1. 工程簡(jiǎn)介
保利世界貿(mào)易中心(博覽館)工程位于廣州市新港東路琶洲地鐵站南面,東西兩側(cè)分別與中洲中心及廣州國(guó)際會(huì)展中心三期展館相臨。共2個(gè)展館,每個(gè)展館長(zhǎng)144m,寬72m,高36m,標(biāo)準(zhǔn)層高12m,共三層,柱距為18m,中間跨桁架跨度為36m,兩邊跨桁架跨度為18m,托桁架跨度18m,主桁架間距為4.5m。鋼結(jié)構(gòu)建筑總面積62700m2。場(chǎng)館設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式采用型鋼混凝土柱+鋼桁架+鋼筋桁架組合混凝土樓板,鋼結(jié)構(gòu)先行安裝,外包混凝土柱及混凝土組合樓板隨后流水施工。鋼骨柱最大截面為十字柱十900×400×20×30,桁架高度為3.0m,弦、腹桿最大截面為H400×450×30×35。本工程由廣州市設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),由杭蕭鋼構(gòu)負(fù)責(zé)制作、安裝??傆娩摿?span>1.3萬t。見圖1
圖1 框架立面圖
2. 主要施工技術(shù)特點(diǎn)與難點(diǎn)
1)本工程主體鋼結(jié)構(gòu)為大體型H型鋼桁架結(jié)構(gòu)。高度達(dá)3.0m, 桁架主跨為36m,邊跨為18m。
2)本工程構(gòu)件噸位較大,構(gòu)件數(shù)量多,工期要求緊,場(chǎng)地有限,如何既能保證現(xiàn)場(chǎng)的安裝進(jìn)度,又不會(huì)造成構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)的過量堆積,減少二次搬運(yùn),有效合理的組織配套發(fā)貨及協(xié)調(diào)組織現(xiàn)場(chǎng)流水施工是本工程的重點(diǎn)內(nèi)容。
3)本工程為圓形鋼骨混凝土柱,鋼骨柱為十字型,桁架與十字鋼骨柱連接處,柱鋼筋要通過桁架弦桿及腹桿,穿筋節(jié)點(diǎn)復(fù)雜,桁架制作難度大,精度要求高,現(xiàn)場(chǎng)與土建穿筋配合要求高。
4)100t履帶吊車需在地下室頂板上吊重約25t主桁架,地下室頂板結(jié)構(gòu)是否滿足承載力要求是吊車選擇及吊裝方案選擇的依據(jù)。
5)本工程四周邊為H型鋼鋼骨柱,鋼骨柱在施工階段承受桁架自重及樓承板施工荷載,其在未外包混凝土的情況下承載力是否滿足要求是施工分析的重點(diǎn)。
6)現(xiàn)場(chǎng)安裝工期60天,并且存在大量與土建交叉施工的工作,保證制作、安裝質(zhì)量及工期難度較大。
3. 工法及對(duì)策
1)考慮桁架分段選擇在彎矩較小的位置,36m主桁架選擇在三分點(diǎn)分三段制作、運(yùn)輸,現(xiàn)場(chǎng)地面拼接,36m跨桁架整體吊裝;18m桁架整段制作、運(yùn)輸。
2)采用構(gòu)件制作流程狀態(tài)表以達(dá)到配套發(fā)貨的要求,每天由制作項(xiàng)目經(jīng)理根據(jù)車間的構(gòu)件制作情況更新,并發(fā)往項(xiàng)目部,項(xiàng)目部根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝情況,反饋?zhàn)钚滦畔⒔o制作項(xiàng)目經(jīng)以控制構(gòu)件發(fā)貨順序及時(shí)間。采用分區(qū)自下而上逐層吊裝,確保分層分區(qū)移交土建單位綁扎鋼筋澆筑混凝土樓板,與土建單位形成流水作業(yè),最大程度節(jié)約工期見表1。
表1 保利世界貿(mào)易中心博覽館構(gòu)件生產(chǎn)狀態(tài)表
3)經(jīng)過與設(shè)計(jì)院及土建單位詳細(xì)溝通,以減少鋼筋通過桁架數(shù)量為原則,最終確定鋼筋連接方案,柱主筋為雙層直徑25mm的三級(jí)鋼,內(nèi)層鋼筋穿過桁架弦桿及腹桿,由于鋼筋與桁架腹桿斜交,腹桿翼緣穿筋孔比弦桿翼緣開孔更大;外層鋼筋采用鋼筋連接板連接,并設(shè)置對(duì)應(yīng)加勁板。
圖2 桁架與柱連接處鋼筋連接節(jié)點(diǎn)
圖3 鋼筋與桁架弦桿連接節(jié)點(diǎn)
圖4 鋼筋通過腹桿大樣
4)、為了保證現(xiàn)場(chǎng)鋼筋順利穿過,經(jīng)與設(shè)計(jì)院溝通,保證鋼筋與開孔邊緣5mm間隙,開孔大小為鋼筋直徑+14mm。為了保證穿孔精度,合理制定焊接順序,嚴(yán)格控制焊接變形,并在工廠采用直徑28mm的三級(jí)鋼筋模擬穿筋,如鋼筋不能順利穿過桁架弦桿、腹桿,開孔返修,直到鋼筋可以順利穿過位置。
5)、桁架拼裝前,先測(cè)量鋼骨柱之間的距離,再測(cè)量鋼筋與鋼骨柱翼緣的距離;桁架地面拼裝時(shí),參考以上測(cè)量數(shù)據(jù),按照設(shè)計(jì)要求在三分點(diǎn)拼裝節(jié)點(diǎn)起拱,同時(shí)考慮桁架與鋼柱焊接后的收縮變形,嚴(yán)格控制弦桿穿筋孔的相對(duì)位置;桁架與鋼骨柱焊接時(shí),采用合理的焊接順序與焊接工藝,減少焊接收縮變形;桁架與鋼柱焊接完畢,當(dāng)收縮變形穩(wěn)定后,由土建單位施工穿筋工作。
6)以在地下室頂板混凝土梁附近施工為原則,確定100t履帶行走路線及吊裝位置,據(jù)此配合設(shè)計(jì)院進(jìn)行地下室頂板驗(yàn)算。通過驗(yàn)算,編制專項(xiàng)施工方案。最終確定采用兩臺(tái)100t履帶吊車對(duì)25t主桁架雙機(jī)抬吊,同時(shí)在吊車行走路線鋪設(shè)路基箱,并在上面配置木模板,以確保安全施工。
圖5 100T履帶吊車在路基箱上吊裝鋼柱
圖6 100T履帶吊車在路基箱上雙機(jī)抬吊桁架
7)采用Sap2000對(duì)四周邊鋼骨柱進(jìn)行施工階段驗(yàn)算。加支撐前施工階段驗(yàn)算如圖7a、圖7b。鋼骨柱的應(yīng)力比為1.108,鋼骨柱承載力不滿足要求。遂對(duì)鋼骨柱增加面外支撐系桿,間距為6m,加支撐后施工階段驗(yàn)算如圖7c、圖7d,鋼骨柱應(yīng)力降低至0.867,滿足施工階段承載力要求。待外包混凝土澆筑到接近系桿處并達(dá)到70%強(qiáng)度時(shí),方可拆下該處臨時(shí)系桿。
圖7 結(jié)構(gòu)變形及應(yīng)力比
8)制作過程嚴(yán)格執(zhí)行制作工藝,調(diào)集熟練有經(jīng)驗(yàn)的制作隊(duì)伍制作,制作過程中加強(qiáng)自檢,從而制作出合格的產(chǎn)品。
在制作過程中加強(qiáng)巡驗(yàn),過程控制質(zhì)量。前一工序檢驗(yàn)不合格,整改合格后方可流到下一工序。對(duì)于出現(xiàn)的問題與制作人員詳細(xì)講解解決辦法,避免類似問題再度發(fā)生。
鋼構(gòu)安裝在時(shí)間上做到計(jì)劃先行、統(tǒng)籌考慮,綜合安排,充分考慮廣州地區(qū)季節(jié)性氣候的影響。在空間上做到均衡對(duì)稱、各相關(guān)專項(xiàng)工程及時(shí)插入合理組織交叉作業(yè),尤其是要充分合理的安排與混凝土的交叉,既要保證混凝土施工養(yǎng)生,同時(shí)要確保鋼結(jié)構(gòu)安裝的連續(xù)性。以施工總進(jìn)度計(jì)劃為依據(jù)科學(xué)合理的安排鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度計(jì)劃,做到各種資源配置合理,編制現(xiàn)場(chǎng)組織專項(xiàng)方案,對(duì)施工臨設(shè)、道路交通、施工用電水等進(jìn)行階段性調(diào)整,做到投入最低而收益最大;積極調(diào)動(dòng)各專項(xiàng)施工單位的專業(yè)優(yōu)勢(shì),做到強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
最終現(xiàn)場(chǎng)安裝工期為55天,保質(zhì)保量的提前完成安裝任務(wù)。
4. 施工圖片
圖8 主桁架安裝
圖9 次桁架安裝
圖10 邊鋼骨柱安裝(加系桿)
圖11 使用實(shí)景
5. 結(jié) 論
1、采取合理的質(zhì)量及進(jìn)度控制措施,動(dòng)態(tài)過程管理,有利于工程質(zhì)量及工期的有效控制。
2、采取合理的鋼筋與鋼構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)、合理的模擬穿筋手段、合理的現(xiàn)場(chǎng)吊裝、焊接的工藝,有利于保證制作、安裝質(zhì)量。
3、施工前對(duì)吊車行走路線上混凝土結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行驗(yàn)算、對(duì)結(jié)構(gòu)中薄弱構(gòu)件進(jìn)行施工階段模擬驗(yàn)算,并根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果增加必要的技術(shù)措施是安全施工的有效保證。
4、采取合理的施工組織設(shè)計(jì),展開現(xiàn)場(chǎng)工作面,有利于工程質(zhì)量及工期的有效控制。
參考文獻(xiàn)
1、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB
50205-2001)
2、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》(JGJ
81-2002)
3、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB
50009-2001)(2006版)
4、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50017-2003)
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