探讨218米超高层建筑转换层施工技术

发布时间：2014-07-27 14:31

　　1、工程概况
　　丽原天际城工程位于南宁市，是广西地区最高的商住楼，建筑面积11.9万m2，地下3层，地上57层，建筑高度为218m，框支剪力墙结构。该工程一至五为裙楼，在第六层设置转换层，以上为标准层。本工程转换层水平构件最大跨度10500mm，构件的最大截面尺寸和支撑高度如下表。本文取GL1梁为计算对象。
　　构件类型构件编号构件截面尺寸 （mm）层高（m）跨度（mm）
　　板B12506.16370
　　三角区板B224002275
　　GL1梁KZL7061400*250010500
　　2、施工方案的比较与选择
　　确定转换层模板支撑体系是转换层的施工关键，它直接影响结构安全、工程质量、施工速度和工程施工成本。经估算，若采用常规模板支撑体系，靠下层楼板承受如此大的施工荷载，势必破坏下层楼面结构；若采用分层卸荷的方法，则必须在施工层下保持有九层支撑，靠各层楼板的变形协调来传递分卸荷载，这显然既不经济也不能保证楼板不产生开裂等质量问题；若在转换板下直接用钢桁架体系作底模，虽然解决了上述问题，但增加了墙体水平施工缝，给施工缝处理带来困难，同时现场焊接安装工程量较大，工期相对较长，且桁架拆除后二次使用的机会不大，浪费了材料。
　　经分析比较和计算，结合工程工程特点，确定如下施工方案：采用高强螺栓与工程自身钢骨梁连接形成支架体系，梁的施工荷载不通过支撑传递。
　　3、施工方法
　　3.1工艺流程
　　测量放线→安装柱、墙钢筋→柱、墙模分段支设、分段浇筑柱、墙混凝土，浇至梁底50mm→搭设模板支撑脚手架→铺梁底、侧模板→铺板底模板→梁、板钢筋安装→水电配合→板面钢筋绑扎、柱、墙模支设→检查验收→浇筑梁、板、柱、墙混凝土→混凝土养护。
　　3.2混凝土工程
　　3.2.1：混凝土浇筑顺序：
　　浇筑竖向结构构件后（竖向构件分两次浇筑，第一次是浇筑到梁底，待所有模板支撑系统、钢筋绑扎完成后再进行第二次浇筑），支立水平向构件模板支撑，再浇筑水平向构件混凝土。混凝土浇筑时应先墙柱后梁板；不同强度等级混凝土交接面应先高强度等级后低强度等级。
　　3.2.2：浇筑要求
　　1、梁砼浇筑时，防止施工荷载过分集中，而造成支撑架失稳。浇筑时需分块分层进行，速度不宜过快，每层厚度控制在500～600mm左右，待主梁浇筑完毕后，再进行楼板的浇筑。
　　2、楼面梁板混凝土浇筑时，泵管出口应随出料随铺摊，不应过多堆积于泵管出口，堆积高度不应超过结构面上100mm。
　　3、严格按浇筑顺序控制每层砼的浇筑时间，确保下层砼初凝前浇筑上层砼。浇筑上层砼时，振动棒应伸入下层砼50～100mm深，消除上、下层砼可能产生的冷缝。
　　4、模板支撑体系验算：代表梁构件1400×2500
　　4.1、梁木模板与支撑计算书
　　4.1.1、梁侧模板基本参数
　　计算断面宽度1400mm，高度2500mm，两侧楼板高度250mm。内龙骨布置11道，内龙骨采用50×80mm木方。外龙骨间距400mm，外龙骨采用双钢管48mm×3.25mm。对拉螺栓布置4道，在断面内水平间距400+400+600+600mm，断面跨度方向间距400mm，直径14mm。
　　4.1.2、梁侧模板荷载标准值计算
　　新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值：
　　经计算取混凝土侧压力标准值 F1=46.080kN/m2
　　4.1.3、梁侧模板面板的计算
　　面板为受弯结构，要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算，计算宽度0.40m。
　　荷载计算值 q = 1.2×46.080×0.400+1.4×4.000×0.400=24.358kN/m
　　面板：W = 40.00×1.80×1.80/6 = 21.60cm3；I = 40.00×1.80×1.80×1.80/12 = 19.44cm4；
　　计算简图弯矩图（kN.m）
　　剪力图（kN）变形图（mm）
　　经过计算得到从左到右各支座力分别为
　　N1=2.113kN，N2=6.077kN，N3=5.166kN，N4=5.411kN，N5=5.344kN
　　N6=5.366kN，笔耕文化推荐期刊，N7=5.344kN，N8=5.411kN，N9=5.166kN，N10=6.077kN，N11=2.113kN
　　最大弯矩 M = 0.124kN.m，最大变形 V = 0.3mm
　　（1）抗弯强度计算
　　经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.124×1000×1000/21600=5.741N/mm2
　　面板的抗弯强度设计值 [f]，取15.00N/mm2；面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求！
　　（2）挠度计算：面板最大挠度： v = 0.315mm面板的最大挠度小于220.0/250,满足要求！
　　4.2、转换梁内SRC35×1500×500×35钢骨的技术参数
　　按现场实际情况：跨度为L=10.5m，施工均布线荷载取q=150KN/m，则：
　　M= =
　　W= =0.03641m3
　　I=
　　Q345B，E=2.1×105N/mm2
　　转换梁总线荷载q=1.2×[0.6×（1.40+2×2.5）+24.00×1.40×2.50+1.50×1.40×2.50]+1.4×2.50×1.40=116.61kN/m
　　可以确定，转换梁施工总均布荷载小于150KN/m时，利用钢骨Q345承担施工荷载是满足要求的。
　　4.3:转换梁支撑系统计算
　　基本尺寸为：梁截面 B×D=1400mm×2500mm，梁支撑立杆的纵距（跨度方向） l=0.80米，立杆的步距 h=1.80米，梁底增加5道水平横向钢管，承重立杆3道。详见附图3
　　图1 模板组装示意图 图2 钢骨示意图
　　图三：梁模板支撑架立面简图
　　4.3.1、梁底支撑钢管计算
　　4.3.1.1 梁底横向钢管计算
　　纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取横向支撑钢管传递力。
　　支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图（kN.m）
　　支撑钢管变形图（mm）支撑钢管剪力图（kN）
　　经过连续梁的计算得到
　　最大弯矩 Mmax=0.843kN.m，最大变形 vmax=0.920mm，最大支座力 Qmax=17.202kN
　　抗弯计算强度 f=0.843×106/4788.0=175.98N/mm2
　　支撑钢管的抗弯计算强度<205.0N/mm2,满足要求！最大挠度<600.0/150与10mm,满足要求！
　　4.3.1.2梁底纵向支撑槽钢计算
　　槽钢采用双［14a槽钢，力学性能为：截面抵抗矩为W=161.28cm3,惯性矩I=1127.4cm4.
　　作用荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。
　　1.荷载的计算：
　　（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：q1 = 25.000×2.500×0.600=37.5kN/m
　　（2）模板、钢管、槽钢等的自重线荷载（kN/m）：
　　q2 = 0.600×0.600×（2×2.500+1.400）/1.400=1.65kN/m
　　（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN）：
　　经计算得到，活荷载标准值 P1 = （1.000+2.000）×1.400×0.600=2.520Kn/m
　　均布荷载 q = 1.20×（37.5+1.65）+1.40×2.52=50.5kN/m
　　L=400mm、a=50mm，则支座反力R1＝
　　R2=
　　则支座反力R＝R1+R2=45.449KN,,Mmax=
　　双槽钢[14a抗弯强度满足要求。
　　2.92mm ,满足要求。
　　吊杆螺栓连接钢骨与梁底的纵向双[14a槽钢，双排间距400mm。
　　计算公式
　　N < [N] = fA
　　其中f —— 吊杆螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；
　　吊杆螺栓的直径（mm）：22，吊杆螺栓有效直径（mm）：20
　　吊杆螺栓有效面积（mm2）： A = 282.000 ，吊杆螺栓最大容许拉力值（kN）： [N] = 47.940
　　吊杆螺栓所受的最大拉力（kN）：N =支座反力R＝R1+R2=45.449KN
　　吊杆螺母为双螺母，垫片为35mm厚的钢板（同翼板厚），吊杆螺栓强度验算满足要求！

 

本文编号：7060