王燕桂,劉志洋,楊建濤,郭遠(yuǎn)遠(yuǎn)
(中建八局第一建設(shè)有限公司,山東 濟(jì)南 250100)
大型超高層建筑施工中,為提高塔吊施工效率,常在核心筒布置內(nèi)爬塔吊。受內(nèi)爬塔吊支撐系統(tǒng)的影響,核心筒內(nèi)水平結(jié)構(gòu)不能與其他部位水平結(jié)構(gòu)同步施工,形成預(yù)留洞。塔吊拆除后,需要封堵的預(yù)留洞口水平結(jié)構(gòu)達(dá)到數(shù)十層。按照常規(guī)支模方法,需要數(shù)月方能完成封堵,容易造成總體工期延誤。如何提高支模效率,加快預(yù)留洞水平結(jié)構(gòu)封堵的施工進(jìn)度,是一個(gè)相當(dāng)大的技術(shù)難題。
以某工程為例,待支模的核心筒內(nèi)梁板結(jié)構(gòu)平面布置見圖1。
圖1 核心筒內(nèi)梁板結(jié)構(gòu)平面布置圖
選取最不利位置,梁底桁架作為計(jì)算對象,選取計(jì)算單元如圖2所示。
圖2 計(jì)算單元示意
荷載計(jì)算(折算成一榀桁架的線荷載):
鋼筋混凝土自重:1×0.15×25.5+0.25×(0.8-0.15)×25.5=7.97kN/m
模板及支架重:0.75×1=0.75kN/m
混凝土振搗:2×1=2kN/m
荷載組合:1.35×(7.97+0.75)+1.4×2=14.7kN/m。
結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖3所示。
圖3 桁架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖(單位:kN)
經(jīng)計(jì)算得知:弦桿最大受力N1=7.17kN,斜腹桿最大受力N2=10.11kN,豎向腹桿最大受力N3=14.7kN。
這些內(nèi)力主要通過扣件傳遞,每顆扣件抗滑力為8kN,對于支座部位超過8kN的桿件,采用兩顆扣件,抗滑力可達(dá)15kN,滿足要求。由以上計(jì)算可知,桁架承載能力能夠滿足施工要求。
在核心筒內(nèi)水平結(jié)構(gòu)落后豎向結(jié)構(gòu)層數(shù)較多情況下,在中間樓層采用桁架支模,將一個(gè)施工作業(yè)面變成3個(gè)或更多,實(shí)現(xiàn)跨層多層同步施工,使水平結(jié)構(gòu)施工工期成倍加快。施工過程見圖4。
圖4 跨層多層同步施工
采用鋼筋網(wǎng)架作為桁架支模的操作平臺(tái),兼做水平防護(hù)。鋼筋采用D20圓鋼,穿過核心筒墻體螺栓孔,使用螺栓固定,并在跨中1/3處斜拉D8鋼絲繩固定于上層墻體。網(wǎng)架上鋪50厚木跳板,并滿鋪鍍鋅鐵皮,使其具有防火功能。
圖5 鋼筋網(wǎng)架構(gòu)造示意
牛腿采用型鋼焊接三角架支座,通過對拉螺栓固定于核心筒墻體,可以周轉(zhuǎn)利用。如圖6所示。
圖6 可周轉(zhuǎn)牛腿
拉索采用D16鋼絲繩,安裝3t手拉葫蘆,便于控制桁架拆除時(shí)的降落。安裝速差式防墜器,保證施工過程中的安全,如圖7所示。
圖7 防墜及可降拉索
利用已施工完成的核心筒墻體作為豎向承重構(gòu)件,搭設(shè)鋼管桁架作為支模架體的水平承重構(gòu)件,完成中間樓層水平結(jié)構(gòu)的施工后,將一個(gè)作業(yè)面豎向劃分成多個(gè)施工段,實(shí)現(xiàn)跨層多層同步施工。
核心筒墻體采用爬模施工且在核心筒內(nèi)布置大型內(nèi)爬塔吊的超高層結(jié)構(gòu)施工。
5.1.1 準(zhǔn)備工作流程(見圖8)
圖8 準(zhǔn)備工作流程
5.1.2 支模體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
①確定支模體系結(jié)構(gòu)形式;
②荷載分析;
③結(jié)構(gòu)計(jì)算。
5.1.3 繪制支模結(jié)構(gòu)施工圖
①繪制一套完整的結(jié)構(gòu)施工圖;
②編制施工說明。
5.1.4 施工圖審核
①編制模板設(shè)計(jì)審核申報(bào)表;
②審核通過以后編制材料計(jì)劃。
5.1.5 編制材料計(jì)劃
①根據(jù)審核后施工圖編制材料計(jì)劃表;②材料計(jì)劃表完成審批流程。
5.1.6 進(jìn)場驗(yàn)收
按物資進(jìn)場清單對進(jìn)場物資的名稱、規(guī)格(標(biāo)識(shí))、數(shù)量、外觀特征、包裝標(biāo)識(shí)、出廠合格證、質(zhì)量檢測報(bào)告逐一進(jìn)行檢查,確定是否符合要求。
5.1.7 定位放線
根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖在樓層模板放出定位控制線。
5.2.1 操作流程(見圖9)
圖9 操作流程圖
5.2.2 操作要點(diǎn)
①搭設(shè)操作平臺(tái)
將D20圓鋼兩端套絲,加工成對拉螺栓形式,經(jīng)一端墻體螺栓孔穿入,自對面墻體螺栓孔穿出,兩端擰上螺母繃緊至目測無下垂,再各擰上一個(gè)螺母防止滑絲。依次平行完成剩下對拉螺栓,形成防護(hù)骨架。垂直于鋼筋骨架方向,依次平行鋪設(shè)50厚木跳板。使用8#鋼絲將木跳板與鋼筋骨架綁扎牢固。腳手板采用搭接鋪放,搭接寬度大于200,搭接段中部設(shè)置在鋼筋骨架處。鋪設(shè)至跨度1/3處,在鋼筋骨架上安裝D6鋼絲繩斜拉至上層墻體結(jié)構(gòu)螺栓孔,進(jìn)行卸載。繼續(xù)鋪設(shè)木跳板至跨度2/3處,在鋼筋骨架上安裝D6鋼絲繩斜拉至對面墻體上層結(jié)構(gòu)螺栓孔,完成第二道卸載。繼續(xù)完成木跳板鋪設(shè)。木跳板鋪設(shè)完成后,在表面滿鋪一層0.5厚鍍鋅鐵皮。
②安裝支座
支座采用[10槽鋼焊接制成的三角架。安裝采用D30對拉螺栓,固定于剪力墻墻體。
③安裝桁架
桁架采用扣件式鋼管搭設(shè)。首先按圖紙布置進(jìn)行彈線,根據(jù)彈線的位置進(jìn)行每榀桁架的搭設(shè)。弦桿鋼管宜采用平直且無接頭的鋼管。當(dāng)鋼管長度不足而必須接長時(shí),接頭應(yīng)錯(cuò)開布置。保證對接鋼管端面平整,用接頭扣件連接后,再用1根鋼管分別與接頭兩邊鋼管搭接,位置居中。各榀桁架上下弦采用鋼管連接,并設(shè)置水平剪刀撐,提高桁架的側(cè)向穩(wěn)定性。
④安裝拉索
按照圖紙將拉索一端與桁架固定,一端與核心筒墻體固定。并穿PVC套管,便于混凝土澆筑后拆除。在靠近墻體一側(cè)安裝5t手拉葫蘆,以控制桁架拆除時(shí)的降落。
⑤模板安裝
模板的安裝根據(jù)方案及施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行。
⑥鋼筋混凝土施工
施工過程中,模板上的鋼筋應(yīng)分散堆放,避免荷載集中。混凝土澆筑過程中,派專人觀測模板支撐系統(tǒng)的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)下沉、松動(dòng)和變形異常時(shí)應(yīng)立即暫停作業(yè),查明原因,采取相應(yīng)措施?;炷翍?yīng)均勻澆搗,防止混凝土堆高。
⑦支撐體系拆除
根據(jù)同條件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度達(dá)到要求后方可拆除模板體系。先拆除支座,再使用手拉葫蘆將桁架降至下層樓面,然后拆除桁架間的連接桿件。
本技術(shù)在蕪湖僑鴻濱江世紀(jì)廣場A、B標(biāo)段項(xiàng)目成功應(yīng)用。本工程包括3棟塔樓,其中A標(biāo)段塔樓69層。核心筒布置了1臺(tái)ZSL750內(nèi)爬動(dòng)臂塔吊,3道內(nèi)爬支撐梁及爬帶占據(jù)18層的高度。內(nèi)爬塔吊拆除后,水平結(jié)構(gòu)落后豎向結(jié)構(gòu)18層。使用拉索+桁架支模,使內(nèi)爬塔吊核心筒水平結(jié)構(gòu)封堵工期節(jié)省50%,產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益150萬元。
該技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,超高層建筑的數(shù)量也再加快增長。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國在建200m以上超高層建筑達(dá)160多座,200m以上的預(yù)備項(xiàng)目有220多座,規(guī)劃300m以上超高層建筑達(dá)80多座,規(guī)劃的最大高度已經(jīng)達(dá)到千米。該技術(shù)簡便、快速、安全和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),將在這些大體量超高層建筑結(jié)構(gòu)施工中發(fā)揮獨(dú)特的作用,取得顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。