《钢骨混凝土高位连体结构悬挂式模板系统施工工法》适用于高层及超高层建筑钢骨混凝土连体结构施工。
《钢骨混凝土高位连体结构悬挂式模板系统施工工法》的工艺原理叙述如下:
采用焊接H型钢作为混凝土连体结构转换层主次梁的劲性配筋,并在转换层下悬挂一层钢结构楼承板作为施工阶段的操作平台(见下图)。充分利用H型钢主梁自身足够大的承载能力,在连体转换层施工阶段,独立承受连体转换层自承重模板和结构自重、梁下悬挂的钢结构避难层自重以及楼板支模架等施工荷载;在连体转换层上部结构施工阶段,该钢主梁作为劲性配筋参与钢骨混凝土连体结构工作,共同承受上部各层逐渐增加的结构自重和施工荷载。
钢骨混凝土连体转换层悬挂式模板支撑系统由两部分组成(见下图):
1)转换层混凝土主、次梁采用自承重模板,混凝土、钢筋和模板重量以及施工活载通过多对均匀分布的钢拉杆传递至钢主梁。
2)转换层混凝土楼板采用常规支模架,由转换层下部通过数根钢吊柱悬挂的钢结构避难层承受支模架的各项荷载。
工艺流程
《钢骨混凝土高位连体结构悬挂式模板系统施工工法》的施工工艺流程如下图。
操作要点
《钢骨混凝土高位连体结构悬挂式模板系统施工工法》的操作要点如下:
施工准备
1.应用有限元理论分析方法,对钢主梁进行各种施工工况下的强度、刚度及出平面稳定验算,验算结果表明钢主梁具有足够大的承载能力,完全可以承受悬挂式模板支撑系统传来的施工荷载。
2.对转换梁自承重模板系统进行设计和验算,选择钢拉杆钢号、直径及间距,并根据主梁混凝土侧压力,选择梁侧模的背楞及对拉螺栓间距;对转换层楼板支模架进行设计和验算,选择立杆纵、横向间距、步高,支模架整体稳定经验算满足要求。
3.应用ANSYS有限元结构分析软件,对连体结构钢骨混凝土转换梁施工过程中的各种工况进行模拟计算,根据计算结果换算相应的构件应力、应变控制值,实行施工全过程跟踪监测。
4.对钢主梁吊装方案和悬挂式模板支撑系统专项方案进行专家论证。
5.转换层及避难层钢结构构件在工厂制作焊缝经超声波探伤符合设计和规范要求,验收合格后,运抵现场。
安装转换层钢主梁
连体转换层为钢骨混凝土结构,主体施工时两座塔楼均预留了与连体结构相连接的钢牛腿。利用转换层上端相应位置的钢牛腿悬挂滑车组,用双机抬吊的方法将钢主梁逐根提升至设计位置并及时校正和焊接,其余钢次梁用塔吊安装。对安装完成的钢主梁进行检查验收,焊缝经超声波探伤符合设计和规范要求。
悬挂避难层结构施工
利用塔吊安装悬挂避难层的钢吊柱和钢结构楼承板,施工工序为:安装箱型钢吊柱→安装钢梁压型钢板→焊接抗剪栓钉→绑扎钢筋网片→浇筑楼承板混凝土。连体转换层钢主梁及悬挂避难层钢结构见下图。
在避难层上搭设支模架
按批准的专项方案在悬挂楼承板上搭设支模架,支承转换层楼板模板。支模架用门式架(见下图),也可用碗扣架和扣件、钢管搭设支模架应与两端塔楼主体结构实行有效拉接,并在临空面处满挂安全网。
安装转换层主、次梁自承重模板
1.在钢主梁腹板两侧的加劲肋处焊接钢筋作为钢拉杆,当梁宽为800毫米时,设置一对φ18的钢筋,当梁宽为800~1200毫米时,设置两对φ20钢筋。
2.在钢拉杆下端设置槽钢横楞,用直螺纹套筒调节固定,槽钢横楞上安装梁底模板,混凝土转换梁自重和全部施工荷载由钢拉杆向上传递给钢主梁(见下图)。
3.在主、次梁两侧安装侧模、背楞及对拉螺栓。
转换层梁板钢筋绑扎、预应力筋安装
混凝土转换梁纵向受力钢筋φ32与钢柱相互交错布置,穿筋和绑扎施工难度大。对穿过钢柱的纵向钢筋,预先在钢柱腹板上定位钻孔,粗直径钢筋采用套筒冷挤压工艺进行连接。转换层楼板钢筋为双层双向配置,为增加连体结构的整体刚度和楼板抗裂度,楼板设计采用了无粘结预应力技术。
全面检查、验收
转换层混凝土结构自承重模板及悬挂避难层上的支模架搭设完成后,对模板支撑系统和钢筋绑扎质量进行全面检查、验收,符合设计和规范要求。
转换层梁板混凝土浇筑并养护
由于转换层钢主梁与钢筋布置密集,混凝土施工较为困难。采用内外结合的振捣方法:内部振捣用小振动棒,外部采用“挂振”,同时用橡皮锤敲击梁侧和梁底模板,确保混凝土振捣密实。混凝土初凝后即保湿养护,养护期不少于14天。
拆除转换层模板及支模架
转换层梁板混凝土同条件养护试件强度达到100%设计强度后,方可拆除梁底模板及支模架。
劳动力组织
《钢骨混凝土高位连体结构悬挂式模板系统施工工法》的劳动力组织见下表。
序号 |
单项工程 |
所需人数 |
备注 |
1 |
技术管理人员 |
4人 |
/ |
2 |
电焊工 |
6人 |
/ |
3 |
起重工 |
6人 |
/ |
4 |
指挥 |
1人 |
/ |
5 |
架子工 |
10人 |
/ |
6 |
木工 |
18人 |
/ |
7 |
钢筋工 |
10人 |
/ |
8 |
混凝土工 |
14人 |
/ |