天河城东塔楼转换层劲性混凝土梁钢结构施工技术.pdf

第6 期 2 0 o 6 年6 月 广东土 木与建 筑 GUANGD0NG AR CHI T E CT UR E C I VI L E NGI NE ERI N G N o 6 J U N 2 加6 天河城东塔楼转换层劲性混凝土梁钢结构施工技术 张丹勇 ( 广东省第二建筑工程公 司 广 东汕头 5 1 5 0 3 1 ) 摘 要 ： 介绍天河城 东塔楼 工程 第 5层结构转换层 劲性钢结构梁的施工技术 方案 ， 主要 包括钢 结构的特 点、 制作 及安装等内容 ， 供同类工程参考 。 关键 词 ： 转 换 层 ； 劲性 混凝 土 梁 ；钢 结 构 ；施 工 1 工 程概 况 我司承建的天河城东塔楼工程位于广州市天河 路 。 总建筑面积 1 0 3 4万 m 2 ， 地下 2层 ， 地上 4 5层 ， 建筑总高度 1 9 5 m，采用现浇钢筋混凝土框筒结构 。 主体结构设计在第 5层设置劲性混凝土结构体 系， 由 6根劲性混凝土转换梁组成 ， 梁宽 1 1 m、 高 4 6 m， 梁内劲性骨架为由 Q 3 4 5 B钢板焊接成的宽 2 0 0 m m、 高 3 0 m的工字型梁 ， 劲性混凝土梁一端通过钢立柱 支承在+ l 1 1 0 m的核心筒 轴的剪力墙上 。 另一 端支承在 轴的圆柱上，劲性混凝土梁梁底标 高+ 1 3 0 m。 混凝土强度等级为 C 7 0 。 为保证劲性结构 层的施工质量 。 确保施工安全 ， 我们认真编制 了相关 技术方案 ， 实施后效果良好。 2 钢 梁 制作 该劲性结构的钢结构部分一共 9件 。 其 中 S T B 1 和 S T B 5各 2件 ， S T B 2 S T B 4 、 S T B 6 S T B 7各 1件 ， 图 1 钢板螺栓连接示意图 钢板 单件构件最重为 1 0 t 。梁和钢柱 的安装标高分别为 + 1 4 0 m和+ l 1 1 m， 根 据设计质量要求 ， 对转换层钢 梁的生产制造工艺说 明如下 ： ( 1 )根据 H型钢设计钢板厚度大( 分别为 3 0 ， 3 5 ， 5 0 m m) 的特点 ， 决定先对大厚度板的对接 、 角接焊缝 选择有代表性的 4 0 m m板作焊接工艺评定试验 。 ( 2 )按照生产设备 、 构件运输 、 现场安装的具体 情况 ， 对钢梁作分段处理 ， 腹板 S T B梁在中间断开 ， 并考虑抗剪等强度连接 ， 通过节点设计连接计算 。 采 用 2块厚 3 0 m m 的钢板再用 1 0 9级 M2 2摩擦型高 强度螺栓连接， 螺栓设 4排各 2 9个 ， 间距 1 0 0 mm( n 图 1 ) ， 以大大减少现场焊接的工程量 ， 提高 了构件 的全面质量 ， 具体分段如图 2所示。 ( 3 )鉴于钢梁为 3 0 m高的大型构件， 我们先制作 2件 1 5 m高的 T型梁( 其角焊缝可用全 自动焊机施 焊， 以保证焊接质量 ) ， 再 在组装平 台上将 它们用半 2 5 0r _ j 30 十盟 250 I l l I 图 2转换层钢构平面图 维普资讯 http:/ 2 o o 6 6 月 第6 期 张丹勇 等： 天河 城东 塔楼转 换层劲 性混凝 土梁钢结 构施 工技术 J U N 2 0 0 6 N o 6 自动埋弧焊机进行焊接 。 ( 4 )对于生产制造过程中的焊接变形问题， 我们 将分角焊缝和对接焊缝 区别对待 。H型钢翼缘角焊 后的龟背变形( 大厚板 ， 宽度窄时变形较小 ) 采取火 焰矫正达到国标允许范围之内： 对于腹板的对接焊 变形( 腹板不平) 采取反变形和机械固定双重措施来 加 以防止， 使焊接变形基本控制在标准范围内。 ( 5 )至于生产制造过程中的内部焊接质量 ， 一方 面严格按照“ 焊接工艺评定试验结果” 的制造工艺进 行生产施工 ， 另一方面对 I、 级焊缝实行 1 0 0 无 损检测监控 ， 从而保证构件的焊接质量。 ( 6 )对构件尺寸严格按施工图纸进行放样施工 ， 构件制作完毕后对钢梁进行工厂预拼装 经相关部 门检验确认尺寸无误和质量符合规范要求后才发运 到施工现场。 3施工 方法 3 1 施工前的准备 ( 1 )施工场地需平整夯实 ，且宽度在 6 m以上 ， 以保证构件能顺利进场和进行 吊装作业 ， 吊车站位 处应有长 2 0 m、 宽 1 0 m 以上的作业 场地 ， 地下管线 应及时埋好并采取补强措施 严格 限制非施工人员 进 人施 工范 围 。 ( 2 )检查梁柱的安装轴线 、 安装底面处理并保证 标高无误 ， 预埋件埋设平 面位置及标高符合设计要 求 ， 所有构件都应弹好安装准线并编号 ， 以便吊装时 快速准确地对号安装。 ( 3 )构件进场前应进行严格 的 自检并报监理进 行验收 ， 合格后方可人场 ， 并提供构件的合格证明。 ( 4 )在+ 1 1 1 m处楼面搭设操作平 台，它应能承 受钢结构安装和混凝土梁浇筑等荷载的要求。 3 2 施工方法及技术措施 根据工程实际情况 ， 我们安排施工顺序为 ： 先安 装+ 1 1 1 m和+ 1 4 0 m柱梁构件 S T B 1 及 S T B 5共 4件， 再依次安装 S T B 2 、 S T B 6及 S T B 3 、 S T B 7 ， 最后连接安 装 S T B 4 。 ( 1 )采用 3 0 0 t 汽车吊安装钢梁， 吊车起升速度应 均匀， 以保证钢梁平稳上升 ， 钢梁起吊上升过程 中需 用缆绳控制转动。当钢梁超过安装梁底 3 0 c m时停 止上升 ， 吊车缓缓 回转并对准安装准线 ， 然后缓慢松 钩 ，当钢梁离安装梁底 1 0 c m时应再次对准安装准 线并放下 ， 当超过规范要求时应重新 吊起 和缓慢松 钩 ， 当钢梁离柱安装梁底 1 0 c m时， 应再次对准安装 。 如此反复直至达到规范要求后 ，用缆风绳将钢梁朝 两个方向拉紧来固定钢梁， 以防钢梁倾覆。 ( 2 )用 吊线方法对钢梁进行垂直度检查 。 如有偏 差 则用缆 风绳 拉 向相 反 方 向直 至钢 梁完 全垂直 且 安 装偏差达到规范要求为止 ， 再按设计要求 固定。 ( 3 )因钢梁采用分段制作 ， 故将第 1 段位置安装 好后即吊装第 2段 ， 两段之间采用螺栓连接 。 先由吊 车缓慢动作对准螺孔 穿过螺栓后将其初步拧紧。 因 梁高度大于 3 m， 故当用撬棍不便于使用时也可用手 拉葫芦朝两边稍微拉动 每段钢梁安装后应于钢梁 至少 3个方向拉动缆风绳以防梁体倾倒或变形 。 同 时也可 调整 钢梁 的垂直 度 。 ( 4 )后面的钢梁安装方法 同前。 ( 5 )安装技术措施 当钢结构安装好且所有接头处螺栓终拧后 ， 即 用短槽钢按现场情况设置钢短撑 可采用槽钢或组 合钢架管 ， 每隔 2 m设 1 个撑点 ， 以支撑钢梁重量 。 将钢梁与底模支撑好 并不得妨碍土建扎筋和立模 ， 支撑后即可将千斤顶顶升系统对称地拆除。 3 3 劲性梁的钢筋 、 模板及混凝土施工 ( 1 ) 钢筋工程 根据设计要求 ， 劲性梁钢筋数量较多 ， 布置间距 密 ， 其开料 、 绑扎等相应增大施工难度 ， 故钢筋开料 采用人工现场开料， 现场制作成型的传统工艺。 劲性混凝土梁主要受力钢筋按设计要求 ，均为 2 5和 3 2 ， 属粗直径钢筋 ， 施工中采用“ 套筒直螺纹 钢筋接头” 新技术 ， 其 钢筋接头质量要求严格按 钢 筋机械连接通用技术规程 中 A级接头标准验收 。 劲性混凝土梁高度大( H= 4 6 m) 且布筋密 ， 根据 设计梁纵筋间距随梁高分为 3段变化 ， 要求钢筋绑 扎时应特别注意， 可采取如下措施： 在 1 8 竖向 箍筋或劲性梁上按设计间距画线 ， 确保纵筋绑扎位 置正确； 采用长钢筋， 尽量减少钢筋接头， 如需钢 筋接头则应满足 G B 5 0 2 0 4 2 0 0 2 混凝土结构工程 施工及验收规范 的相关要求； 为避免钢筋制安时 出现混乱和差错 ， 对劲性混凝土梁的各种钢筋规格、 形状和数量应在梁模板上标明； 对与钢梁相交而 根据设计要求需焊接的受力钢筋 ， 应采用符合设计 要求的焊条并满足焊缝长度的规定。 ( 2 )模板工程 本工程采用 1 8 ram厚 的 5层胶合的单面喷塑胶 合板与 8 0 x 1 0 0木枋 、 2 1 0 a组成大模板 ， 根据梁 尺 2 7 维普资讯 http:/ 2 o o 6 6 月 第6 期 广东 土木与 建筑 J U N 2 0 0 6 N o 6 寸组拼成型 ， 由 1 2钢筋制成拉杆螺栓的模板组合， 拉杆间距采用 4 o o 4 0 o以增强模板刚度 。 模板拼装施工时 ， 要求先按梁体设计尺寸进行 异地组合试拼 ， 正式组装梁体模板时应在操作平台 上放线 ， 确保模板准确地安装和就位 ， 要求牢固 、 拼 缝严密， 保证浇筑混凝土时不发生跑模或漏浆现象。 ( 3 )混凝土工程 劲性梁混凝土强度等级为 C 7 0 ，为减少混凝土 在凝结过程 中的收缩 。 增大混凝土与钢梁的粘结力 ， 本工程拟选用低热水泥以尽可能降低水化热 ， 并采 用较小的水灰比。此外。 劲性梁混凝土浇筑量大 ， 为 加快施工进度 ， 采用泵机泵送和布料机布料的先进 浇筑工艺 ， 连续布料且不留设垂直施工冷缝 。 3 4 混凝土浇筑要求 ( 1 )混凝土浇筑 的 自由倾落高度控制在 3 m 以 下 。 由于本工程严格采用低水灰 比和掺加高效复合 缓凝减水剂， 在一定程度上增大了混凝土的粘结力。 故对个别浇筑困难部位可适 当增大 自由倾落高度。 ( 2 )浇筑混凝土前要求淋水湿润工作面， 但不得 积水 。 浇筑梁体混凝土时要求分层横 向平移向前推 进， 每层浇筑厚度不宜超过 0 5 m。 ( 3 )采用插入式振捣器对浇筑入模 的混凝土进 行捣实 ， 操作时要求垂直点振 。 其移动间距不得大于 振动棒( R) 作用半径的 1 5倍 ， 振捣器要插入下层混 凝土中 5 0 m m 以上 操作时要做到“ 快进慢拔” 。 注意 振捣密实和不漏振。 ( 4 )混凝土浇筑终凝后必须立 即覆盖和洒水养 护 ， 以保持混凝土梁表面湿润 ， 养护 1 4 d以上 ， 劲性 梁模板侧模可在 7 d后拆除 ， 但底模则要求混凝土强 度达到 2 8 d设计值后才可拆除。 4 质量 保证 措施 4 1 钢结构安装焊接严格按设计图纸及规范要求 进行 ， 严格控制偏差 ； 安装时严格把关 ， 待上一步工 序认可后才进行吊装 ， 严格控制构件平面和垂直度 偏差 ： 安装时应注意防止构件变形和倾覆； 构件安装 应互相交底 施工区有障碍时应及时进行解决； 现场 平整夯实后方可进行 吊装。 4 2加强对原材料和半成品进场的管理 ，对钢筋 、 预拌混凝土进场必须有相应的质量保证资料 ， 从材 料源头上把好质量关 。 4 3 严格执行 I S O 9 o 0 2质量保证体系 ， 按全面质量 管理程序进行操作 ，每道工序经初验和复验合格后 才移交下道工序作业 ， 每道工序的竣工检查应有质 安员和现场监理的检查确认。 4 4引进应用建筑施工新技术和新工艺 ， 如高性能 混凝土泵送技术 ， 新型附着式布料机布料 ， 粗直径钢 筋直螺纹套筒连接技术等 ， 用高技术含量的设备 、 施 工工艺 ， 确保工程达到设计和规范要求。 ! ! ! ! ! ! ! !矫 ! ! ! ! ! 矫 矫 ( 上接第 3 7页) 具有排水 、 隔热 、 隔音 、 穿线等多种功能 。从建筑力 学的角度分析， 架空面层主要承受垂直压力 ， 支点与 基层的摩擦面又能抵抗任何水平外力 ， 因此整体空 隙面层具有安全的力学性能。密集的塑料支点提供 的抗压强度可达 0 1 0 6 MP a 当塑料板与混凝土组 合使用后 ， 可成为混凝土支点长期抗压 ， 抗压强度可 达 1 5 3 O M P a ， 故在强度要求不高的混凝土中加入 塑料夹层不会影响使用年限和抗压强度 。本工程底 板混凝土设计强度为 C 2 0 。塑料板面浇筑钢筋混凝 土后能承受较大车载 ， 满足停车场地面承载要求。 4 2 防排水层施工工艺 放线一安装模板一按找坡线浇筑 C 1 5透水 混 凝土一铺夹层 塑料 板一浇筑 C 2 0细石混凝土灌 满 塑料板孔洞一绑扎钢筋一浇筑首层 7 0 ra m厚 C 2 0混 凝土一待砌体 、 抹灰层和机电安装完成后 浇筑第 2 层 8 0 m m厚 C 2 0混凝 土一5 m m厚 l ： l水泥砂浆混 2 8 凝土面加浆抹光。透水混凝土浇筑质量必须严格进 行控制， 应注意拌合均匀 ， 以确保混凝土粗骨料既相 互粘接牢 固， 具有足够的抗压强度， 又能起到疏水作 用。 该工程地下室面积大， 面层 C 2 0钢筋混凝土板分 为 2次进行浇筑施工 。 5结束语 该工程地下室抗渗补漏施工期为 8 0天 ， 通过针 对性地采取多项技术措施， 运用防水新技术及新材 料 不断摸索改进 ， 对每道工序特别是每个防水薄弱 部位精心施工 ， 确保了地下室的防水质量 ， 在短期内 有效修补了原严重渗漏 的地下室 ， 为后续工序及上 部结构施工打下了坚实的基础。工程完工至今一年 多来底板未发现渗漏 ， 混凝土也未出现裂缝 ， 实现了 防渗、 防潮、 补裂的施工 目标。 维普资讯 http:/