1 鋼結構工程概況
轉換層是高層建筑中極其重要的鋼結構,轉換層鋼結構形式不同其施工方法也各有特點。轉換層的鋼結構形式主要有梁式、柘架式、空腹析架式、箱式和板式。目前梁式轉換層用得較為廣泛。華駿國際中心鋼結構工程主樓轉換層屬于框支鋼骨梁式鋼結構轉換層。
華駿國際中心是以商業(yè)為主,兼有辦公、住宅、商業(yè)等功能為一體的3塔樓高層建筑,建筑面積118848m2,地下共三層,地下三層為停車場,總建筑高度99. 8m,框架剪力墻鋼結構體系,主樓基礎為平板式筏基,裙樓基礎為梁板式筏基,設有3層裙樓,采用框架鋼結構。
A、B樓地上31層,1~3層層高分別為5. Im、5.Im、5.6m,4層以上為標準層,層高3m,轉換層設置在3層,建筑面積718. 08m2。為框支鋼骨梁式鋼結構轉換層,層高5. 6m,轉換層設有9道框支鋼骨梁,最大凈跨10300mm,編號分別為KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL4、KZCJGL5, 其中KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL4均為兩道、兩跨,KZGGL5為一道、三跨,框支鋼骨梁KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL5截面尺寸為800mm×1800mm,上下各分兩排配置14根28三級鋼筋,梁內鋼骨梁尺寸為500mm×1400mm, KZGGL4截面尺寸為700mm×1800mm,上T各配置12根28三級鋼筋,梁內鋼骨梁尺寸400mm×1400mm。鋼骨梁上下翼緣板板厚均為40mm,腹板板厚均為20mm。最大鋼骨梁為B3線、A3線KZGGL2內鋼骨,單重4. 366噸。共兩榀。其余梁為15道井字梁,最大凈跨10300mm,編號分別為JZL1~JZL11,其中JZL1、J21.2、JZL3、JZL6各為兩道、兩跨,其余均為一道、兩跨。井字梁截面尺寸均為300mm×lOOOmm,配筋為三級20、三級25鋼筋為主。樓板厚度200mm。梁板混凝土強度等級C40。部分柱為型鋼混凝土柱。
C樓地上29層(不包括電梯機房),1~4層層高分別為5. Im、5.Im、5.6m、6.3m,5~25層層高3m、26~29層3.15m。轉換層設置在3層,建筑面積747. 05m2。同樣為框支鋼骨梁式鋼結構轉換層,層高5. 6m,轉換層設有6道框支鋼骨梁,最大凈跨7200mm,編號分別為KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL4,其中KZGGL2為兩道、兩跨、KZGGL3為兩道一跨。KZGGL1、KZGGL4為一道、一跨,框支鋼骨梁截面尺寸均為800mm×1800mm,上下各分兩排配置14根28三級鋼筋,梁內鋼骨梁尺寸為500mm×1400mm。鋼骨梁上下翼緣板板厚均為40mm,腹板板厚均為20mm。其余梁為6道普通框架梁,最大凈跨7200mm,編號分別為KL1~KL4,其中KL2、KL3各為兩道、一跨,其余均為一道、六跨。框架梁截面尺寸以500mm×800mm為主,還有300 mm×800mm,500 mm×700mm截面尺寸。梁主筋均為三級25。樓板厚度200mm。梁板混凝土強度等級C40。部分柱為型鋼混凝土柱。
2 鋼結構工程特點及難點
A、B、C三棟主樓轉換層梁最大截面尺寸為800mm×1800mm,鋼筋總重150余噸,另加模板及支撐重量、混凝土重量、鋼骨梁重量,施工荷載達到48. 32kN/m,施工時所產生的效應比使用荷載更不利,為了保證下層鋼結構及轉換層本身施工的安全,無論從平臺腳手架、平臺模板支承體系、梁模板加固、混凝土澆注必須采取有效的措施及合理優(yōu)化的施工方案,使荷載得到有效的傳遞,B、C主樓轉換層施工正值冬季且存在鋼結構施工荷載大、層高高、鋼結構受力復雜等特點和難點,必須制定合理、切實可行的措施確保轉換層鋼結構的施工質量,從而順利完成轉換層施工。
2.1轉換層施工特點
第一:自重大,轉換層鋼骨梁、板自重連同施工荷載達48. 32kN/m。
第二:層高高,轉換層下支撐層高為5. 60m。
第三:鋼結構布置不規(guī)則,受力復雜,轉換層框支梁均為鋼骨梁,截面大,鋼筋排列密集,上下各布置雙排鋼筋,梁柱節(jié)點鋼筋縱橫交錯,施工較困難。
2.2鋼結構工程難點
2.2.1 管理方面難點
單層面積大、所需周轉性材料多,一次投入量大,同轉材料使用率低;施工人員多,轉換層施工期間著重是木工、鋼筋工、金結工要有充足的保證,所以施工組織中要牢牢抓好材料供給和人員組織兩大項。
2.2.2技術方面難點
轉換層在施工中技術上難點較多,具體如下:
2.2.2.1腳手架鋼結構工程
轉換層轉換梁為鋼骨梁,梁、板自重連同施工荷載達48. 32kN/m,轉換層鋼結構自重大,支撐轉換層轉換梁、平臺板的腳手架必須經過驗算,且在轉換層施工過程中必須對下層平臺采用腳手架進行加固。
2.2.2.2模板鋼結構工程
轉換層平臺上梁很多,除框支鋼骨梁外還有普通非框架梁、井字梁。梁板配板設計及梁柱接頭模板加工制作很困難;轉換層層高為5. 6m,超高墻體和超高柱子的模板設計和安裝較困難;轉換層為梁式鋼結構轉換層,梁為鋼骨梁,梁高最大為1800mm,梁的模板支設、加固存在很大難度;鋼結構南北沒有墻體、只有柱子,柱子模板施工難度很大。
2.2.2.3鋼筋鋼結構工程
轉換層鋼結構受力復雜,轉換層框支梁均為鋼骨梁,截面大,鋼筋排列密集,上下各布置雙排鋼筋,梁柱節(jié)點鋼筋縱橫交錯,部分節(jié)點鋼筋需要與型鋼柱、梁連接,需每個節(jié)點實際放樣確定,對于安裝和制作要求精度和難度高,施工較困難。具體表現(xiàn)如下:框支梁上層鋼筋是兩徘,箍筋搭接部位打135度彎鉤后不便于梁筋排放;鋼柱箍筋加密區(qū)如按設計施工需穿鋼骨梁腹板,對鋼結構受力很不利。必須采取措施;井字梁與框支鋼骨梁相交處井字梁鋼筋在框支鋼骨梁內錨固;轉換層以上墻體鋼筋如按《03G101》施工,墻體鋼筋需在框支鋼骨梁內錨固,墻體鋼筋需要穿過框支鋼骨梁上、下翼緣,需要在梁上、下翼緣預留穿筋孔;由于墻體鋼筋很密,對鋼結構受力很不利,必須采取措施;為了保證梁模板具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性,在混凝土澆注過程中不變形,需要在框支鋼骨梁腹板上焊接對拉螺栓;框支鋼骨梁上柱需在框支鋼骨梁內錨固,梁上柱、暗柱需要考慮在梁上翼緣預留穿筋孔;鋼骨梁與鋼骨柱連接部位梁鋼筋需要焊在牛腿上;2.2.2.4鋼骨梁拼接節(jié)點施工很困難。
2.2.2.5混凝土鋼結構工程:框支柱節(jié)點處鋼筋密集,混凝土澆筑、振搗很困難。A、B、C主樓轉換層施工正值冬季,混凝土施工、養(yǎng)護非常困難。