周和贵,洪永南,陈阁琳
(1重庆成盛建设(集团)有限公司 重庆 400000 2广厦重庆第一建筑(集团)有限公司 重庆 400051)
高空就位一直是工程施工中的一个难题,特别是在近50m高度的高空安装大跨度、大吨位型钢梁更是存在较大的安全隐患和就位精确度的问题。再加上当地无大型吊装设备,即使在附近区域内有大型设备,其成本也太高,鉴于这些原因,就不得不创造性地研究出一套可行性强、技术稳定、精确度高、成本合理的施工技术来满足工程施工。现结合重庆市开县县级机关综合办公楼工程大跨度型钢梁高空滑移就位技术进行介绍。
重庆市开县县级机关综合办公楼工程,属开县移址迁建工程,建筑面积38326m2,钢筋混凝土框架结构,地上12层(局部2~5层),地下2层,建筑总高度49.50m,为平面“X”型的异型结构。本工程结构设计在建筑物“X”型交汇的37.2m及40.8m标高处分别采用型钢混凝土梁、柱将A、B两栋塔楼联系在一起(见图1),在37.2m及40.8m层各层均有三根XGL1型钢混凝土主梁与A、B栋塔楼连接,均搁置在该处的KZ15钢筋混凝土柱上。设计单榀XGL1型钢梁长20.10m、重8.98t,单榀XGL1型钢梁由3节型钢梁散件焊接组成,散件每节长6.7m,分别重2.818t和3.081t;单根型钢柱长3.6m,重1.2t,设计要求型钢混凝土梁、柱应与周边的普通钢筋混凝土框架柱、梁、板按一整体结构一同现浇。
图1 型钢混凝土梁柱结构平面位置
本工程系三峡移迁工程,造型新颖,平面布局异型,结构复杂,又是开县县级机关综合办公用房,快速优质、圆满建设好该形象工程的意义不同一般。影响工期和质量的关键工序是37.2m和40.8m层标高处的型钢混凝土梁、柱的施工,如何保质、安全、按时完成型钢混凝土梁柱高空安装施工更是此工程的重中之重,所以该大跨度型钢梁高空滑移就位施工技术的研究就成了工程建设的关键点。
通过对“型钢梁高空滑移就位施工流程”的分析,门字提升架的缆风系统布置与调整固定存在以下问题:(1)门字提升架脚只能放置在框架混凝土柱顶端截面上,留出型钢梁柱占用位置及安装位置后,架脚已临混凝土柱截面边,其放置位置很狭窄,吊装过程中稍有碰撞、移位,恐会造成架脚边缘混凝土崩裂失稳;(2)受施工现场限制,缆风不能系统布置,对缆风受力均衡性要求高。
扣件钢管满堂架的搭设:(1)满堂架的承载力、强度、刚度及稳定性要求高,否则会有严重的安全和质量隐患;(2)满堂架静载及施工活载不能对已有结构 (地下室钢筋混凝土顶板)造成损伤。
基于以上分析,此施工技术必须重点控制门字提升架的缆风系统的布置与调整固定及扣件钢管满堂架的搭设。
经过详细地研究和分析后,讨论通过以下施工流程:
重点对满堂脚手架下两层楼层混凝土板下的主次梁进行顶撑加固处理,在梁下按排距800~1000mm用门字形钢管架顶紧,下端支承在地下室钢筋混凝土底板上支撑钢管。
依据专家论证通过的施工方案和脚手架搭设设计计算书,从架料进场验收到搭设中的每天检查,经业主、监理、安监站等部门专业技术人员的验收,都严格按详细的实施计划贯彻落实。重点检查了架体的排距、连墙件的位置、连墙件的连接质量、分力分布、支持杆件的垂直度、剪刀撑以及重要接点的双扣件固定情况,随架体上的荷载增加而跟踪检查,维护责任人是否随时检查架体搭设质量。整个满堂支持架顺利通过了开县安监站组织的专家、监理、业主、施工三方的检查验收,架体在受荷情况下,其强度、刚度、稳定性均达到施工方案的要求,未出现松动和明显下扰现象,确保了型钢梁、柱滑移就位施工的需要,完全达到了预期的目标效果,架体验收通过后挂牌明示。
图2 吊车吊装型钢梁示意图
大量的型钢梁柱构件要通过主体施工的塔吊进行垂直吊运,查QTZ50型塔机使用说明书及相关资料得知,采用4倍率情况下,塔吊在臂长2.2m至15.4m范围内最大可起吊4t。根据这一参数,我们对塔机进行了改造,改造通过县安监站、塔机生产厂家的验收,重新购置更换了钢丝绳,对塔吊滑轮组重新穿绕钢绳,并对塔身螺栓、电气、机械设备进行了仔细检查、维修、保养、加油。在县安监站、塔吊厂商、业主及监理的监督下,按最大起重量的110%超载试吊运,塔吊的强度和稳定性完全满足了最大构件的起吊要求,未出现任何大小安全事故(图2)。
门字提升架脚点焊接在混凝土框架柱顶预埋的Φ32筋上,用Φ8圆钢箍焊牢。除正面外其他三方搭设满堂架并与楼层框架混凝土柱顶撑抱紧箍牢,并用钢管将提升架与钢管架夹箍牢固,用4根钢丝绳将提升架顶端两角缆风固定,采用小型手扳葫芦及卸马甲将缆风钢丝绳绷紧,避免在型钢梁、柱偏心受拉吊运过程中和就位安装过程中碰撞,防止提升架发生任何偏移松动,保证了提升安全。
施工时,将型钢梁、柱散件吊运到37.2m和40.8m层混凝土楼层上进行拼装焊接,对结构楼层的保护至关重要。起吊前,按专项方案对楼层集中荷载用滑轨方式进行分散处理,型钢梁、柱件翻身焊接时,两葫芦均拴在主梁上,钢绳在翻身前作预紧处理,使两处钢绳长短基本一致,达到受力基本均匀的要求。在施工过程中,混凝土楼面结构安全,未发现任何裂纹现象,达到了预期目标。
针对本工程施工的特殊情况,项目部精选了施工管理人员,优选了脚手架及钢结构专业施工队伍,在施工前进行了现场详细的施工、安全技术交底,让每个施管人员及作业人员与项目部签定了安全责任书,责任落实到人。合理调整37.2m及40.8m楼层的砌筑施工和土建的塔吊垂直运输,在施工全过程中未发生任何安全事故、安装质量事故及原有结构损伤事故,经过调整进度计划,土建施工进度未受到影响,完全达到了预期的目标要求。
大跨度型钢梁高空滑移就位施工技术,采用了常规的施工方法进行合理的组合,满足了特殊的施工要求,攻克了在特定的施工环境和条件完成控制性工程的难题,安全顺利保质地完成钢结构施工任务,提高了大跨度型钢梁高空就位的质量,保证了高空作业施工安全,降低了高空就位的施工成本及高空就位的施工难度。利用大跨度型钢梁高空滑移就位施工技术,丰富了大跨度、吨位型钢梁高空就位施工技术手段。
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[2]吴之乃.建筑业10项新技术及其应用[M].中国建筑工业出版社,2001.
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