中建鋼構(gòu)有限公司 江陰 214532
隨著城市的不斷發(fā)展,大型超高層群體鋼結(jié)構(gòu)建筑不斷涌現(xiàn)。面對(duì)日益緊張的土地資源,當(dāng)代建筑正逐步向地下拓展。多層地下室施工成為整個(gè)工程非常重要的環(huán)節(jié)。
上海浦東金融廣場(chǎng)項(xiàng)目地下室縱深大,面積廣,施工過程中設(shè)立多層支撐圍護(hù),導(dǎo)致地下室鋼結(jié)構(gòu)需跨過多層此類支護(hù)結(jié)構(gòu)方可安裝就位。另外,棧橋分布位置及前期地下室塔吊吊裝能力有限,增加了地下室鋼結(jié)構(gòu)施工的難度。本文結(jié)合浦東金融廣場(chǎng)項(xiàng)目地下室鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)狀,對(duì)施工過程中出現(xiàn)的技術(shù)難題進(jìn)行論述。
浦東金融廣場(chǎng)項(xiàng)目位于上海市浦東新區(qū)世紀(jì)大道。項(xiàng)目包括3 棟辦公樓,以及1 棟商業(yè)樓。此外,緊靠1號(hào)樓西側(cè)在首層有1 棟單層公交終點(diǎn)站結(jié)構(gòu),其屋頂同時(shí)具備廣場(chǎng)的功能。
地下室結(jié)構(gòu)標(biāo)高范圍為-18.40~-0.10 m,共4 層,十字形鋼柱地下4 層皆有分布,共332 根,最大截面尺寸為1 100 mm×350 mm×30 mm×70 mm,鋼柱最大質(zhì)量為13 t。
根據(jù)基坑施工順序及鋼結(jié)構(gòu)分布,地下室鋼結(jié)構(gòu)施工結(jié)構(gòu)階段分為1-a區(qū)(T1塔樓)、1-b區(qū)(T3塔樓)、2-a區(qū)(商業(yè)樓)、2-b區(qū)(T2塔樓)、3-a區(qū)、3-b區(qū)、4區(qū)和5區(qū)等8 個(gè)施工分區(qū)。鋼結(jié)構(gòu)吊裝分為3 個(gè)階段,第1階段為1-a區(qū)、1-b區(qū)、2-b區(qū)施工;第2階段為2-a區(qū)、5區(qū)施工;第3階段為5區(qū)、4區(qū)、3-b區(qū)施工。每個(gè)施工分區(qū)根據(jù)施工流水段劃分,具體如圖1、圖2所示。
圖1 施工分區(qū)示意
圖2 地下室結(jié)構(gòu)樓面與支護(hù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系
本工程鋼柱數(shù)量多,分布面積廣,與支撐棧橋關(guān)系復(fù)雜。鋼結(jié)構(gòu)的吊裝在土建地下室大底板混凝土澆注后開始。根據(jù)鋼柱與棧橋、支撐的關(guān)系,將地下室鋼柱分為3 種類型,A類與支撐棧橋無碰撞關(guān)系;B類鋼柱位于支撐下方,C類鋼柱位于棧橋下方。
2.1.1 A類鋼柱安裝方法
該類鋼柱與棧橋和水平支撐沒有相交,所以塔吊/汽車吊可以直接吊裝,鋼柱吊裝就位后,及時(shí)固定鋼柱柱腳螺栓,并拉設(shè)纜風(fēng)繩,待鋼柱調(diào)校完成后,點(diǎn)焊螺母,完成安裝。安裝流程如下:
(a)根據(jù)鋼柱的底標(biāo)高調(diào)整好螺桿上的螺帽,放置好墊塊。
(b)鋼柱起吊時(shí)必須邊起鉤邊轉(zhuǎn)臂使鋼柱垂直離地。當(dāng)鋼柱吊到就位上方200 mm時(shí),停機(jī)穩(wěn)定,對(duì)準(zhǔn)螺栓孔和十字線后緩慢下落,下落中應(yīng)避免磕碰地腳螺栓絲扣。
(c)當(dāng)柱腳板進(jìn)入地腳螺栓后,檢查鋼柱四邊中心線與基礎(chǔ)十字軸線的對(duì)準(zhǔn)情況(四邊要兼顧),經(jīng)調(diào)整鋼柱的就位偏差在3 mm以內(nèi)后,再下落鋼柱,使之落實(shí)。
(d)收緊4 個(gè)方向纜風(fēng)繩,楔緊柱腳墊鐵,擰緊地腳螺栓的鎖緊螺母。如受環(huán)境條件限制,不能拉設(shè)纜風(fēng)繩時(shí),可采用在相應(yīng)方向上采用剛性支撐方式進(jìn)行臨時(shí)固定和校正。
(e)當(dāng)鋼柱校正完畢后擰緊地腳螺栓、收緊纜風(fēng)繩,并將柱腳墊鐵與柱底板點(diǎn)焊,最后柱腳灌漿。
2.1.2 B類鋼柱安裝方法
根據(jù)鋼柱平面坐標(biāo)在相應(yīng)支撐梁上測(cè)量放線,然后根據(jù)放線位置,在支撐梁兩側(cè)的每根構(gòu)件位置上方的棧橋板上開孔(圖3),用塔吊把鋼柱吊到安裝位置附近臨時(shí)固定,再采用平板車將構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)至吊裝位置,通過塔吊設(shè)置雙扁擔(dān)完成鋼柱的抬升與安裝就位(圖4)。
圖3 棧橋開孔
圖4 B類鋼柱吊裝示意
2.1.3 C類鋼柱安裝方法
鋼柱吊裝前,在CAD中預(yù)先確定鋼柱中心位置坐標(biāo),在相應(yīng)棧橋面上標(biāo)出中心點(diǎn)并以此點(diǎn)為圓心開設(shè)Φ100 mm的孔。鋼柱由棧橋一側(cè)吊裝至地下室相應(yīng)樓層,水平轉(zhuǎn)運(yùn)至鋼柱就位位置附近,然后用塔吊通過孔洞,用鋼絲繩吊裝就位。
實(shí)際施工中,吊裝鋼絲繩與孔洞摩擦嚴(yán)重且存在鋼絲繩端頭卡環(huán)與孔壁下部鉤掛現(xiàn)象,項(xiàng)目部發(fā)明鋼絲繩防磨損套籠(圖5),提高吊裝安全性及效率。
圖5 防磨損套籠
受現(xiàn)場(chǎng)棧橋分布及前期塔吊吊裝能力限制,本工程B2層至B1層鋼柱需采用汽車吊吊裝。為有效利用汽車吊,提高汽車吊吊裝效率,項(xiàng)目部合理安排鋼柱吊裝順序,對(duì)各分區(qū)的汽車吊選型及站位預(yù)先進(jìn)行了布置。現(xiàn)選2 個(gè)典型分區(qū)加以說明。
(a)1-a區(qū)鋼柱最大質(zhì)量為6.7 t,采用500 kN汽車吊吊裝(圖6)。
圖6 1-a區(qū)吊車站位
(b)2-a區(qū)鋼柱最大質(zhì)量為7.5 t,根據(jù)吊裝距離及構(gòu)件質(zhì)量,采用500 kN、100 kN汽車吊(圖7)。
圖7 2-a區(qū)吊車站位
由于鋼結(jié)構(gòu)施工工藝需要,鋼柱柱頭高于首層地面,故地下1層至首層鋼柱需待棧橋拆除完成后方可吊裝。棧橋作為鋼構(gòu)件運(yùn)輸車輛的通道,其拆除順序直接影響首層鋼柱能否順利卸車并安裝。為解決上述問題,項(xiàng)目部分析各個(gè)區(qū)域地下1層鋼柱質(zhì)量及所在位置塔吊吊裝半徑(地下1層鋼柱吊裝時(shí)塔吊已更換),和總包單位協(xié)商制定合理的棧橋拆除順序,并為鋼結(jié)構(gòu)卸車及構(gòu)件堆場(chǎng)預(yù)留部分棧橋,待本區(qū)域內(nèi)地下室鋼柱安裝完畢后,預(yù)留棧橋拆除(圖8)。
圖8 棧橋預(yù)留位置
深色部分分別為1-a區(qū)、1-b區(qū)、2-b區(qū)棧橋預(yù)留位置。2-a區(qū)因施工較晚,其地下1層鋼柱施工時(shí)其余塔樓區(qū)域均出±0.00 m樓面,故無需預(yù)留。1-a區(qū)部分裙房鋼柱超出塔吊吊裝范圍,仍采用汽車吊吊裝,預(yù)留棧橋可避免因吊裝半徑增加導(dǎo)致采用的汽車吊型號(hào)增大。
浦東金融廣場(chǎng)項(xiàng)目通過對(duì)鋼柱分類、分區(qū),采用不同的施工方法及吊裝設(shè)備。在提高安裝效率的同時(shí),確保施工安全且降低施工成本,為類似多層支護(hù)結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)施工提供參考和借鑒。