型钢【精品】江胜大厦超高层建筑结构施工技术

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江胜大厦超高层建筑结构施工技术

唐 兵朱学农吴碧桥 庞文荣

江苏省华建建设股份有限公司深圳分公司

【摘要】深圳江胜大厦工程地下3层地上部分建筑面积105213平方米,由A、B二栋塔楼组成。 A栋39层建筑高度178。 55m框架-筒体结构;B栋30层建筑高度116。 15m框架—剪力墙结构.本文重点介绍了型钢混凝土组合结构施工、劲性斜柱施工、 30m跨型钢混凝土组合大梁施工、高支模施工等关键技术以及其它新技术应用。新技术的创新和应用为工程努力实现“鲁班奖”的目标提供了有力保障。

【关键词】超高层型钢混凝土组合结构 大跨结构高支模施工技术

1 工程概况

江胜大厦工程位于深圳市中心区,地下室已于2003年施工完毕 ±0.00以上结构于2006年9月复工 由江苏省华建建设股份有限公司承建.

本工程总用地面积14316.2㎡地上部分建筑面积105213。 09㎡,由A、 B二栋塔楼组成 A栋为39层,B栋为30层,A栋建筑高度为178.55m,B栋建筑高度为116。 15m.A栋一层为大堂和商业展示厅,二、三层为酒店配套,四~六层为酒店式公寓七层、十七层、三十层为避难层兼设备层其余层为办公首层层高为10。 0m、二层为6。 0m、标准层为4。 2m、避难层为6。 0m结构形式为钢筋

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砼框架-核心筒结构周边框架柱地下三层十一层为型钢砼柱 以上为普通钢筋砼柱.B栋一层为大堂和商业二四层为商业及酒店配套 四层屋面设有室外游泳池六层、十七层为避难层兼设备层,其余层为酒店客房首层层高为

6.0m标准层为3.4m。 B栋裙楼五层设有三根大梁大梁截面尺寸为1000×2500mm大梁内配型钢型钢规格为H1900*500*25*45,钢梁安装高度为20.45米每根梁型钢总长度为30.4米重量约22。 99吨,混凝土强度等级为30。

江胜大厦自开工以来经过各有关单位的共同和紧张有序的施工 2007年10月主体封顶。在该工程施工中建设部推广应用的建筑业十项新技术项目及深圳市、江苏省推广应用的建筑业新技术基本涵盖,并基本完成达到了预期应用新技术的目标,取得了理想的经济和社会效益 已被建设部立项为全国第六批新技术应用示范工程,质量目标为“鲁班奖”。

江胜大厦主体结构平面

2 施工难点与特点

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2。 1塔楼1层至11层的柱和核心筒剪力墙内采用了型钢混凝土组合结构混凝土内为十字形、工字型钢骨,钢骨总用钢量1500T现场连接焊缝要求为等强对接全熔透抗拉一级焊缝钢柱现场焊接、垂直度的控制、钢柱箍的安装、混凝土梁与钢柱的连接是施工中的一大难题。

2。 2B栋裙房五层30米跨度型钢砼结构对混凝土裂缝控制、梁下支撑稳定性以及型钢梁的制作、运输和吊装提出了很高的要求.

2.3 A栋首层层高为10m局部16m二层层高为6m七、十七、三十层避难层层高均为6m,均属高支模。如何保证模板支撑架搭设的强度、刚度、稳定性是本工程的重点之一.

2。 4结构采用高强度和抗渗的商品砼其制备技术要求高泵送施工高度达

191.8m,运输和浇筑过程中的施工组织与管理要求高.

3 施工技术措施

3. 1型钢混凝土组合结构施工

本工程在塔楼1层至11层的柱和墙配置了钢骨在屋面停机坪四周设置了钢梁钢骨采用H型和十字型本工程钢结构总用量为1500吨通过采用钢—混凝土结构,保证了结构安全极大地减少了钢筋用量减小了构件截面,增加了使用面积取得了良好的经济效益。另外钢—混凝土结构具有良好的耐久性和防火性能。

3. 1。 1钢结构制作与安装

十字型钢柱加工工艺结构特殊,加工制作难度较高,为保证产品质量特制定加工工艺十字柱加工流程图如下放样、下料(工艺隔板铣端)→组装H型钢、 T形钢→焊接H型钢、T形钢→校正→H型钢、 T形钢铣端、钻孔→组装十字柱→焊接十字柱→校正→十字柱铣端→组装柱上零件板→焊接零件板→清理。

钢结构的安装:标准柱竖向投点控制网闭合测量排尺,放线→柱顶标高测量定相对标高控制值→确定柱顶位移值→超偏处理→抄平结果与下节柱预检数据综合处理→安装钢

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柱确定借位值进行粗校→分析测量数据→钢柱垂直度重校正→会审安装测量记录指定施焊顺序确定特殊部位处理方案→施焊测量跟踪观测柱→焊接检验→验收→标准柱竖向投点控制的闭合→提供下节钢柱预控数据图。

所有的全熔透对接焊缝在完成外观检查之后进行100超声波无损检测,标准执行GB 11345—89 《钢结构焊缝手工超声波探伤方法和结果分级》焊缝质量不低于B级的一级。超声波检查有缺陷的焊缝,应从缺陷两端上加50 mm作为清除部分并以与正式焊缝相同的焊接工艺进行补焊、 同样的标准和方法进行复检.

3. 1。 2异型箍筋施工

结构最大柱截面为2200×2100,最小柱截面为650×400。柱纵筋直径主要为Ф32和Ф28,箍筋直径为Ф16和Ф18 间距100,每组由3—5道不同形式的箍筋叠合组成主要形式

为矩形、菱形、六边形、八边形和拉钩见图2。

图2 异型箍筋型式图

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型钢混凝土结构中箍筋的型式少有常规的方形、矩形多为多边形的异型箍筋箍筋型式复杂.每组箍筋都由几道不同型式的箍筋叠合而成箍筋繁密。箍筋直径大大量为Ф18,弯曲半径达到45 mm,且异型箍筋弯折角度变化多加工的准确性有相当难度.弯钩平直段长度达到180 mm,极易碰到钢骨甚至卡住钢骨。这些都增加了套箍的难度。钢柱截面型式为H型、十字型翼缘表面满布90 mm长的Φ22栓钉栓钉间距100200 mm,耳板伸出腹板135 mm,联接长度为645 mm套箍时不能水平放置只能斜向套筋。钢柱保护层厚度120 mm柱筋保护层厚度25 mm纵筋与钢柱的净间距大于30 mm箍筋保护层厚度15 mm而箍筋直径达到18 mm,弯角处很难满足保护层要求。楼层高度高最高楼层为7m钢柱固定后必须搭设高排架来套装箍筋人员操作极不方便对安全、进度、质量等方面都有不利影响。

通过对传统工艺的研究、改进采用半装配式箍筋安装方式。施工工艺流程为套装1。5m柱高的箍筋→在加工场预先套装一半箍筋在钢骨上→吊装已套箍筋的钢骨→钢骨焊接、探伤→连接竖向钢筋→1.5m柱高堆积箍筋上提绑扎→钢骨预装箍筋套装绑扎→剩余少量箍筋套装绑扎.操作要点如下

3. 1.2。 1套装1.5m柱高的箍筋.在上下层柱主筋进行直螺纹连接之前,先将部分箍筋套

垂直度观测防止钢骨偏位。 图3半装配式箍筋吊装

3. 1。 2。 4柱主筋连接。直螺纹连接过程中随时调整柱筋防止钢筋安装偏斜或骨架扭曲。

3. 1.2.5 1.5m柱高堆积箍筋上提绑扎。将此部分箍筋按规定间距逐根上提到位进行绑扎注意控制钢筋骨架的垂直度。

3。 1。 2.6钢骨预装箍筋套装绑扎.将钢骨上预套的箍筋按规定间距逐根下套绑扎。

3。 1.2.7补充套装余下的箍筋,检查箍筋间距、水平度、保护层,并调较钢筋骨架。

3. 1。 3混凝土浇筑

由于使用功能的变化 A座周边的框架柱(型钢砼结构)从三层开始逐步向外倾斜到六

层倾斜完成斜柱角度为7度。平面变化如图4。

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a 3层柱定位图b)6层柱定位图

图4框架柱定位平面变化图

斜柱就位安装施工如下:

3.2。 1H钢柱与已安装完成的十字钢柱对接用经纬仪加排尺定位,标高使用水准仪控制。

3。 2.2第一节钢柱安装时柱底板四角用水准仪抄平.柱底板下的垫铁每叠不能超过三块。安装柱后校正完毕后螺丝充分拧紧。

3.2.3钢柱的吊装采用两个吊点见图5) 。分别设在钢柱翼缘上的耳板罗孔卡环采用两个5t即可。 吊装采用等长的2根φ24mm钢丝绳。 吊装前柱顶部安装好松钩用的钢梯,待吊装到位后钢柱拉好缆风绳后在确认钢柱固定好后从吊装前设置在柱身的钢梯上人到柱顶松钩。钢梯采用φ60的钢管制作每节6m即可。

示意图图6钢柱校正示意图

3.2。 4钢柱校正采用柱腹板两面拉缆风绳.缆风绳采用φ13。 5钢丝绳见图6。

3。 2.5钢柱吊装到位后即进行对接上好夹板临时固定螺丝紧固拉缆风绳固定。钢柱垂直度校正采用两台经纬仪互成900角进行观测。为防止钢柱的安装后的垂直度超差安装时

垂直度上节柱和下节柱的中心要做到基本重合。钢柱的对接口操作见图7。

3。 2。 6钢柱对口校正钢采柱用对螺接示旋意千斤图顶加卡板.校正后轴线对准上下不超过5 mm对超过允许范围的在柱口上标明 以便下道工序进行焊接纠偏。错口标准不超过钢板厚度的1 10 mm。对由于钢柱几何尺寸上下柱不符的,以腹板为校正主体.钢柱校正完毕后即进行定位点焊。

3.2。 7垂偏的控制和调整

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利用焊接收缩来调整钢柱垂偏是钢柱安装中经常使用的方法。安装时钢柱就位上节钢柱柱底中心线对准下节柱顶的中心线而上节柱顶的中心线可以在未焊前向焊接收缩方向预偏一定值通过焊接收缩使钢柱达到预先控制的垂直精度。

3.2.8控制柱底位移来调整钢柱的偏差

如果钢柱垂偏尺寸过大个别情况可以利用调整该节柱底中心线的就位偏差,来调整钢柱的垂直精度但这种位移偏差一般不得超过3 mm.

焊接与日照综合影响时根据其影响程度的大小来确定钢柱预留偏差值。

加强焊接工艺控制采用对称焊等方法,可以减少钢柱的偏差。

3.2.9钢柱安装标高校正

钢柱安装标高误差是钢柱制作长度的公差、安装间隙、焊接变形、压缩变形和季节性温度差、基础沉降等因素的综合反映钢柱的标高可以通过垫块的高度来控制柱顶标高.

3.330米跨型钢混凝土组合梁施工

本工程B栋裙楼五层设有三根大梁大梁截面尺寸为1000mmX 2500mm,大梁内配型钢型钢规格为H1900500*2545钢梁安装高度为20.45米每根梁型钢总长度为30.4米重量约22.99吨混凝土强度等级为30一次吊装一次浇筑。

3.3。 1难点分析

3。 3。 1. 1B栋五层大梁,其内每根型钢梁长达30。 4重达22。 9吨,安装高度20.45,地下室顶板承载力只有20KN㎡,如何完成该型钢梁的制作、运输和吊装。

3。 3。 1。 2B栋裙楼五层楼层高5米,局部为10米板厚150毫米,最大跨度为30米其模板支撑属高支撑体系且梁上、下层配筋分别为10 32、 30 40荷载大给支撑的稳定性和承载力提出了很高的要求。

3.3. 1。 3B栋五层大梁跨度30、截面尺寸为1000mmX2500mm 内配H 1900*500*25*45型钢给保证混凝土凝土振捣密实控制混凝土开裂的带来极大困难。

3。 3.2施工流程

考虑到型钢梁分段吊装、原位拼装的做法无法保证支撑的承载力和稳定性以及分段型钢梁本身的稳定性我们确定了型钢梁一次吊装就位的总体方向从而产生了如下施工流程

钢梁两侧柱钢筋绑扎到18.75米标高处——→柱模板安装——→柱头预埋件施工——→砼柱浇筑——→搭设梁底排架及支设梁底模-—→钢梁现场拼装——→钢梁焊接-—→钢梁吊装及安装--→搭设板底排架及梁钢梁绑扎-—→梁侧模支模及板底模支设——→板梁绑扎——→浇筑砼-—→养护。

3.3.3技术措施

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3.3。 3.2型钢梁的拼装每支梁型钢总长度为30。 4米重量约22。 99吨分三段加工每段长度分别为10米 9。 995米 10.395米运到安装现场进行拼装。用高强螺栓连接初拧后进行整条钢梁的最后调直,按跨中起拱5 确认无误后进行高强螺栓的终拧固定,用支撑加固.焊接钢梁上下翼缘板焊缝达到超声波探伤时进行探伤检测。钢梁拼装对接时在钢梁的下翼缘用枕木支垫其高度比钢梁支腿高100mm。钢梁拼装与吊装用的耳板均在构件加工厂完成耳板厚度为40 mm。

3.3。 3.3型钢梁的焊接该型钢梁焊缝坡口形式为单坡焊接板厚均为45 mm和25 mm母材采用Q345钢。焊接形式为等全熔透对接焊,焊缝等级Ⅱ级采用E5016型焊条.焊接时严格按照规定焊接顺序施焊尽可能对称施焊使产生的变形均匀,直线分布不产生弯转.焊接前进行预热处理焊接完成后立即对焊缝表面进行加热从而起到释放和减少焊接应力的作用。

3。 3.3.4型钢梁的吊装(见图9根据型钢梁吊装要求参数和施工现场的具体情况我们选用了400吨汽车吊作为此次吊装的机械。该型吊车主车重90吨配重150吨.由于地下室顶板承载能力为20KN㎡,地下室顶板每跨板的平面尺寸为10×10米根据验算 吊车

车转移部位的支撑点都在地下室负图9钢梁吊装

一层柱上.当吊装完成一条整梁后将配重块撤下,分别运到安装现场外。进行主车移位主车就位后安装配重快重新进行吊装。 吊车回转半径选用28米与30米,吊车杆长选用51。4米钢梁选用两点绑扎一点起吊。 吊装前要及进行试吊将整根钢梁绑扎好后,微微起钩及时检查各绑扎点是否正确钢丝绳是否都持力确认无误后 吊钩在起高到0.5米时停止,再次检查各绑扎点及钢丝绳持力情况,同时检查吊车的制动液压等各部是否运转正常,确认无误后进行正式吊装。钢梁吊装就位后将钢梁两端连接件与已浇筑完成柱头预埋螺栓进行连接钢梁两端螺栓连接完成后将吊车的钢丝绳松开.

3。 3。 3.5钢筋施工梁钢筋施工顺序为钢梁安装完成——→梁底筋从下至上按排铺放连接——→梁面筋从下至上按排铺放、连接--→梁箍筋就位——→穿梁腰筋-—→绑扎梁底筋、腰筋、面筋-—→拆梁筋支承架体。

3.3。 3。 6模板及支撑施工:B栋裙楼五层楼层高5,局部为10,板厚150最大跨度为30梁顶标高21.45m最大配筋为上、下层分别为10 32、 30 40。大梁模板支架搭设高度为10.0梁截面尺寸为1000 mm×2500 mm。根据计算其模板及支撑我们设置如下梁支撑立杆的横距跨度方向排距 l=0.40立杆的步距h=1.50梁底增加4道承重立杆每排共6根立杆,为了便于操作每排立杆之间的间距按300 mm设置梁底、侧模板为18mm厚九合板梁底模板下支承的小横杆用100 mm×100 mm木枋,间距250大模杆φ48×3。 5钢管间距400梁底立杆的所有节点都为双扣件.支设梁模板时,梁中起拱50 mm梁侧模板内龙骨间距250㎜ 内龙骨采用50×100㎜木方,外龙骨采用双钢管48

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