊施工工期,减少管理费用,降低工程造价。通过复杂节点的优化设计及施工工艺和流程的协调,创造性的提出了使用贝雷架作为高空钢结构连廊的施工操作平台,特别是相对于搭设落地式支撑架、钢桁架整体提升等施工方法,保证了施工质量与安全,避免了返工,节约了材料,从而降低工程成本。
3.2社会效益
异形狭长结构高空钢连廊顺利实施有着很大的社会意义,不仅能降低工程造价、缩短施工工期,而且确保施工质量优良和结构安全,极具推广意义。异形狭长结构高空钢连廊施工技术是从施工组织、技术攻关、施工控制等多方面合成的一个施工技术完整体系,它指导了三亚太平金融产业港钢结构连廊的施工,并且取得了巨大的成功,提升了我国异形狭长结构高空钢连廊施工技术水平,同时,也为类似工程提供了很好的借鉴作用,具有较高的推广应用前景。为类似的高层建筑钢结构连廊设计、施工提供了先进的思路和方法。
结语
本工程采用钢结构加工与制作、施工准备、安装贝雷架操作平台、廊架钢结构施工、安装压型钢板、钢筋绑扎及混凝土浇筑、防腐防火涂料施工、装饰装修施工、拆除贝雷架操作平台。该施工技术工艺先进、安全系数高、质量有保证、工期大幅缩短,可作为类似工程施工的借鉴。
参考文献
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