浅谈大跨度劲性混凝土框架梁施工

浅谈大跨度劲性混凝土框架梁施工

浅谈大跨度劲性混凝土框架梁施工
中煤建设集团工程有限公司李鹏 王华平

【摘要】本文结合酒店工程实例对大跨度、大截面框架梁模板支撑体系,异型工字钢起吊安装,劲性混凝土浇筑施工等进行浅谈。
【关键词】大跨度;大截面;超长异型工字钢;劲性混凝土结构;
     1. 工程概况
    运城市珠水国际大酒店工程,为深预制管桩基础,分主楼与裙楼两部分。主楼地下二层,地上二十层;裙楼地下一层,地上四层,建筑总面积约为55970M2。该工程集餐饮、洗浴、住宿及娱乐度假为一体的高档超五星级大酒店,酒店位于山西省运城市盐湖大道与韩信规划道路交叉路口东南角,是山西省运城市地标性重点工程。
 
     2、结构特点简介
裙楼首层为大型宴会厅,层高7.5m,为了增大空间,东西向3-7/J-K轴结构设计两道36m跨框架梁,截面为700mm宽×1400mm高,梁上部纵筋为HRB400 8Φ32,下部纵筋为HRB400 10Φ32;南北向4-6/A-T轴结构设计三道27m跨框架梁,为主要受力梁,截面为900mm宽×1400mm高,梁上部纵筋为HRB400 10Φ36,下部纵筋为HRB400 22Φ36,为了抵抗27m跨度梁扰度变形,梁内设置17米长异型工字钢。焊接工字钢截面尺寸为180mm宽×900mm高,腹板厚8mm,翼缘板厚12mm,上下翼缘板上焊接2Φ16@200mm栓钉,增强与混凝土结合的握裹力。劲性混凝土结构定义是在钢结构柱、梁周围配置钢筋,然后浇筑混凝土,钢构件同混凝土连成一体,共同作用的一种结构,本宴会厅楼顶27m跨度梁为此构件劲性钢筋混凝土结构中劲性可以大幅度提高构件的承载力,而混凝土又可弥补劲性钢筋刚度的不足,彼此起到了相辅相成的作用。它有承载力高、延性好、抗震性好,施工方便等一系列优点。
      3.施工方法
      3.1模板支撑的选择
单位组织不少于5人的专家组,对编制的安全专项施工方案进行论证审查,结合该工程的结构形式和施工特点,27m跨度框架梁构架模板支撑采用成熟的满堂红钢管脚手架支撑体系,并经过全面的相应计算,本工程大跨度梁模板施工方案通过了专家论证,施工方案可行。 本工程框架梁跨度为27m,根据住房和城乡建设部关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知(建质[2009]87号)要求,跨度超过18m,该模板支撑系统必须由建筑施工
3.1.1 梁模板及支撑架构造做法
梁底模板及支撑架
(1)    采用15mm厚多层板,沿梁长度方向铺钉在次木龙骨上。
(2)    次龙骨:采用50×100mm木方,间距150mm。
(3)    主龙骨:采用100×100mm木方,固定在立杆上端的U拖上。
(4)    支撑立杆:采用Ф48×3.5mm钢管,沿梁宽度方向设置3根立杆,即间距为450mm,沿梁长度方向间距为500mm,纵横设Ф48×3.5mm钢管水平横杆步距为1.5m ,距楼板面200mm高搭设纵横向钢管扫地杆。梁两端及梁跨中设剪刀撑,梁两侧设交叉斜撑,采用钢扣件连接牢固。顶板的支撑体系也采用满堂红脚手架,立杆间距为900 mm,步距为1.5m;框架梁支撑体系与顶板满堂钢管脚手架连成一整体。
梁侧模板构造:
(1)侧模板:采用15mm厚多层板。
(2)竖向木方楞:用50×100mm木方, 间距200mm沿框架梁长度方向设置,用铁钉子与侧模板钉牢固。
(3)大楞:用Ф48×3.5mm钢管,梁两侧沿梁底上、楼板底下150mm各设两排,即设置4根Ф48×3.5mm钢管为大楞。沿梁高度、长度方向每600mm间距采用Ф14对拉螺栓加固,每端用双山型扣件、双螺母进行对拉加固,固定水平、竖向大小楞,使梁模板满足梁的截面尺寸。
312支撑体系的回顶加固
经过计算每道27米长框架梁的自重约100吨,满堂红脚手架直接落在裙楼负一层顶板上,为了保证大跨度梁支撑系统的稳定性与楼板的安全性,需要在裙楼负一层采用钢管脚手架进行回顶。下一层钢管脚手架的搭设方式同上一层大跨度梁支撑体系间距搭设一样,立杆直接落在裙楼基础底板上,要求每根立杆中心与上一层立杆中心同一垂直线,间距按450*500 mm布置;脚手架沿梁宽方向每侧扩出三跨,立杆间距为900mm,步距1500mm,钢管立杆上端采用U拖与50*100 mm木方顶住楼板。
        3.2工字钢梁的加工制作
每根工字钢梁宽度为180mm,高度为900mm,为异型H钢梁。钢梁腹板厚8mm,翼缘板厚12mm,上下翼缘板上焊接2Φ16@200mm栓钉,工字钢总长17米,自重约1.8吨,。为保证工字钢焊接质量,我施工单位选定由专业资质的钢结构加工厂家一次加工17米长成型,然后采用超长拖挂汽车运输进场。设计要求工字钢焊缝为二级,为保证焊缝质量,全部采用厂内机械焊接,并按《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)要求做探伤试验。工字钢加工完毕,探伤试验合格,建设单位、监理单位、施工单位对厂内工字钢进行三方检验验收合格,允许钢梁进场。(三方厂内验收图如下)
 3.3工字钢梁的运输、吊装就位
本工程的工字钢梁为异型钢梁,宽度与高度比例为1:5,且上下翼缘板要求焊接2Φ16@200mm栓钉,总长17米极容易失稳。工字钢成型后的运输,吊装就位是一难题,项目部制定了专项吊装方案。我项目部提前了解了从钢结构厂到我工地的运输路线,选择合适的路线保证拖挂汽车正常行驶。我们要求钢结构加工厂家采用30mm厚的钢板焊接吊点,以17米长钢梁中心往两侧4米在翼缘板顶面各设置一个吊点,保证起吊点焊接质量。在车间内利用桥架吊车把工字钢钢梁吊装在拖挂汽车上,工字钢底铺设方木,采用钢管支架支撑牢固,确保运输过程不倾倒。工字钢运输到现场,直接吊装到工作面,减少现场堆放与二次搬运。现场采用自有的6517型塔吊吊装,工字钢翼缘板顶面两个起吊点距离8米,采用两根8米长的Φ12.5钢丝绳兜挂吊点与工字钢形成等边三角形,然后与塔吊吊钩挂牢,工字钢两端设置缆风大麻绳,由专人在楼下现场控制缆风绳,楼上下均由专人指挥。塔吊先试吊工字钢一定高度,待吊装平衡稳定,然后正式吊装到施工部位工作面。脚手架早已按方案搭设完毕,框架梁底模板已铺设完毕,模板按L/400起拱6cm,支设工字钢的钢筋马镫铁布置完毕,工字钢位置线由测量人员放设完毕,工作面上由专人接应确保工字钢准确安全就位。不到1小时的时间,安全准确的完成了三根工字钢梁的吊装就位。
3.4钢筋绑扎
框架梁下部纵筋为HRB400 22Φ36,在工字钢就位前,提前按图纸要求的位置间距布置完毕。工字钢就位后,开始布置上部HRB400 10Φ36纵筋。框架梁受力纵筋采用Ⅰ级直螺纹套筒连接,框架梁钢筋接头由专人全数重点检查确保钢筋接头质量。框架梁纵筋、抗扭筋、构造筋、弯起筋依次安装完毕,然后把箍筋从工字钢两端往中间分布绑扎,固定抗扭钢筋的拉钩采用5d双面焊接在工字钢腹板上,保证红烧丝绑扣全数绑扎。
3.5模板加固
钢筋按图纸要求绑扎完毕,并隐蔽验收合格后开始安装两侧模板。框架梁高度为1400mm高,沿高度方向布置两道Φ14对拉螺栓间距为600mm,沿梁长度方向间距600mm通长布置。工字钢在车间加工时提前在腹板上按模板加固要求预留好Φ20的孔,每根对拉螺栓上套上PVC管,浇筑完混凝土后,对拉螺栓抽出可以周转再使用。严格按上述模板施工方案加固模板,确保模板体系的截面尺寸、整体牢固性。
3.6混凝土浇筑
     模板加固完成后,再次对模板支撑体系与下一层回顶体系进行检查,通过验收合格开始进行混凝土的浇筑。框架梁截面为900*1400mm,长度为27米,接近大体积混凝土构件(混凝土构件最小断面≥1米为大体积构件),大跨度梁与宴会厅楼板一起浇筑,浇筑方量为976M3。所以浇筑时按大体积混凝土施工规范要求严格施工,确保混凝土浇筑必须连续。本工程采用商品混凝土,使用汽车泵浇筑。我项目部提前通知商混站,要求商混站组织好混凝土罐车与汽车泵,确保大体积混凝土的连续浇筑。采用“分层法”浇筑,先浇筑框架梁,每层厚度不超过500 mm严格控制每层浇筑厚度,由于大跨度梁上部纵筋过密,采用直径为30 mm振捣棒振捣梁内混凝土,保证振捣密实。然后浇筑顶板,待框架梁第一层混凝土初凝前,再浇筑第二层混凝土,依此方法,浇筑第三层混凝土至顶板顶面标高。经过22个小时多连续浇筑,2010年11月25日上午顺利圆满的完成了大跨度劲性混凝土梁的浇筑。  (该文刊登于建设部《建筑》杂志2011年3月下第6期)