探討超高層建筑轉換層施工技術

探討超高層建筑轉換層施工技術范文

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　　1、工程概況

　　麗原天際城工程位于南寧市，是廣西地區最高的商住樓，建筑面積11.9萬m2，地下3層，地上57層，建筑高度為218m，框支剪力墻結構。該工程一至五為裙樓，在第六層設置轉換層，以上為標準層。本工程轉換層水平構件最大跨度10500mm，構件的最大截面尺寸和支撐高度如下表。本文取GL1梁為計算對象。

　　構件類型構件編號構件截面尺寸 （mm）層高（m）跨度（mm）

　　板B12506.16370

　　三角區板B224002275

　　GL1梁KZL7061400*250010500

　　2、施工方案的比較與選擇

　　確定轉換層模板支撐體系是轉換層的施工關鍵，它直接影響結構安全、工程質量、施工速度和工程施工成本。經估算，若采用常規模板支撐體系，靠下層樓板承受如此大的施工荷載，勢必破壞下層樓面結構；若采用分層卸荷的方法，則必須在施工層下保持有九層支撐，靠各層樓板的變形協調來傳遞分卸荷載，這顯然既不經濟也不能保證樓板不產生開裂等質量問題；若在轉換板下直接用鋼桁架體系作底模，雖然解決了上述問題，但增加了墻體水平施工縫，給施工縫處理帶來困難，同時現場焊接安裝工程量較大，工期相對較長，且桁架拆除后二次使用的機會不大，浪費了材料。

　　經分析比較和計算，結合工程工程特點，確定如下施工方案：采用高強螺栓與工程自身鋼骨梁連接形成支架體系，梁的施工荷載不通過支撐傳遞。

　　3、施工方法

　　3.1工藝流程

　　測量放線→安裝柱、墻鋼筋→柱、墻模分段支設、分段澆筑柱、墻混凝土，澆至梁底50mm→搭設模板支撐腳手架→鋪梁底、側模板→鋪板底模板→梁、板鋼筋安裝→水電配合→板面鋼筋綁扎、柱、墻模支設→檢查驗收→澆筑梁、板、柱、墻混凝土→混凝土養護。

　　3.2混凝土工程

　　3.2.1：混凝土澆筑順序：

　　澆筑豎向結構構件后（豎向構件分兩次澆筑，第一次是澆筑到梁底，待所有模板支撐系統、鋼筋綁扎完成后再進行第二次澆筑），支立水平向構件模板支撐，再澆筑水平向構件混凝土。混凝土澆筑時應先墻柱后梁板；不同強度等級混凝土交接面應先高強度等級后低強度等級。

　　3.2.2：澆筑要求

　　1、梁砼澆筑時，防止施工荷載過分集中，而造成支撐架失穩。澆筑時需分塊分層進行，速度不宜過快，每層厚度控制在500～600mm左右，待主梁澆筑完畢后，再進行樓板的澆筑。

　　2、樓面梁板混凝土澆筑時，泵管出口應隨出料隨鋪攤，不應過多堆積于泵管出口，堆積高度不應超過結構面上100mm。

　　3、嚴格按澆筑順序控制每層砼的澆筑時間，確保下層砼初凝前澆筑上層砼。澆筑上層砼時，振動棒應伸入下層砼50～100mm深，消除上、下層砼可能產生的冷縫。

　　4、模板支撐體系驗算：代表梁構件1400×2500

　　4.1、梁木模板與支撐計算書

　　4.1.1、梁側模板基本參數

　　計算斷面寬度1400mm，高度2500mm，兩側樓板高度250mm。內龍骨布置11道，內龍骨采用50×80mm木方。外龍骨間距400mm，外龍骨采用雙鋼管48mm×3.25mm。對拉螺栓布置4道，在斷面內水平間距400+400+600+600mm，斷面跨度方向間距400mm，直徑14mm。

　　4.1.2、梁側模板荷載標準值計算

　　新澆混凝土側壓力計算公式為下式中的較小值：

　　經計算取混凝土側壓力標準值 F1=46.080kN/m2

　　4.1.3、梁側模板面板的計算

　　面板為受彎結構，要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照三跨連續梁計算，計算寬度0.40m。

　　荷載計算值 q = 1.2×46.080×0.400+1.4×4.000×0.400=24.358kN/m

　　面板：W = 40.00×1.80×1.80/6 = 21.60cm3；I = 40.00×1.80×1.80×1.80/12 = 19.44cm4；

　　計算簡圖彎矩圖（kN.m）

　　剪力圖（kN）變形圖（mm）

　　經過計算得到從左到右各支座力分別為

　　N1=2.113kN，N2=6.077kN，N3=5.166kN，N4=5.411kN，N5=5.344kN

　　N6=5.366kN，N7=5.344kN，N8=5.411kN，N9=5.166kN，N10=6.077kN，N11=2.113kN

　　最大彎矩 M = 0.124kN.m，最大變形 V = 0.3mm

　　（1）抗彎強度計算

　　經計算得到面板抗彎強度計算值 f = 0.124×1000×1000/21600=5.741N/mm2

　　面板的抗彎強度設計值 [f]，取15.00N/mm2；面板的抗彎強度驗算 f < [f],滿足要求！

　　（2）撓度計算：

　　面板最大撓度： v = 0.315mm面板的最大撓度小于220.0/250,滿足要求！

　　4.2、轉換梁內SRC35×1500×500×35鋼骨的技術參數

　　按現場實際情況：跨度為L=10.5m，施工均布線荷載取q=150KN/m，則：

　　M= =

　　W= =0.03641m3

　　I=

　　Q345B，E=2.1×105N/mm2

　　轉換梁總線荷載q=1.2×[0.6×（1.40+2×2.5）+24.00×1.40×2.50+1.50×1.40×2.50]+1.4×2.50×1.40=116.61kN/m

　　可以確定，轉換梁施工總均布荷載小于150KN/m時，利用鋼骨Q345承擔施工荷載是滿足要求的。

　　4.3:轉換梁支撐系統計算

　　基本尺寸為：梁截面 B×D=1400mm×2500mm，梁支撐立桿的縱距（跨度方向） l=0.80米，立桿的步距 h=1.80米，梁底增加5道水平橫向鋼管，承重立桿3道。詳見附圖3

　　圖1 模板組裝示意圖

　　圖2 鋼骨示意圖

　　圖三：梁模板支撐架立面簡圖

　　4.3.1、梁底支撐鋼管計算

　　4.3.1.1 梁底橫向鋼管計算

　　縱向支撐鋼管按照集中荷載作用下的連續梁計算。集中荷載P取橫向支撐鋼管傳遞力。

　　支撐鋼管計算簡圖 支撐鋼管彎矩圖（kN.m）

　　支撐鋼管變形圖（mm）支撐鋼管剪力圖（kN）

　　經過連續梁的計算得到

　　最大彎矩 Mmax=0.843kN.m，最大變形 vmax=0.920mm，最大支座力 Qmax=17.202kN

　　抗彎計算強度 f=0.843×106/4788.0=175.98N/mm2

　　支撐鋼管的抗彎計算強度<205.0N/mm2,滿足要求！最大撓度<600.0/150與10mm,滿足要求！

　　4.3.1.2梁底縱向支撐槽鋼計算

　　槽鋼采用雙［14a槽鋼，力學性能為：截面抵抗矩為W=161.28cm3,慣性矩I=1127.4cm4.

　　作用荷載包括梁與模板自重荷載，施工活荷載等。

　　1.荷載的計算：

　　（1）鋼筋混凝土梁自重（kN/m）：q1 = 25.000×2.500×0.600=37.5kN/m

　　（2）模板、鋼管、槽鋼等的自重線荷載（kN/m）：

　　q2 = 0.600×0.600×（2×2.500+1.400）/1.400=1.65kN/m

　　（3）活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產生的荷載（kN）：

　　經計算得到，活荷載標準值 P1 = （1.000+2.000）×1.400×0.600=2.520Kn/m

　　均布荷載 q = 1.20×（37.5+1.65）+1.40×2.52=50.5kN/m

　　L=400mm、a=50mm，則支座反力R1＝

　　R2=

　　則支座反力R＝R1+R2=45.449KN,,Mmax=

　　雙槽鋼[14a抗彎強度滿足要求。

　　2.92mm ,滿足要求。

　　吊桿螺栓連接鋼骨與梁底的縱向雙[14a槽鋼，雙排間距400mm。

　　計算公式

　　N < [N] = fA

　　其中f —— 吊桿螺栓的抗拉強度設計值，取170N/mm2；

　　吊桿螺栓的直徑（mm）：22，吊桿螺栓有效直徑（mm）：20

　　吊桿螺栓有效面積（mm2）： A = 282.000 ，吊桿螺栓最大容許拉力值（kN）： [N] = 47.940

　　吊桿螺栓所受的最大拉力（kN）：N =支座反力R＝R1+R2=45.449KN

　　吊桿螺母為雙螺母，墊片為35mm厚的鋼板（同翼板厚），吊桿螺栓強度驗算滿足要求！

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