1 钢结构工程概况
转换层是高层建筑中极其重要的钢结构,转换层钢结构形式不同其施工方法也各有特点。转换层的钢结构形式主要有梁式、柘架式、空腹析架式、箱式和板式。目前梁式转换层用得较为广泛。华骏国际中心钢结构工程主楼转换层属于框支钢骨梁式钢结构转换层。
华骏国际中心是以商业为主,兼有办公、住宅、商业等功能为一体的3塔楼高层建筑,建筑面积118848m2,地下共三层,地下三层为停车场,总建筑高度99. 8m,框架剪力墙钢结构体系,主楼基础为平板式筏基,裙楼基础为梁板式筏基,设有3层裙楼,采用框架钢结构。
A、B楼地上31层,1~3层层高分别为5. Im、5.Im、5.6m,4层以上为标准层,层高3m,转换层设置在3层,建筑面积718. 08m2。为框支钢骨梁式钢结构转换层,层高5. 6m,转换层设有9道框支钢骨梁,最大净跨10300mm,编号分别为KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL4、KZCJGL5, 其中KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL4均为两道、两跨,KZGGL5为一道、三跨,框支钢骨梁KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL5截面尺寸为800mm×1800mm,上下各分两排配置14根28三级钢筋,梁内钢骨梁尺寸为500mm×1400mm, KZGGL4截面尺寸为700mm×1800mm,上T各配置12根28三级钢筋,梁内钢骨梁尺寸400mm×1400mm。钢骨梁上下翼缘板板厚均为40mm,腹板板厚均为20mm。最大钢骨梁为B3线、A3线KZGGL2内钢骨,单重4. 366吨。共两榀。其余梁为15道井字梁,最大净跨10300mm,编号分别为JZL1~JZL11,其中JZL1、J21.2、JZL3、JZL6各为两道、两跨,其余均为一道、两跨。井字梁截面尺寸均为300mm×lOOOmm,配筋为三级20、三级25钢筋为主。楼板厚度200mm。梁板混凝土强度等级C40。部分柱为型钢混凝土柱。
C楼地上29层(不包括电梯机房),1~4层层高分别为5. Im、5.Im、5.6m、6.3m,5~25层层高3m、26~29层3.15m。转换层设置在3层,建筑面积747. 05m2。同样为框支钢骨梁式钢结构转换层,层高5. 6m,转换层设有6道框支钢骨梁,最大净跨7200mm,编号分别为KZGGL1、KZGGL2、KZGGL3、KZGGL4,其中KZGGL2为两道、两跨、KZGGL3为两道一跨。KZGGL1、KZGGL4为一道、一跨,框支钢骨梁截面尺寸均为800mm×1800mm,上下各分两排配置14根28三级钢筋,梁内钢骨梁尺寸为500mm×1400mm。钢骨梁上下翼缘板板厚均为40mm,腹板板厚均为20mm。其余梁为6道普通框架梁,最大净跨7200mm,编号分别为KL1~KL4,其中KL2、KL3各为两道、一跨,其余均为一道、六跨。框架梁截面尺寸以500mm×800mm为主,还有300 mm×800mm,500 mm×700mm截面尺寸。梁主筋均为三级25。楼板厚度200mm。梁板混凝土强度等级C40。部分柱为型钢混凝土柱。
2 钢结构工程特点及难点
A、B、C三栋主楼转换层梁最大截面尺寸为800mm×1800mm,钢筋总重150余吨,另加模板及支撑重量、混凝土重量、钢骨梁重量,施工荷载达到48. 32kN/m,施工时所产生的效应比使用荷载更不利,为了保证下层钢结构及转换层本身施工的安全,无论从平台脚手架、平台模板支承体系、梁模板加固、混凝土浇注必须采取有效的措施及合理优化的施工方案,使荷载得到有效的传递,B、C主楼转换层施工正值冬季且存在钢结构施工荷载大、层高高、钢结构受力复杂等特点和难点,必须制定合理、切实可行的措施确保转换层钢结构的施工质量,从而顺利完成转换层施工。
2.1转换层施工特点
第一:自重大,转换层钢骨梁、板自重连同施工荷载达48. 32kN/m。
第二:层高高,转换层下支撑层高为5. 60m。
第三:钢结构布置不规则,受力复杂,转换层框支梁均为钢骨梁,截面大,钢筋排列密集,上下各布置双排钢筋,梁柱节点钢筋纵横交错,施工较困难。
2.2钢结构工程难点
2.2.1 管理方面难点
单层面积大、所需周转性材料多,一次投入量大,同转材料使用率低;施工人员多,转换层施工期间着重是木工、钢筋工、金结工要有充足的保证,所以施工组织中要牢牢抓好材料供给和人员组织两大项。
2.2.2技术方面难点
转换层在施工中技术上难点较多,具体如下:
2.2.2.1脚手架钢结构工程
转换层转换梁为钢骨梁,梁、板自重连同施工荷载达48. 32kN/m,转换层钢结构自重大,支撑转换层转换梁、平台板的脚手架必须经过验算,且在转换层施工过程中必须对下层平台采用脚手架进行加固。
2.2.2.2模板钢结构工程
转换层平台上梁很多,除框支钢骨梁外还有普通非框架梁、井字梁。梁板配板设计及梁柱接头模板加工制作很困难;转换层层高为5. 6m,超高墙体和超高柱子的模板设计和安装较困难;转换层为梁式钢结构转换层,梁为钢骨梁,梁高最大为1800mm,梁的模板支设、加固存在很大难度;钢结构南北没有墙体、只有柱子,柱子模板施工难度很大。
2.2.2.3钢筋钢结构工程
转换层钢结构受力复杂,转换层框支梁均为钢骨梁,截面大,钢筋排列密集,上下各布置双排钢筋,梁柱节点钢筋纵横交错,部分节点钢筋需要与型钢柱、梁连接,需每个节点实际放样确定,对于安装和制作要求精度和难度高,施工较困难。具体表现如下:框支梁上层钢筋是两徘,箍筋搭接部位打135度弯钩后不便于梁筋排放;钢柱箍筋加密区如按设计施工需穿钢骨梁腹板,对钢结构受力很不利。必须采取措施;井字梁与框支钢骨梁相交处井字梁钢筋在框支钢骨梁内锚固;转换层以上墙体钢筋如按《03G101》施工,墙体钢筋需在框支钢骨梁内锚固,墙体钢筋需要穿过框支钢骨梁上、下翼缘,需要在梁上、下翼缘预留穿筋孔;由于墙体钢筋很密,对钢结构受力很不利,必须采取措施;为了保证梁模板具有足够的强度、刚度、稳定性,在混凝土浇注过程中不变形,需要在框支钢骨梁腹板上焊接对拉螺栓;框支钢骨梁上柱需在框支钢骨梁内锚固,梁上柱、暗柱需要考虑在梁上翼缘预留穿筋孔;钢骨梁与钢骨柱连接部位梁钢筋需要焊在牛腿上;2.2.2.4钢骨梁拼接节点施工很困难。
2.2.2.5混凝土钢结构工程:框支柱节点处钢筋密集,混凝土浇筑、振捣很困难。A、B、C主楼转换层施工正值冬季,混凝土施工、养护非常困难。