汪治中 胡文濤 李帥 唐春杰 黃鐵漢
【摘要】建筑工程的美觀、造型、風(fēng)格能否完成主要取決于建筑結(jié)構(gòu)受力體系的支撐,傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)無法滿足各種異型結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)作為靈活、輕便的新型結(jié)構(gòu),能滿足各種受力體系。本文介紹的傾斜鋼柱是支撐結(jié)構(gòu)受力體系的重要組成部分,如何安全、高效的施工是本次研究的重點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】異型結(jié)構(gòu);傾斜鋼柱;勁性;施工
建筑的發(fā)展隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步變得越來越高、越來越大,越來越有特點(diǎn),要想完成各種風(fēng)格迥異的建筑就必須先完成受力結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)。一般來說彎矩越大的建筑受力體系就越復(fù)雜,施工難度越大,采用鋼結(jié)構(gòu)作為主要受力結(jié)構(gòu)能滿足大部分結(jié)構(gòu)要求。任何結(jié)構(gòu)的支撐體系主要是豎向柱,因此鋼柱的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定就代表鋼結(jié)構(gòu)建筑的穩(wěn)定。研究傾斜鋼柱的施工方法對(duì)指導(dǎo)現(xiàn)場施工提高工作效率有較大意義。
1. 鋼結(jié)構(gòu)體系
觀音圣壇主體工程位于舟山市普陀區(qū)朱家尖香蓮路,中國佛學(xué)院普陀山學(xué)院西側(cè),包括圣壇、善財(cái)樓和龍女樓以及廣場,總建筑面積66058㎡。其中地上建筑面積63363㎡,地下建筑面積約2695㎡。
圣壇結(jié)構(gòu)體系采用現(xiàn)澆混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)部分主要包括勁性鋼骨柱、五層的轉(zhuǎn)換桁架、六層到九層的次框架結(jié)構(gòu)、框架鋼梁以及單層金屬網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)圓通大廳,其中六層到九層的次框架結(jié)構(gòu)有圓管鋼柱作為支撐。
2. 巨柱受力體系
本項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)五六層以上受力支撐主要在五六層轉(zhuǎn)換桁架,整體結(jié)構(gòu)受力體系則依托于四個(gè)鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土巨柱。同時(shí)整個(gè)結(jié)構(gòu)向內(nèi)收縮導(dǎo)致支撐體系受彎矩較大,因此沒有采用傳統(tǒng)的單根鋼柱來支撐結(jié)構(gòu)受力,采用的是組合桁架柱來滿足結(jié)構(gòu)要求。桁架柱包現(xiàn)澆混凝土增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗剪、抗壓能力,因此桁架柱的施工工藝在整個(gè)工程施工中舉足輕重。
3. 傾斜組合桁架柱施工重難點(diǎn)分析
斜柱組合柱安裝施工難度較大,單根斜柱最重達(dá)6.6t,最大長度達(dá)7.6m,最大角度達(dá)45°,并且穿插鋼筋影響施工焊縫變形除了對(duì)豎直方向產(chǎn)生影響外,其殘余應(yīng)力引起的變形同樣對(duì)構(gòu)件的水平坐標(biāo)產(chǎn)生重大影響,導(dǎo)致構(gòu)件傾斜,坐標(biāo)偏差。因此主要安裝難點(diǎn)如下:
(1)斜柱的安裝怎樣就位;
(2)斜柱怎樣防傾斜;
(3)怎樣控制斜柱間的距離以便斜梁就位;
(4)構(gòu)件之間的臨時(shí)連接怎樣穩(wěn)定可靠;
(5)校正調(diào)整怎樣進(jìn)行。
4. 傾斜組合桁架柱施工工藝
4.1施工前準(zhǔn)備
(1)連接板:臨時(shí)固定鋼構(gòu)件,連接板應(yīng)選擇長孔型;
(2)耳板:為構(gòu)件之間提供連接點(diǎn);
(3)等芭:臨時(shí)限制鋼構(gòu)件的傾斜、下落等相關(guān)位移;
(4)扁鐵:提供鋼構(gòu)件之間的必要間隙;
(5)鋼絲繩:拉結(jié)各連接點(diǎn)的受力工具;
(6)纜風(fēng)繩:調(diào)整構(gòu)件空中位移;
(7)手拉葫蘆:調(diào)整鋼構(gòu)件的重心;
(8)千斤頂:塔吊卸載后主要調(diào)整工具。
4.2 安裝施工工藝
4.2.1起吊過程
(1)調(diào)整連接板螺栓孔(兩端開長孔);
(2)提前在構(gòu)件上焊接等芭;
(3)安裝爬梯、安全繩、防墜器、扶手繩等安全措施;
(4)穿鋼絲繩(斜柱應(yīng)穿在一邊,斜梁應(yīng)一段鋼絲繩一段手拉葫蘆連接);
(5)起吊至連接板高度后,懸掛臨時(shí)連接板。
4.2.2落鉤過程
(1)將影響吊裝的鋼筋提前掰彎,防止機(jī)械傷害;
(2)分開連接板防止阻礙落鉤。
4.2.3安裝過程
(1)緩慢落鉤,至可以穿外側(cè)連接板下螺栓孔,先穿最下面螺栓孔,限制鋼柱一端位移;
(2)下螺栓孔穿好后,繼續(xù)下鉤將構(gòu)件緩慢傾斜,將上耳板連接孔穿好;
(3)調(diào)整的構(gòu)件斜度,對(duì)齊下部分構(gòu)件將螺栓孔依次穿好,擰緊;
(4)在構(gòu)件之間墊扁鐵,使構(gòu)件之間的距離往大的方向有個(gè)偏差,(在構(gòu)件的相對(duì)內(nèi)口位置放扁鐵,使構(gòu)件往外偏),在連接板螺栓擰緊后下鉤摘鉤;
(5)用手拉葫蘆拉結(jié)斜柱;
(6)用同樣的辦法安裝另一根斜柱;
(7)斜梁起吊前調(diào)整好鋼絲繩以及手拉葫蘆;
(8)調(diào)整過程中應(yīng)使斜梁角度偏大,方便落鉤,落鉤過程中將主筋從斜梁預(yù)留洞穿過,先將斜梁下端頂住牛腿;再調(diào)整手拉葫蘆將上端落至斜柱牛腿搭接板上;
(9)安裝好衡量立桿、扶手繩、纜風(fēng)繩后,吊至指定位置;
(10)若斜柱間距離過小,橫梁難以下落,可以將兩根斜柱用手拉葫蘆連接,送一根斜柱的連接板,使斜柱往下傾斜,增大距離。在橫梁安裝完成后,在擰緊螺栓拆除鋼絲繩。
4.2.4安全保障
(1)驗(yàn)收各類施工機(jī)具(鋼絲繩、手拉葫蘆、臨時(shí)拉結(jié)點(diǎn)、爬梯、纜風(fēng)繩、立桿、防墜器),使用達(dá)到要求;
(2)安裝登高、水平位移安全保證措施,保證高空作業(yè)安全帶有拉結(jié)點(diǎn);
(3)將鋼絲繩臨時(shí)連接到強(qiáng)度達(dá)到要求的混凝土柱上;
(4)調(diào)整過程中嚴(yán)禁兩端都不固定,必須保證構(gòu)件的拘束度。
5. 傾斜組合桁架柱施工技術(shù)分析
5.1鋼構(gòu)件重量
主要針對(duì)措施有:連接板吊耳、高強(qiáng)螺栓、鋼絲繩。
5.2塔吊吊裝時(shí)間有限
主要針對(duì)措施有:等芭、手拉葫蘆、千斤頂、卷揚(yáng)機(jī)。
5.3大量高空作業(yè)
主要針對(duì)措施有:操作平臺(tái)、吊籠、立桿扶手繩、爬梯、防墜器。
5.4鋼筋影響構(gòu)件的位移
主要針對(duì)措施有:提前吊裝鋼結(jié)構(gòu)或者更吊裝前將鋼筋處理。
此項(xiàng)研究對(duì)斜鋼柱安裝有較大的指導(dǎo)意義,提高工程項(xiàng)目的施工效率以及安全保障。
參考文獻(xiàn)
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(作者單位:中國建筑第八工程局有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程公司)
【中圖分類號(hào)】TU378.6
【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B
【文章編號(hào)】1671-3362(2018)12-0060-02