浅析钢混异形结构建筑施工重要性

浅析 钢混异形结构建筑施工重要性

吴涵

中国建筑第二工程局有限公司华东公司

摘要：随着现代建筑对个性化审美的需求，建筑结构体系越来越标新立异，异形结构形式满足了时代新颖化与创新性的发展要求，但同时也给施工管理带来了不小的难度。因此，建筑企业只有在项目实际建设过程中充分考虑建筑结构体系的特点，采取相应的施工技术措施，才能确保工程顺利开展。本文介绍了超高层钢筋混凝土异形结构建筑的施工要点，并详述了钢结构工程、混凝土工程、模板工程等技术工艺。

关键字：建筑结构；异形结构；钢结构

钢混异形结构建筑采用内筒钢筋混凝土核心筒结构加外框混合框架的结构体系，通过对关键施工技术的控制来达到项目质量目标和进度目标的要求。在钢混异形结构建筑施工前，施工人员做好超前施工技术准备工作，认真剖析建筑复杂的结构体系，做到超前策划与深化设计工作，为工程的顺利开展创造条件；另外，施工人员应重点抓好关键工序施工管理，根据工程的实际情况，充分利用先进技术，并做好预防质量通病工作，以达到项目建设质量目标。^【1】

1.钢结构施工技术优化

（1）先进行办公楼的钢结构施工；塔楼先进行核心筒墙体施工，依次进行钢框架层钢结构安装和压型钢板结构施工，最后进行屋顶皇冠钢结构安装。钢结构主要由办公楼核心筒劲性钢骨、外框架十字形钢柱、楼层H形钢梁、环带桁架、伸臂桁架、压型钢板及顶部塔冠钢结构组成。为了提高施工效率，施工人员在施工前对原设计图及技术要求进行合理的节点设计。由于本工程为高层框架结构，钢结构体量大，因此，构件的交货顺序严格，节点多且复杂，各零件焊接固定十分讲究。为了降低钢结构在施工中的复杂性，确保快速、安全地完成钢结构的部分施工任务，本工程通过设计深化最终确认从原来的79.8万个焊点优化至28.5万个，并从材料与焊接这两个关键点来严控钢结构制成品的质量。

（2）钢结构部分应注重施工过程控制，各个施工过程控制精度均应控制在误差要求范围内并通过验收，以保证结构安装后整个结构安装的最终精度。本工程钢结构吊装分为地上核心筒L1～L4层钢结构和地上外框部分及核心筒L4层以上钢结构等部分。钢柱起吊前应先安装好工具式操作平台，采用50t履带吊协助塔吊将钢柱起扳；然后由2台起重机械进行吊装。钢柱吊装就位后及时安装周边主梁，形成稳定结构，后对称安装楼层钢结构。

（3）塔楼共设一道桁架层，环带桁架安装顺序为先安装下弦杆组合构件，再依次安装立杆、斜腹杆，最后安装上弦杆组合构件。为便于校正和调整安装偏差，施工人员在吊装桁架时，应先临时固定，合拢后再进行整体校正，最后进行终固（见图2）；伸臂桁架为先安装下弦杆组合构件，再依次安装立杆、上弦杆组合构件，最后安装斜腹杆。根据施工经验，伸臂桁架斜腹杆件的终固时间尚有优化的空间，但应尽量提前终固，为后道工序提供条件；斜腹杆的最终连接固定以施工现场最终计算结构并与设计协商后为准。

2.混凝土泵送与浇筑

（1）由于本工程建筑高度达279.85m，工程最高泵送高度达265m，混凝土泵送难度大。对此，本工程结构高度100m以下的采用普通硅酸盐混凝土，结构高度100m以上的采用自密实普通硅酸盐混凝土。同时，泵管按照A、B、C、D四路输送管道布置，即芯筒两路、外框两路。^【2】A、B两路输送管道平均分配钢管混凝土框架柱、组合楼板混凝土方量，C、D两路输送管道平均分配核心筒混凝土方量。管道采用7.1mm厚高强度耐磨的139.7规格混凝土输送管，泵送高强混凝土使用寿命约50000m3，以此来确保管道的安全系数。四路输送管道在竖向管和水平管转换处的水平管上可设置单向截止阀，竖向立管在立面布置上采用转向弯管布置方式来降低垂直压力。

（2）对核心筒结构和外框结构进行混凝土浇筑。核芯筒结构浇筑在液压爬升钢平台上放置2台半径25m的布料，外框结构浇筑采用软管引导：1～20层采用2台HBT80C-1818D3型混凝土固定泵普通泵送；21层～屋面层采用2台HBT90CH2135D型混凝土固定泵高压泵送；每根混凝土泵管设置2个固定装置进行连接，在弯管及特殊部位增加固定连接装置。在混凝土泵至垂直泵管之间的水平管段接入截止阀，每路一个，用于阻止垂直泵管内混凝土回流，并保证地面水平管道长度约为垂直高度的1/4。

（3）本工程超高层混凝土泵送主要包括塔楼核心筒及框架柱C60高强混凝土，自底板面至L45；C50混凝土，自L46至屋面层；梁、板C35混凝土，自B3至屋面层；压型钢板组合楼板均采用C35混凝土。核心筒1～5层结构施工采用C60商品混凝土，56m汽车泵停靠在主楼南侧，施工车辆从东南侧3#大门进出场地。核心筒浇捣流程为分层浇筑，先浇筑至2m，待混凝土初凝前继续往上浇筑；核心筒6～57层结构混凝土浇捣采用2台移动布料机进行浇捣，利用T1塔楼泵管C及泵管D，分别对塔楼核心筒进行浇筑。浇筑顺序为由西向东均匀布料，每次混凝土浇捣为1层。

3.整体液压爬升钢平台模板系统施工要点

（1）为了确保工程进度及安全，核心筒20.950m～291.350m标高采用核心筒架交替支撑式液压爬升整体钢平台模架系统进行施工。核心筒架交替支撑式液压爬升整体钢平台模架系统是通过钢梁组成的钢平台与挂脚手连接，形成全封闭的操作环境，并利用导轨立柱承重、油缸相互交替顶升来爬升。整体液压爬升钢平台模板系统由钢平台系统、内外挂脚手系统、钢柱爬升系统、筒架支撑系统和钢大模系统共五部分组成。为了提高作业效率，工程在芯筒内设置了1台高速人货梯，通过自行研发的移动式施工电梯导轨附着装置实现了人货梯与整体钢平台的联动，从而在保证人员、物料从地面至钢平台顶面便捷通行的同时，不影响钢平台的爬升作业。

（2）工程核心筒大模板从5层施工时启用。液压爬升钢平台大模板系统采用钢大模，采用-5mm板作为面板，双拼10号槽钢为横向围檩，平均间距为800mm；采用6.3#槽钢为竖向围檩，间距≤300mm。钢平台系统安装应遵循安装规定流程，先对钢平台进行安装，浇捣4～5F的混凝土并按照规定日期进行养护，后拆除内筒脚手架和散装木模板；将内模板拆除，拆除核心筒筒体内的脚手架至2层楼面标高以上2.6m标高位置；搭设隔离平台，准备安装钢平台。根据塔吊起重量和场地情况，筒体内构架采用地面组装整体吊装或分段吊装的方法，补缺踏步板和内侧网，将大模板安装并进行临时固定，然后分块安装钢梁及钢平台铺板，连接平台梁和内筒架，向下拆除核心筒外脚手架至2层楼面标高以上2.6m标高位置，安装外挂脚手架吊架、侧网及走道板；安装立柱导轨、爬升靴及油缸，用整体液压控制系统进行调试，待验收合格后根据加工图加工钢大模并验收。按照模板平面标号图进行对号安装每块模板。在钢平台安装前，钢大模应提前一层进行安装使用，因为钢平台系统安装后，钢大模将无法安装。在安装时，以坐标点控制钢模板边线位置的准确性，遇劲性钢柱处通过合理计算避开，遇劲性钢柱扩大部分采用劲性柱作为中间传力体系。

4.结语

综上所述，本文对超高层钢混异形结构商办楼建筑施工的关键技术进行了分析与探讨。施工人员应在施工前做好场地布置，确保施工中可形成流畅的运输体系，满足施工进度目标要求。本工程根据实际情况，对异形结构建筑体系施工中的重点问题进行了总结，并详述了钢结构工程、混凝土工程、模板工程等技术工艺，通过设计深化与施工优化，确保施工技术应用更加科学、合理，最终使整体项目得以保质保量完工。

参考文献：

1. 李桂青,瞿伟廉.四角点支承带过梁正交异性钢筋混凝土带肋板的静力与动力计算[J].武汉建材学院学报,1981(02):65-83.

2. 李桂青,瞿伟廉.四角点支承带过梁正交异性钢筋混凝土带肋板的静力与动力计算[J].武汉建材学院学报,1981(02):65-83.