異形結構建筑在施(shi)工(gong)(gong)(gong)過程中的難度會(hui)比(bi)常規(gui)建筑工(gong)(gong)(gong)程更大,因此施(shi)工(gong)(gong)(gong)項(xiang)目部在著(zhu)手施(shi)工(gong)(gong)(gong)前,有4項(xiang)工(gong)(gong)(gong)作必須(xu)提前完(wan)成,確保(bao)施(shi)工(gong)(gong)(gong)萬無(wu)一失。究竟包括哪些內容呢?
施工總體部署
異形結(jie)構施工(gong)應(ying)遵循施工(gong)工(gong)藝要求(qiu),合(he)理(li)地安排施工(gong)程序(xu),并組(zu)(zu)織人(ren)員(yuan)進行施工(gong)。采(cai)用科學的(de)施工(gong)組(zu)(zu)織,合(he)理(li)組(zu)(zu)織人(ren)力、物力。
引進(jin)先進(jin)的施(shi)(shi)工(gong)技術和科學的管理方法,優質(zhi)高(gao)效完成施(shi)(shi)工(gong)任務。采取有(you)力措施(shi)(shi),提高(gao)施(shi)(shi)工(gong)機(ji)械化水平,合理儲備物(wu)資,確(que)保工(gong)程需要(yao)。
施(shi)工前(qian),應確認(ren)異(yi)形(xing)(xing)結構建筑(zhu)關(guan)鍵部位的施(shi)工順序,確保每個步驟都能達到(dao)預期效果。以高空異(yi)形(xing)(xing)鋼(gang)結構為(wei)例,具體施(shi)工可分為(wei)以下步驟。
(1)采(cai)用結(jie)構施工階(jie)段設置的塔吊吊裝第一層平臺標(biao)高以(yi)下所有鋼柱、鋼梁、斜撐(cheng)(cheng),按照設計及規范要求全(quan)面施工完成,對焊縫進行(xing)無損檢測,要求全(quan)部(bu)合格,反(fan)力支撐(cheng)(cheng)平臺采(cai)用型鋼臨時支撐(cheng)(cheng)牢固。
(2)采用(yong)(yong)塔吊安裝中(zhong)心芯(xin)柱及安裝芯(xin)柱限位(wei)裝置(zhi),芯(xin)柱高度應滿(man)足安裝自制桁(heng)架(jia)式吊裝平(ping)衡臂(bei)的高度要求;同時,用(yong)(yong)于(yu)芯(xin)柱提升的手拉葫蘆及千斤(jin)頂就位(wei)。
(3)安裝旋轉(zhuan)體,旋轉(zhuan)體與芯柱間設置(zhi)軸承(cheng)傳動(dong)承(cheng),保(bao)證平衡和靈活。
(4)安(an)裝(zhuang)(zhuang)桁架式(shi)吊裝(zhuang)(zhuang)平(ping)衡(heng)臂及相應(ying)提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)裝(zhuang)(zhuang)置,調整水平(ping)度和垂(chui)直度,驗(yan)收合格后投入使用(yong),芯(xin)柱(zhu)(zhu)的提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)采用(yong)設置固(gu)定(ding)(ding)(ding)在(zai)第一層(ceng)平(ping)臺(tai)的反(fan)力支撐平(ping)臺(tai)上(shang)的四只(zhi)大噸位手拉葫蘆進(jin)行人工均勻(yun)提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)操作,每天提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)高度根(gen)據芯(xin)柱(zhu)(zhu)每節長度確(que)定(ding)(ding)(ding);芯(xin)柱(zhu)(zhu)每次提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)到指定(ding)(ding)(ding)位置后,下(xia)部采用(yong)四只(zhi)千斤(jin)頂(ding)對角對稱頂(ding)緊芯(xin)柱(zhu)(zhu)底部以(yi)避免下(xia)沉,同時(shi)(shi)通(tong)過芯(xin)柱(zhu)(zhu)限位器牢(lao)牢(lao)固(gu)定(ding)(ding)(ding)住芯(xin)柱(zhu)(zhu)以(yi)避免芯(xin)柱(zhu)(zhu)產生水平(ping)位移或傾斜(xie)(xie);芯(xin)柱(zhu)(zhu)提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)的同時(shi)(shi),桁架式(shi)吊裝(zhuang)(zhuang)平(ping)衡(heng)臂同時(shi)(shi)提(ti)(ti)升(sheng)(sheng),并處于空載狀態,時(shi)(shi)刻觀測芯(xin)柱(zhu)(zhu)的垂(chui)直度偏(pian)差(cha)情況,如有偏(pian)差(cha)及時(shi)(shi)調整;每次芯(xin)柱(zhu)(zhu)提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)的高度為超(chao)過下(xia)一層(ceng)需安(an)裝(zhuang)(zhuang)平(ping)臺(tai)高度以(yi)上(shang)3m以(yi)下(xia),然(ran)后吊裝(zhuang)(zhuang)相應(ying)平(ping)臺(tai)以(yi)下(xia)鋼柱(zhu)(zhu)、鋼梁及斜(xie)(xie)撐。
(5)依次重(zhong)復步驟4,直(zhi)至完(wan)(wan)成所有平臺的鋼構(gou)(gou)(gou)件(jian)(jian)(jian)安(an)裝工作;具體(ti)是指主體(ti)結構(gou)(gou)(gou)分(fen)層施(shi)工,第(di)二層結構(gou)(gou)(gou)構(gou)(gou)(gou)件(jian)(jian)(jian)安(an)裝完(wan)(wan)成后(hou),驗(yan)收合格,切割(ge)平衡臂外(wai)挑過長部分(fen),提升芯柱(zhu)并使旋轉體(ti)隨之(zhi)升高(gao),高(gao)度達(da)到后(hou),固定芯柱(zhu),吊裝第(di)三層結構(gou)(gou)(gou)構(gou)(gou)(gou)件(jian)(jian)(jian)安(an)裝完(wan)(wan)成后(hou),驗(yan)收合格,切割(ge)平衡臂外(wai)挑過長部分(fen),提升芯柱(zhu),以此(ci)類推(tui),直(zhi)至構(gou)(gou)(gou)件(jian)(jian)(jian)全(quan)部吊裝完(wan)(wan)成。
(6)桁架式吊裝平衡臂隨著結構截面(mian)變化(hua)而逐漸(jian)縮短;每層鋼構件吊裝完(wan)成(cheng)后應隨之(zhi)搭設(she)鋼管(guan)腳手架平臺,為焊(han)接工作提供操作平臺。
結構深化設計與施工準備
一(yi)些異形結(jie)構(gou)建筑的(de)材料(liao)處理十分困難,尤其(qi)是鋼結(jie)構(gou)建筑,如(ru)梅溪湖國際(ji)文化(hua)藝(yi)術中心(xin)要把22000t鋼結(jie)構(gou)編織成“芙(fu)蓉花(hua)”的(de)骨架,其(qi)中一(yi)部分是要彎曲4.5cm厚的(de)鋼板。
因此在(zai)對(dui)此類鋼(gang)結(jie)構建筑工程進(jin)行深化(hua)(hua)設計(ji)時,應使用了軟件進(jin)行整體深化(hua)(hua)設計(ji),使用該軟件可自定義(yi)生成復(fu)雜(za)三維節點。如最復(fu)雜(za)的蜂窩鋼(gang)結(jie)構由于(yu)存在(zai)大量彎扭構件,利(li)用鋼(gang)結(jie)構深化(hua)(hua)設計(ji)軟件對(dui)彎扭構件三維實體建模,并對(dui)壁板展開及放(fang)樣,解(jie)決加工成型問題。
除(chu)了結構深(shen)化設計外,在(zai)異形(xing)結構吊裝前,還應(ying)使用(yong)軟件(jian)對蜂窩鋼(gang)結構進(jin)行(xing)整體(ti)計算后設置基準(zhun)點、分區域吊裝等。通過(guo)軟件(jian)應(ying)用(yong)計算后可以得知,施工(gong)過(guo)程中該如何確保幾千次(ci)吊裝的安排(pai)與部署(shu),在(zai)工(gong)期內(nei)準(zhun)確無誤安裝完成。
結構深化設計(ji)與施工準備是異(yi)形結構施工中必須(xu)完成的(de)工作,利用(yong)軟件及信息(xi)化平(ping)臺平(ping)臺進行溝通流,實現了加(jia)工企業深化設計(ji)、總包和業主復核、設計(ji)院審(shen)批的(de)連動工作機(ji)制,大(da)幅節(jie)省了時間,提(ti)高了工作效率。
結(jie)構專項分析(xi)
1.高位斜墻(qiang)收進區(qu)受力分析(xi)
一些超高層(ceng)建筑部分(fen)結構為異形結構,如某工程核心筒在高區(qu) L48~L50 層(ceng)采(cai)用(yong)斜墻(qiang)收進(jin),針對該部位的受(shou)力(li)和(he)傳力(li)進(jin)行了詳細分(fen)析,以確保結構設計的可(ke)靠性。 在豎向(xiang)荷載標準值的作(zuo)用(yong)下核心筒墻(qiang)體所(suo)受(shou)的水(shui)平(ping)(ping)拉應(ying)力(li)最大值為 1MPa,豎向(xiang)壓(ya)應(ying)力(li)為1.5MPa,小于2.64MPa混凝土開(kai)裂(lie)應(ying)力(li),因此可(ke)判斷墻(qiang)體水(shui)平(ping)(ping)向(xiang)不會開(kai)裂(lie)。
中震(zhen)荷(he)載作用標準(zhun)值下(xia)(xia),除了(le)墻(qiang)體與連梁(liang)相交處 有水平集(ji)中拉應(ying)力(li)約(yue)(yue)(yue)為 5MPa,其余大部分約(yue)(yue)(yue)為1.5MPa,小于(yu)2.64MPa 混凝土(tu)開裂應(ying)力(li),實(shi)際設(she)計時,連梁(liang)內設(she)置鋼板(ban)并深入墻(qiang)肢一定深度用以抵抗拉應(ying)力(li);墻(qiang)體在中震(zhen)作用下(xia)(xia),豎(shu)(shu)向(xiang)拉應(ying)力(li)約(yue)(yue)(yue)為3MPa,局部最大值約(yue)(yue)(yue)為5MPa,但(dan)疊加豎(shu)(shu)向(xiang)荷(he)載標準(zhun)值后(hou),豎(shu)(shu)向(xiang)基(ji)本無拉應(ying)力(li)。
在(zai)(zai)中震(zhen)彈性(xing)組合工況作(zuo)用下,由于墻體本身在(zai)(zai)豎向(xiang)力(li)及中震(zhen)的應(ying)力(li)水平并不高,最大設(she)計壓應(ying)力(li)約為 13~16MPa,小(xiao)(xiao)于混凝土受(shou)壓承載(zai)(zai)力(li),最大設(she)計拉應(ying)力(li) 1~2MPa,小(xiao)(xiao)于鋼筋混凝土的等(deng)效受(shou)拉承載(zai)(zai)力(li),因此可以滿足中震(zhen)彈性(xing)的承載(zai)(zai)力(li)性(xing)能(neng)目(mu)標(biao)。
在豎向荷(he)載標準值(zhi)的作用下樓(lou)面梁板的傳(chuan)力(li)(li)路徑,核心筒內混凝土(tu)梁最大拉力(li)(li)為(wei) 335kN少于(yu)混凝土(tu)開裂(lie)應力(li)(li),水平樓(lou)面鋼梁最大應力(li)(li)值(zhi)約為(wei) 6MPa 遠少于(yu)鋼材(cai)設計應力(li)(li)。
L50 層核心(xin)筒外(wai)樓(lou)(lou)板(ban)在與核心(xin)筒交界處拉(la)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)最大,約(yue)為1MPa,其余區域(yu)拉(la)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)很小,核心(xin)筒內(nei)樓(lou)(lou)板(ban)的(de)壓(ya)應(ying)(ying)(ying) 力(li)(li)約(yue)為1.5MPa;L48層核心(xin)筒外(wai)樓(lou)(lou)板(ban)的(de)壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)約(yue)為0.5MPa,核心(xin)筒內(nei)樓(lou)(lou)板(ban)的(de)拉(la)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)約(yue)為 1.8MPa,均可滿足設計要求。
2.典(dian)型外框偏心節(jie)點分析
由于(yu)建筑要(yao)求室內(nei)做到無柱的(de)效果,結構(gou)外(wai)(wai)框(kuang)梁(liang)(liang)柱節點(dian)(dian)采用全偏心的(de)節點(dian)(dian)連(lian)接形(xing)式,即外(wai)(wai)環(huan)梁(liang)(liang)與外(wai)(wai)框(kuang)鋼(gang)(gang)柱連(lian)接時,外(wai)(wai)環(huan)梁(liang)(liang)位(wei)于(yu)鋼(gang)(gang)柱的(de)內(nei)側,因此類似工程應分(fen)析典型節點(dian)(dian)構(gou)造分(fen)解圖。
質量保證技術措施
(1)施工(gong)圖(tu)(tu)審查。檢查圖(tu)(tu)紙(zhi)(zhi)設計(ji)的深度能否(fou)滿足施工(gong)的要(yao)求,核(he)對圖(tu)(tu)紙(zhi)(zhi)上構件的數量和安裝(zhuang)尺(chi)寸,檢查構件之間有(you)無(wu)矛(mao)盾;對施工(gong)圖(tu)(tu)紙(zhi)(zhi)進行工(gong)藝(yi)審核(he),審查圖(tu)(tu)紙(zhi)(zhi)在(zai)技(ji)術上是否(fou)合理,構造是否(fou)便于(yu)施工(gong)。對構件的結構不(bu)合理處或(huo)施工(gong)有(you)困難的地方,及(ji)時(shi)與設計(ji)單位(wei)溝(gou)通。
(2)備料和核(he)(he)對。根據施工圖紙計算出各種(zhong)材(cai)(cai)(cai)質、規(gui)格(ge)(ge)的(de)材(cai)(cai)(cai)料用量(liang),提(ti)出材(cai)(cai)(cai)料計劃(hua);按(an)照材(cai)(cai)(cai)料計劃(hua)和材(cai)(cai)(cai)料合格(ge)(ge)證、材(cai)(cai)(cai)質單認(ren)真(zhen)核(he)(he)對來料的(de)規(gui)格(ge)(ge)、尺寸、重(zhong)量(liang)和材(cai)(cai)(cai)質。
(3)支架、模(mo)板(ban)質量控制。模(mo)板(ban)厚度(du)尺寸應滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu),要(yao)有足(zu)夠的強度(du)、剛(gang)度(du)、平整度(du)和光潔(jie)度(du)并;外(wai)露(lu)面(mian)使用模(mo)板(ban)不(bu)倒用不(bu)得超過梁次,模(mo)板(ban)接(jie)(jie)縫采(cai)用先進(jin)可靠的技術工(gong)藝,以確保接(jie)(jie)縫滿(man)足(zu)外(wai)觀質量要(yao)求(qiu)和混(hun)凝(ning)土耐久(jiu)性需要(yao)。加強模(mo)板(ban)的維修(xiu)與保養,拆摸后(hou)及時清理、整修(xiu)、涂刷脫模(mo)劑。
(4)鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)工程(cheng)質量(liang)保證(zheng)措施(shi)。鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)采購:必須(xu)有出(chu)廠(chang)質量(liang)保證(zheng)書,沒有出(chu)廠(chang)質量(liang)保證(zheng)書的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)不采購,對使用(yong)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)嚴(yan)格按(an)規(gui)定取(qu)樣,試(shi)驗合(he)(he)格后(hou)方能使用(yong)。鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)配(pei)料(liao)卡必須(xu)經(jing)過技(ji)術主(zhu)管審核后(hou)再下料(liao),下料(liao)成(cheng)型的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin),按(an)圖紙(zhi)編(bian)號順(shun)序掛牌,堆(dui)放(fang)整齊,鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)的(de)(de)堆(dui)放(fang)場地要采取(qu)防(fang)銹措施(shi)。鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)綁扎(zha)完(wan)畢,要經(jing)過監理(li)(li)工程(cheng)師驗收合(he)(he)格后(hou),方可澆筑混凝土,及(ji)(ji)時處理(li)(li)在施(shi)工過程(cheng)中(zhong)發生的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)及(ji)(ji)預埋件移位等問題。
(5)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)攪(jiao)拌(ban)(ban)(ban)質量(liang)控制。混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)攪(jiao)拌(ban)(ban)(ban)時(shi),應隨時(shi)監測攪(jiao)拌(ban)(ban)(ban)質量(liang),確保(bao)符合(he)設計要(yao)求的(de)規定(ding)。季節性施工(gong)時(shi),應考(kao)慮(lv)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)降(jiang)溫與保(bao)溫,對(dui)拌(ban)(ban)(ban)和(he)物測定(ding)坍落(luo)度、擴展度、泌水率、含氣量(liang)等(deng)進行測定(ding),保(bao)證良好的(de)工(gong)作度和(he)可(ke)泵性。攪(jiao)拌(ban)(ban)(ban)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)時(shi),骨料不得帶有雜物,并嚴格(ge)控制混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)配合(he)比和(he)坍落(luo)度。