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異形鋼結構施工4個“必須步驟”,少一項都不行
作者:admin 發布日期:2019-3-27 關注次數: 二維碼分享

異形鋼結構建築在施工過程中的難度會比常規建築工程更大,因此施工項目部在著手施工前,有4項工作必須提前完成,確保施工萬無一失。究竟包括哪些內容呢?


施工總體部署


異形結構施工應遵循施工工藝要求,合理地安排施工程序,並組織人員進行施工。采用科學的施工組織,合理組織人力、物力。


引進先進的施工技術和科學的管理方法,優質高效完成施工任務。采取有力措施,提高施工機械化水平,合理儲備物資,確保工程需要。


施工前,應確認異形結構建築關鍵部位的施工順序,確保每個步驟都能達到預期效果。以高空異形鋼結構為例,具體施工可分為以下步驟。


(1)采用結構施工階段設置的塔吊吊裝第一層平台標高以下所有鋼柱、鋼梁、斜撐,按照設計及規範要求全麵施工完成,對焊縫進行無損檢測,要求全部合格,反力支撐平台采用型鋼臨時支撐牢固。


(2)采用塔吊安裝中心芯柱及安裝芯柱限位裝置,芯柱高度應滿足安裝自製桁架式吊裝平衡臂的高度要求;同時,用於芯柱提升的手拉葫蘆及千斤頂就位。


(3)安裝旋轉體,旋轉體與芯柱間設置軸承傳動承,保證平衡和靈活。


(4)安裝桁架式吊裝平衡臂及相應提升裝置,調整水平度和垂直度,驗收合格後投入使用,芯柱的提升采用設置固定在第一層平台的反力支撐平台上的四隻大噸位手拉葫蘆進行人工均勻提升操作,每天提升高度根據芯柱每節長度確定;芯柱每次提升到指定位置後,下部采用四隻千斤頂對角對稱頂緊芯柱底部以避免下沉,同時通過芯柱限位器牢牢固定住芯柱以避免芯柱產生水平位移或傾斜;芯柱提升的同時,桁架式吊裝平衡臂同時提升,並處於空載狀態,時刻觀測芯柱的垂直度偏差情況,如有偏差及時調整;每次芯柱提升的高度為超過下一層需安裝平台高度以上3m以下,然後吊裝相應平台以下鋼柱、鋼梁及斜撐。


(5)依次重複步驟4,直至完成所有平台的鋼構件安裝工作;具體是指主體結構分層施工,第二層結構構件安裝完成後,驗收合格,切割平衡臂外挑過長部分,提升芯柱並使旋轉體隨之升高,高度達到後,固定芯柱,吊裝第三層結構構件安裝完成後,驗收合格,切割平衡臂外挑過長部分,提升芯柱,以此類推,直至構件全部吊裝完成。


(6)桁架式吊裝平衡臂隨著結構截麵變化而逐漸縮短;每層鋼構件吊裝完成後應隨之搭設鋼管腳手架平台,為焊接工作提供操作平台。


結構深化設計與施工準備


一些異形結構建築的材料處理十分困難,尤其是鋼結構建築,如梅溪湖國際文化藝術中心要把22000t鋼結構編織成“芙蓉花”的骨架,其中一部分是要彎曲4.5cm厚的鋼板。

因此在對此類鋼結構建築工程進行深化設計時,應使用了軟件進行整體深化設計,使用該軟件可自定義生成複雜三維節點。如最複雜的蜂窩鋼結構由於存在大量彎扭構件,利用鋼結構深化設計軟件對彎扭構件三維實體建模,並對壁板展開及放樣,解決加工成型問題。


除了結構深化設計外,在異形結構吊裝前,還應使用軟件對蜂窩鋼結構進行整體計算後設置基準點、分區域吊裝等。通過軟件應用計算後可以得知,施工過程中該如何確保幾千次吊裝的安排與部署,在工期內準確無誤安裝完成。

結構深化設計與施工準備是異形結構施工中必須完成的工作,利用軟件及信息化平台平台進行溝通流,實現了加工企業深化設計、總包和業主複核、設計院審批的連動工作機製,大幅節省了時間,提高了工作效率。


結構專項分析


1.高位斜牆收進區受力分析


一些超高層建築部分結構為異形結構,如某工程核心筒在高區 L48~L50 層采用斜牆收進,針對該部位的受力和傳力進行了詳細分析,以確保結構設計的可靠性。 在豎向荷載標準值的作用下核心筒牆體所受的水平拉應力最大值為 1MPa,豎向壓應力為1.5MPa,小於2.64MPa混凝土開裂應力,因此可判斷牆體水平向不會開裂。


中震荷載作用標準值下,除了牆體與連梁相交處 有水平集中拉應力約為 5MPa,其餘大部分約為1.5MPa,小於2.64MPa 混凝土開裂應力,實際設計時,連梁內設置鋼板並深入牆肢一定深度用以抵抗拉應力;牆體在中震作用下,豎向拉應力約為3MPa,局部最大值約為5MPa,但疊加豎向荷載標準值後,豎向基本無拉應力。


在中震彈性組合工況作用下,由於牆體本身在豎向力及中震的應力水平並不高,最大設計壓應力約為 13~16MPa,小於混凝土受壓承載力,最大設計拉應力 1~2MPa,小於鋼筋混凝土的等效受拉承載力,因此可以滿足中震彈性的承載力性能目標。


在豎向荷載標準值的作用下樓麵梁板的傳力路徑,核心筒內混凝土梁最大拉力為 335kN少於混凝土開裂應力,水平樓麵鋼梁最大應力值約為 6MPa 遠少於鋼材設計應力。

L50 層核心筒外樓板在與核心筒交界處拉應力最大,約為1MPa,其餘區域拉應力很小,核心筒內樓板的壓應 力約為1.5MPa;L48層核心筒外樓板的壓應力約為0.5MPa,核心筒內樓板的拉應力約為 1.8MPa,均可滿足設計要求。


異性鋼結構


2.典型外框偏心節點分析


由於建築要求室內做到無柱的效果,結構外框梁柱節點采用全偏心的節點連接形式,即外環梁與外框鋼柱連接時,外環梁位於鋼柱的內側,因此類似工程應分析典型節點構造分解圖。


質量保證技術措施


(1)施工圖審查。檢查圖紙設計的深度能否滿足施工的要求,核對圖紙上構件的數量和安裝尺寸,檢查構件之間有無矛盾;對施工圖紙進行工藝審核,審查圖紙在技術上是否合理,構造是否便於施工。對構件的結構不合理處或施工有困難的地方,及時與設計單位溝通。


(2)備料和核對。根據施工圖紙計算出各種材質、規格的材料用量,提出材料計劃;按照材料計劃和材料合格證、材質單認真核對來料的規格、尺寸、重量和材質。


(3)支架、模板質量控製。模板厚度尺寸應滿足要求,要有足夠的強度、剛度、平整度和光潔度並;外露麵使用模板不倒用不得超過梁次,模板接縫采用先進可靠的技術工藝,以確保接縫滿足外觀質量要求和混凝土耐久性需要。加強模板的維修與保養,拆摸後及時清理、整修、塗刷脫模劑。


(4)鋼筋工程質量保證措施。鋼筋采購:必須有出廠質量保證書,沒有出廠質量保證書的鋼筋不采購,對使用的鋼筋嚴格按規定取樣,試驗合格後方能使用。鋼筋配料卡必須經過技術主管審核後再下料,下料成型的鋼筋,按圖紙編號順序掛牌,堆放整齊,鋼筋的堆放場地要采取防鏽措施。鋼筋綁紮完畢,要經過監理工程師驗收合格後,方可澆築混凝土,及時處理在施工過程中發生的鋼筋及預埋件移位等問題。


(5)混凝土攪拌質量控製。混凝土攪拌時,應隨時監測攪拌質量,確保符合設計要求的規定。季節性施工時,應考慮混凝土的降溫與保溫,對拌和物測定坍落度、擴展度、泌水率、含氣量等進行測定,保證良好的工作度和可泵性。攪拌混凝土時,骨料不得帶有雜物,並嚴格控製混凝土的配合比和坍落度。


異性鋼結構施工


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