1 鋼結(jié)構(gòu)工程概況
轉(zhuǎn)換層是高層建筑中極其重要的鋼結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換層鋼結(jié)構(gòu)形式不同其施工方法也各有特點(diǎn)。轉(zhuǎn)換層的鋼結(jié)構(gòu)形式主要有梁式、柘架式、空腹析架式、箱式和板式。目前梁式轉(zhuǎn)換層用得較為廣泛。華駿國際中心鋼結(jié)構(gòu)工程主樓轉(zhuǎn)換層屬于框支鋼骨梁式鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。
華駿國際中心是以商業(yè)為主,兼有辦公、住宅、商業(yè)等功能為一體的3塔樓高層建筑,建筑面積118848m2,地下共三層,地下三層為停車場,總建筑高度99. 8m,框架剪力墻鋼結(jié)構(gòu)體系,主樓基礎(chǔ)為平板式筏基,裙樓基礎(chǔ)為梁板式筏基,設(shè)有3層裙樓,采用框架鋼結(jié)構(gòu)。
A、B樓地上31層,1~3層層高分別為5. Im、5.Im、5.6m,4層以上為標(biāo)準(zhǔn)層,層高3m,轉(zhuǎn)換層設(shè)置在3層,建筑面積718. 08m2。為框支鋼骨梁式鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,層高5. 6m,轉(zhuǎn)換層設(shè)有9道框支鋼骨梁,最大凈跨10300mm,編號(hào)分別為KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL4、KZCJGL5, 其中KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL4均為兩道、兩跨,KZGGL5為一道、三跨,框支鋼骨梁KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL5截面尺寸為800mm×1800mm,上下各分兩排配置14根28三級(jí)鋼筋,梁內(nèi)鋼骨梁尺寸為500mm×1400mm, KZGGL4截面尺寸為700mm×1800mm,上T各配置12根28三級(jí)鋼筋,梁內(nèi)鋼骨梁尺寸400mm×1400mm。鋼骨梁上下翼緣板板厚均為40mm,腹板板厚均為20mm。最大鋼骨梁為B3線、A3線KZGGL2內(nèi)鋼骨,單重4. 366噸。共兩榀。其余梁為15道井字梁,最大凈跨10300mm,編號(hào)分別為JZL1~JZL11,其中JZL1、J21.2、JZL3、JZL6各為兩道、兩跨,其余均為一道、兩跨。井字梁截面尺寸均為300mm×lOOOmm,配筋為三級(jí)20、三級(jí)25鋼筋為主。樓板厚度200mm。梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40。部分柱為型鋼混凝土柱。
C樓地上29層(不包括電梯機(jī)房),1~4層層高分別為5. Im、5.Im、5.6m、6.3m,5~25層層高3m、26~29層3.15m。轉(zhuǎn)換層設(shè)置在3層,建筑面積747. 05m2。同樣為框支鋼骨梁式鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,層高5. 6m,轉(zhuǎn)換層設(shè)有6道框支鋼骨梁,最大凈跨7200mm,編號(hào)分別為KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL4,其中KZGGL2為兩道、兩跨、KZGGL3為兩道一跨。KZGGL1、KZGGL4為一道、一跨,框支鋼骨梁截面尺寸均為800mm×1800mm,上下各分兩排配置14根28三級(jí)鋼筋,梁內(nèi)鋼骨梁尺寸為500mm×1400mm。鋼骨梁上下翼緣板板厚均為40mm,腹板板厚均為20mm。其余梁為6道普通框架梁,最大凈跨7200mm,編號(hào)分別為KL1~KL4,其中KL2、KL3各為兩道、一跨,其余均為一道、六跨?蚣芰航孛娉叽缫500mm×800mm為主,還有300 mm×800mm,500 mm×700mm截面尺寸。梁主筋均為三級(jí)25。樓板厚度200mm。梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40。部分柱為型鋼混凝土柱。
2 鋼結(jié)構(gòu)工程特點(diǎn)及難點(diǎn)
A、B、C三棟主樓轉(zhuǎn)換層梁最大截面尺寸為800mm×1800mm,鋼筋總重150余噸,另加模板及支撐重量、混凝土重量、鋼骨梁重量,施工荷載達(dá)到48. 32kN/m,施工時(shí)所產(chǎn)生的效應(yīng)比使用荷載更不利,為了保證下層鋼結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)換層本身施工的安全,無論從平臺(tái)腳手架、平臺(tái)模板支承體系、梁模板加固、混凝土澆注必須采取有效的措施及合理優(yōu)化的施工方案,使荷載得到有效的傳遞,B、C主樓轉(zhuǎn)換層施工正值冬季且存在鋼結(jié)構(gòu)施工荷載大、層高高、鋼結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜等特點(diǎn)和難點(diǎn),必須制定合理、切實(shí)可行的措施確保轉(zhuǎn)換層鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,從而順利完成轉(zhuǎn)換層施工。
2.1轉(zhuǎn)換層施工特點(diǎn)
第一:自重大,轉(zhuǎn)換層鋼骨梁、板自重連同施工荷載達(dá)48. 32kN/m。
第二:層高高,轉(zhuǎn)換層下支撐層高為5. 60m。
第三:鋼結(jié)構(gòu)布置不規(guī)則,受力復(fù)雜,轉(zhuǎn)換層框支梁均為鋼骨梁,截面大,鋼筋排列密集,上下各布置雙排鋼筋,梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋縱橫交錯(cuò),施工較困難。
2.2鋼結(jié)構(gòu)工程難點(diǎn)
2.2.1 管理方面難點(diǎn)
單層面積大、所需周轉(zhuǎn)性材料多,一次投入量大,同轉(zhuǎn)材料使用率低;施工人員多,轉(zhuǎn)換層施工期間著重是木工、鋼筋工、金結(jié)工要有充足的保證,所以施工組織中要牢牢抓好材料供給和人員組織兩大項(xiàng)。
2.2.2技術(shù)方面難點(diǎn)
轉(zhuǎn)換層在施工中技術(shù)上難點(diǎn)較多,具體如下:
2.2.2.1腳手架鋼結(jié)構(gòu)工程
轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換梁為鋼骨梁,梁、板自重連同施工荷載達(dá)48. 32kN/m,轉(zhuǎn)換層鋼結(jié)構(gòu)自重大,支撐轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換梁、平臺(tái)板的腳手架必須經(jīng)過驗(yàn)算,且在轉(zhuǎn)換層施工過程中必須對下層平臺(tái)采用腳手架進(jìn)行加固。
2.2.2.2模板鋼結(jié)構(gòu)工程
轉(zhuǎn)換層平臺(tái)上梁很多,除框支鋼骨梁外還有普通非框架梁、井字梁。梁板配板設(shè)計(jì)及梁柱接頭模板加工制作很困難;轉(zhuǎn)換層層高為5. 6m,超高墻體和超高柱子的模板設(shè)計(jì)和安裝較困難;轉(zhuǎn)換層為梁式鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,梁為鋼骨梁,梁高最大為1800mm,梁的模板支設(shè)、加固存在很大難度;鋼結(jié)構(gòu)南北沒有墻體、只有柱子,柱子模板施工難度很大。
2.2.2.3鋼筋鋼結(jié)構(gòu)工程
轉(zhuǎn)換層鋼結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,轉(zhuǎn)換層框支梁均為鋼骨梁,截面大,鋼筋排列密集,上下各布置雙排鋼筋,梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋縱橫交錯(cuò),部分節(jié)點(diǎn)鋼筋需要與型鋼柱、梁連接,需每個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)際放樣確定,對于安裝和制作要求精度和難度高,施工較困難。具體表現(xiàn)如下:框支梁上層鋼筋是兩徘,箍筋搭接部位打135度彎鉤后不便于梁筋排放;鋼柱箍筋加密區(qū)如按設(shè)計(jì)施工需穿鋼骨梁腹板,對鋼結(jié)構(gòu)受力很不利。必須采取措施;井字梁與框支鋼骨梁相交處井字梁鋼筋在框支鋼骨梁內(nèi)錨固;轉(zhuǎn)換層以上墻體鋼筋如按《03G101》施工,墻體鋼筋需在框支鋼骨梁內(nèi)錨固,墻體鋼筋需要穿過框支鋼骨梁上、下翼緣,需要在梁上、下翼緣預(yù)留穿筋孔;由于墻體鋼筋很密,對鋼結(jié)構(gòu)受力很不利,必須采取措施;為了保證梁模板具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性,在混凝土澆注過程中不變形,需要在框支鋼骨梁腹板上焊接對拉螺栓;框支鋼骨梁上柱需在框支鋼骨梁內(nèi)錨固,梁上柱、暗柱需要考慮在梁上翼緣預(yù)留穿筋孔;鋼骨梁與鋼骨柱連接部位梁鋼筋需要焊在牛腿上;2.2.2.4鋼骨梁拼接節(jié)點(diǎn)施工很困難。
2.2.2.5混凝土鋼結(jié)構(gòu)工程:框支柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋密集,混凝土澆筑、振搗很困難。A、B、C主樓轉(zhuǎn)換層施工正值冬季,混凝土施工、養(yǎng)護(hù)非常困難。