招银大厦劲性钢筋混凝土吊柱施工技术

李心杰

(福建建工集团总公司 福建福州 350007)



招银大厦劲性钢筋混凝土吊柱施工技术

李心杰

(福建建工集团总公司 福建福州 350007)

随着我国高档办公楼数量不断增加，大跨度、大空间、高净空对高档办公楼是十分重要的需求。文章以招银大厦工程实例，结合了悬挑结构中劲性钢筋混凝土吊柱的特点，从技术方面设计与优化，施工组织和具体安排等各个环节都加强了控制，避免了施工中可能造成的质量隐患，取得了较好的效果，并真正从功能上实现了办公楼对大跨度、大空间、高净空的需求。

劲性钢柱；吊柱；施工

1 工程概况

本工程为现浇框剪结构，总建筑面积55 365.81m2，两层连体地下室，地上3栋塔楼通过空中连廊进行联通，其中南塔楼19层，高度93.0m,中塔楼7层，高度41.5m，北塔楼5层，高度32.5m。该工程在南塔楼十九层有一部分悬挑结构并设有吊柱，吊柱断面尺寸为600mm×600mm。悬挑结构和吊柱结构见以下剖面图及平面图(图1～图3)。

2 施工特点

劲性钢筋混凝土吊柱在公共建筑结构中比较少见，本工程建筑顶层局部结构，下层形成“无柱”的大空间，可供参考的案例较少。

(1)荷载传递路线相反

从荷载传递上分析，屋面层型钢梁悬挂吊柱，吊柱又连接屋面层和十九层挑板，柱是受拉杆，传力方式与先有柱后设置梁，柱为受压构件的常规概念不同，吊柱在该处的作用是将荷载由下方传向上方，因此施工顺序起着十分重要的作用。

(2)施工顺序区别

因其荷载传递路线相反，施工顺序也与常规工艺有所区别。本工程型钢吊柱应分三段施工，先施工下段基础节(下段与十九层型钢梁固接)，再施工上段柱顶(上段与屋面层型钢梁固接)，最后中段通过连接板与上、下段栓接。

(3)施工缝设置应合理

因其分三段施工，故型钢混凝土吊柱必有两处混凝土施工缝。下部施工缝位于吊柱根部，与吊柱层混凝土梁板面齐平。上部施工缝位于屋面梁底以下40cm左右(按设计图纸要求，避开结构受力薄弱处)，且不得超过型钢吊柱上段连接栓孔处。

(4)吊柱结构的临时支撑

由于临时支撑作为受力转换层，在型钢混凝土吊柱未形成强度前，承受吊柱层以及屋面的楼面荷载，其强度稳定性至关重要。

3 施工顺序

南塔楼十九层梁板以下均按正常施工，十九层吊柱施工应在屋面层梁板砼强度达到100%并拆除梁板模板支撑体系后进行，并且十九层梁板支撑体系应在吊柱砼强度达到100%拆除。具体施工顺序如下：

①十九层梁板支架搭设(吊柱下支架加固)；

②十九层梁板模板安装；

③十九层梁板钢筋绑扎安装(吊柱底部型钢与型钢梁焊接、吊柱下部钢筋预埋)；

④十九层梁板砼、十八层钢管柱砼浇捣；

⑤屋面梁板支架搭设(吊柱上部型钢焊接、安装)；

⑥屋面梁板模板安装；

⑦屋面梁板钢筋绑扎安装(吊柱上部插筋预埋)；

⑧屋面层梁板砼、十九层钢管砼柱浇捣；

⑨屋面层梁板砼强度达到100%后，拆除屋面层梁板支架；

⑩吊柱钢筋焊接、型钢螺栓紧固、封模、浇捣砼；

4 施工方法

4根吊柱悬挂于屋面650mm×1 000mm型钢梁，由于型钢梁存在下挠，吊柱施工分三段进行施工：先施工下段基础节(下段与吊柱层悬挑型钢梁固接)；再施工上段柱顶(上段与上层型钢梁固接)，待型钢混凝土梁下挠稳定后再施工中段，中间段通过连接板与上、下段栓接以及钢筋焊接；最后浇筑混凝土完成型钢混凝土吊柱施工。

4.1 支撑体系

由于施工顺序的特点，吊柱所对应的下部型钢梁支撑体系在施工过程中承受十九层悬挑结构以及对应屋面梁结构承载力，因此保证架体的稳定性至关重要。通过对专门的格构式支撑和扣件钢管脚手架的安全性、经济型、实用性比较，我们最终采用扣件钢管脚手架，对吊柱对应的型钢梁底支撑加以保守计算[1]，施工过程严格执行加固方案，吊柱底主梁横距方向设4根立杆间距为0.367 m，纵距方向间距为0.5m，步距为1.5m；吊柱底次梁横距方向设两根立杆间距为0.6m，纵距方向间距为0.5m，步距为1.5m。另外，将吊柱支撑体系与同层支撑架体连成整体，从而保证悬挑板和吊柱施工时支撑体系的稳定性。特别注意吊柱在施工前吊柱支撑体系以及十九层梁板模板支撑体系不作拆除，待吊柱全部完成，混凝土强度达到设计要求方可拆除。

4.2 型钢施工要点

4.2.1 型钢的基础节安装

(1)型钢柱、型钢梁运至施工现场进行质量检查验收合格后方能进场。

(2)确保型钢吊柱基础节在型钢梁上的平面位置，定位务必准确。

(3)型钢的焊接质量至关重要，很小的缺陷都会影响节点的传力性能，因此采用CO2气体保护焊(焊丝直径1.2mm)，填充金属量多，熔滴过渡均匀，焊缝饱满，成形美观。

(4)吊柱下部∪型钢筋预埋，“吊住”型钢梁，插筋长度、接头位置、平面位置应符合设计图纸大样及相关规范要求。

4.2.2 吊柱顶安装

(1)确保吊柱上段型钢在型钢梁上的平面位置(工厂预焊接)，定位务必准确。

(2)吊柱上部∩型钢筋预埋，“包住”屋面型钢梁，插筋长度、接头位置、平面位置应符合设计图纸大样及相关规范要求。

4.2.3 吊柱中段连接、校正

(1)屋面层梁板砼强度达到100%后，拆除屋面层梁板支架，让其自由沉降。

(2)充分沉降后，吊柱中段型钢就位、对中，利用连接板及高强螺栓作为永久连接工具，每节柱翼板的接头端都设置了螺栓孔，柱就位时，使上下柱接头处两个方向安装对齐，通过高强螺栓将型钢板两侧用连接板紧密连接起来。

(3)在钢柱相互垂直的两个方向设两台经纬仪，观测钢柱垂直控制线，使钢柱的垂直度、标高、错边误差符合规范要求。

4.3 柱钢筋施工要点

(1)下料、错开接头

柱钢筋严格按照图纸设计的尺寸加工制作成型，柱相邻纵向钢筋连接接头相互错开，在同一个截面内钢筋接头面积百分率不大于50%。由于吊柱施工方法导致每条纵筋都必然有一个接头，故确保相邻纵筋接头不在同一个连接区内，焊接同一个连接区长度35d且不小于500mm,并且最接近楼板的连接区应大于500mm。

(2)锚固长度

由于吊柱属于梁上柱形式，故锚固长度必须符合0.5lab，且平直段长度不小于12d。

(3)焊接长度

搭接焊接采用单面焊，选用CO2气体保护焊丝，焊接搭接长度不小于10d,现场实际都达到12d以上。另外搭接焊时，焊接端钢筋应预弯，并使两钢筋的轴线在同一直线上。

(4)安装、绑扎套箍筋，并按设计图纸要求绑扎好。

4.4 模板施工要点

(1)施工缝设置应合理

因其分三段施工，故型钢混凝土吊柱必有两处混凝土施工缝。下部施工缝位于吊柱根部，与吊柱层混凝土梁板面齐平。上部施工缝位于屋面梁底以下40cm左右(具体按设计图纸要求，避开结构受力薄弱处)，且不得超过型钢吊柱上段连接栓孔处。重点控制施工缝处的夹渣清理及混凝土浇捣质量。

(2)材料尺寸选择

吊柱截面尺寸为600mm×600mm，柱模板采用厚18mm胶合板制作。为防止胀模，竖向采用50mm×50mm×3mm方钢，间距为200mm,横向采用Φ48.3×3.6钢管并用对拉螺栓加固，钢管间距为500mm。

(3)凿毛清理

在吊柱模板安装前，先将柱底与楼面的接缝处浮浆以及柱顶接缝处凿毛，并用水进行清理，以使后浇砼与前浇砼更好的结合；并将型钢、钢筋上挂浆清除干净，以保证与混凝土的握裹力。

(4)模板定位

在吊柱模板安装时，先在楼板上弹出吊柱水平投影墨线并定出校正位置。按照边线先把底部压脚板固定好，然后再对准边线安装柱模板。

(5)柱顶溜槽

由于吊柱的特殊施工顺序，混凝土只能由柱头向柱内浇捣。为了保证浇捣质量因此需在吊柱顶两侧设溜槽，混凝土从一侧导入并浇捣，另一侧可以顺利排出空气，保证振捣密实性，并在溜槽处砼达到一定强度割除多余部分。

(6)模板加固

对柱模板进行对拉螺杆加固，保证角部不开模、不漏浆，浇筑混凝土前校正并调整垂直度。

4.5 混凝土施工要点

(1)浇捣前准备

混凝土浇捣前，选用1∶3水泥砂浆将柱模板底口缝隙处密封(或用压脚板封堵)，对柱模板的平面轴线再次检查，确保吊柱的垂直度和钢筋保护层厚度满足要求。将柱内模冲洗干净，充分湿润。

(2)材料选择

选用微膨胀细石混凝土，检查进场混凝土的塌落度，宜控制在100mm～120mm,检查和易性和离析程度，合格后再进行浇筑。正式浇筑混凝土前，柱底应垫100mm～150mm厚同强度水泥砂浆。柱身混凝土的振捣应选用小直径振动棒，并且随浇随振(每次浇筑高度控制在1m以内)，避免过振和漏振。

(3)浇捣过程

混凝土由柱顶预留溜槽口进入，通过进料口进行振捣，振动棒插点应均匀排列，分层振捣密实，遵循快插慢拔的原则，严防混凝土发生离析。浇筑完成后，立即重新校核柱的垂直度，如有偏差可适当调整。

(4)养护、拆模

为保证吊柱混凝土强度，采取带模浇水养护，时间≥14d。吊柱模板及支架在混凝土强度达到100%后方可拆除，拆模时应确保混凝土棱角、表面不受损坏。

(5)割砼

切割掉柱顶溜槽多余的砼。割砼后，吊柱成品。

5 施工效果

本工程施工过程控制严格，关键工序工艺科学、先进、合理。因此施工后整体外观形象良好，吊柱混凝土强度满足要求，表面光滑平整，无质量通病，无变形，沉降观测亦未发现异常现象，达到预期的效果。

6 结语

作为招银大厦工程的关键工序之一，吊柱施工质量对整个项目有重大影响。本工程从技术方面设计与优化，施工组织和安排，到施工阶段各个环节都加强了控制，采取了严格措施，避免了一切可能造成的质量隐患，取得了较好的效果。

[1] JGJ130-2011 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].2011.

[2] 11G101-1 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[S].2011.

[3] GB50205-2008 钢结构工程施工质量验收规范[S].2008.

[4] JGJ138-2001 型钢混凝土组合结构技术规程[S].2001.

[5] CECS28:90 钢管混凝土结构设计与施工规程[S].1990.

[6] GB50661-2011 钢结构焊接规范[S].2011.

[7] JGJ18-2012 钢筋焊接及验收规程[S].2012.

The Hanging Pillar Construction Technology of Stiff Reinforced Concrete of Merchants Bank Mansion

LIXinjie

(Fujian Construction Engineering Group Corporation, Fuzhou 350007)

With the increasing number of Chinese high-grade office buildings, large span, large space, high headroom are very important demands for high-grade office buildings. The paper takes the mansion of China Merchants Bank as the engineering case to strengthen control from the aspect of technology design and optimization, organization and arrangement of construction to various linkages according to the characteristics of stiff reinforced concrete davit in cantilever structure so as to prevent the hidden defects of quality, which has made good effect. What is more, the requirements of large span, large space and high headroom of office building are actually realized.

Hanging pillar construction of stiff reinforced concrete; Hanging pillar; Construction

李心杰(1988.9- ),男，助理工程师。

E-mail:406914310@qq.com

2016-05-19

TU745.2

A

1004-6135(2016)10-0051-05