钢结构建筑转换层施工技术探究——北京通州新光大中心转换层施工分析

发表时间:2020/1/7   来源:《建筑学研究前沿》2019年20期   作者:谢心谦
[导读] 转换层因结构不同,其施工方式也各不相同,本文主要对光大中心的转换层进行分析。

中天建设集团有限公司  北京  101100
        摘要:因建筑上下部平面使用功能的不同,对楼层采用不同的设计结构,并通过楼层进行结构转换,转换层因结构不同,其施工方式也各不相同,本文主要对光大中心的转换层进行分析。
        关键词:钢结构;转换层;桁架;施工流程
       
       
1 建筑概况
        2A商务办公楼等3项通州区运河核心区Ⅳ-02号多功能用地项目为超高层塔楼,结构形式采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系,楼盖采用钢梁+混凝土组合楼板体系。塔楼顶部塔冠为轻型围护钢结构。
        塔楼整体包括地下室4层,地上40层,钢结构雨棚及屋顶塔冠,竖向构件采用,变截面钢管混凝土柱(截面∮1300x65到截面∮700x15),从3层-24层,每层有7根H型变截面钢梁,标高178m和182.5m处分别设有4榀长16.1m高1.75m的H型桁架和2榀长23m高1.75m的H型桁架,楼面梁均为H型钢梁。商业裙房采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,局部长悬挑和大跨度区域采用预应力梁结构。
        塔楼主入口F3~F4转换桁架位于D轴~F轴/1/7 轴。立柱为圆管柱,弦杆及腹杆为H型钢梁。结构形式如下图所示:
       

               图 2分段情况示意图
        
       
其中,2层2-8轴雨蓬钢梁GL13最重,约为40吨,采用分段搭设支撑架体的形式进行吊装,钢梁上桁架牛腿后焊,钢梁主要依据现场布置塔吊吊装性能进行分段,分为三段,分段一重量为13.9t。分段二重量为11.8t,分段三重量为13.9吨。3号塔塔吊37.4m半径可以吊12.0吨,该部位钢梁重量最大为11.8t,满足吊装要求;3号塔塔吊31m半径可以吊14.1吨,该部位钢梁重量最大为13.9t,满足吊装要求;4号塔塔吊31m半径可以吊14.1吨,该部位钢梁重量最大为13.9t,满足吊装要求。
        3 转换桁架安装技术措施
        转换桁架安装思路是在首层地面上设置临时支撑架体,分段安装二层GL13。GL13安装完成后,拆除临时支撑架体,在桁架立柱下方用临时支撑柱支撑,继续安装桁架其他构件,桁架安装完成后,拆除临时支撑柱。
        转换桁架安装流程:为了便于描述,对构件进行编号,如下图示。
        (1)→(7)→(2)→(3)→(6)→(5)→(4)→(8)→(9)→(10)→(11)→(12)→(13)→(14)→(17)→(15)→(16)→(18)→(19)。
       

        图3分段编号
       
       
2层雨蓬钢梁GL13最重,重量约为40吨,采用钢梁分段搭设支撑架体的形式进行安装,分段重量为13.9t,11.8t和13.9t。牛腿在钢柱安装后采用临时码板进行连接,之后完成焊接。
        在地下室一层顶板上钢梁GL13正下方搭设临时支撑架体(如下图示),该处楼板为250mm厚的钢筋混凝土楼板。临时架体下端与16x3000x9000钢板焊接固定,钢板平铺在钢梁正下方,并用膨胀螺栓与楼板固定。
        先安装钢梁分段一和分段三,待这两段钢梁临时固定完成,最后安装分段二,全部固定好后,由4个工人分别在两端进行对称焊接,避免钢梁局部产生残余应力。待所有焊缝全部焊接完成后,拆除支撑架,测量钢梁预起拱值是否满足规范及设计要求
        
        图 4 15.5m跨钢梁安装技术措施示意图
        拆除支撑架后,为防止上部桁架安装时,钢梁下挠,在该部位钢梁中部用一根HW250X250型钢做临时支撑柱。直至桁架安装完成后拆除。并测量钢梁精度是否满足规范及设计要求。
       

        图 5组合支撑架底部采用交叉H型钢梁过渡示意图
        5 施工流程
        具体施工流程共分为18个步骤:
       


       


        
 步骤十三:安装F03层F04层梁上柱,经技术部核算,此2层柱合计吨位约12.5吨,3号塔吊满足吊装,故将其深化成一段2层。 


       
       
结语
        本文以通州区运河核心区IV-02号多功能用地项目为案例,进行钢结构转换层施工流程,从安装设计,工况分析,安装流程等方面进行了阐述,可为同类型建筑提供参考。
        参考文献
        [1]高层建筑结构转换层的施工方法 朱德军
        [2]《建筑结构可靠度设计统一标准》  GB 50068-2001
        [3]《建筑结构荷载规范GB50009-2012》
        [4]《钢结构设计规范  GB50017-2017》
        [5]《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

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