高层建筑大跨度悬挑钢结构施工技术
浅谈高空大跨度悬臂式钢结构连廊吊装施工技术

浅谈高空大跨度悬臂式钢结构连廊吊装施工技术【摘要】:在高空大跨度钢结构连廊工程施工过程中,经常会因施工现场狭窄而无法实现高空平台搭设,从而给施工带来困难,为解决这个问题,采用连廊整体吊装的施工方法施工,不仅解决了施工现场狭窄的问题,还提高工程施工的进度,降低工程施工成本,确保工程施工质量和安全,本文通过实际案例,对高空悬臂式钢结构连廊吊装技术的施工方案进行论述,介绍具体的施工方法,讨论在工程施工当中所采用的安全措施,供相关人士参考。
【关键词】:钢结构吊装施工安全措施一、前言本项目地处昆明市官渡区宝海路与日新路交叉口, 1栋办公楼22F, 2栋办公楼15F,58.8m高处存在空中连廊连接两栋高层办公楼。
钢结构连廊在二栋主体结构上分别设置二根劲型钢柱和六根劲型钢梁,总共4根劲型钢柱,12根劲型钢梁,钢柱向下锚固两层,向上锚固一层,柱脚采用4根地脚螺杆固定,劲型钢柱、钢梁材质均为Q355B,劲型钢梁分别布置在连廊悬挑端对应三层位置,劲型钢梁通常为锚固,钢梁一端与劲型钢柱连接,一端采用埋件与混凝土柱连接,满足悬挑连廊安全性能。
钢结构连廊分为三层,每层之间采用斜撑与箱型柱支撑,框架梁为焊接H型钢,框架抗震等级为一级;钢连廊平面尺寸为17.4mX25.2m,由两个独立的悬臂结构组成,最大悬臂约为13m,总重量约为260吨,连廊各层结构布置如下图所示:钢连廊整体三维模型二、重难点及对应措施重点难点分析:高空连廊整体重量较大,总重达到260吨,单榀桁架重量约40吨,钢结构连廊高空安装措施难度大,安装高度较高达到67.65m。
根据项目特点,经过综合分析,将连廊的两个悬臂部分在地面进行拼装,并在悬臂中间进行临时连接,使两个悬臂结构形成整体,利用“超大型液压同步提升施工技术”将其整体提升到设计标高处,再进行对口处的杆件焊接,最后拆除中部临时连接部分,完成钢连廊整体提升安装工程。
三、钢连廊拼装计划钢连廊构件最大吊重6.1吨,经综合分析,可采用50吨的汽车吊和塔吊共同拼装,钢连廊地面拼装场地在一栋与二栋之间的地下室顶板位置,为此需要满足如下准备工作方可进行拼装工作。
超大悬挑结构高空支模组合式钢平台施工工法

超大悬挑结构高空支模组合式钢平台施工工法一、前言超大悬挑结构高空支模组合式钢平台施工工法是一种高难度、高风险的工程施工方式,可以在高空搭建起一种支模平台,以便建筑施工人员能够安全、高效地进行施工作业,确保施工过程的质量、安全及进度。
目前,在建筑等领域,该工法已经广泛应用,并且获得了良好的效果。
二、工法特点该工法具有以下特点:1.高施工效率。
采用了高空支模组合式钢平台,可同时进行多个施工作业,提高了施工效率。
2.施工高度可调。
可根据实际需要调整施工高度以满足工程要求。
3.工艺先进。
采用了高技术含量的设备和技术,提高了工程质量。
4.适用性强。
适用于悬挑结构的建筑施工,例如天桥、大跨度体育馆、高速公路及城市桥梁等建筑。
5.安全性高。
采用了高强度的材料,经过科学设计和实际测试,确保了施工过程的安全性。
三、适应范围该工法适应于以下场景:1.钢结构悬挑桥梁的建设;2.高空大跨度体育场馆;3.高速公路、城市桥梁等工程建设。
四、工艺原理超大悬挑结构高空支模组合式钢平台施工技术采用先进的现代化技术,结构简单、造价低、能够提高工程施工质量和效率。
其工艺原理就是在起重机的帮助下,将组合式钢平台悬挂在建筑物的外部,然后进行组装安装。
过程中,钢平台、钢杆、斜撑、吊杆等作为组成部分都在离地高度达到100-200米的高度上操作。
该工法的施工工艺主要包括以下几个步骤:1.设计支模结构。
首先,根据建筑物结构设计支模结构,并且根据各个部分所需要的钢材长度、数量等情况准备材料。
2.悬挂支模平台。
将已经组合完成的支模平台以吊装形式悬挂在建筑物外部。
3.搭设各个部分的支杆和支撑。
在对平台进行悬挂之后,需要从下向上逐层搭设支撑结构,并通过吊杆、钢杆等材料来稳定构造。
4.组装支模板。
施工单位需要将支模板装配在支模结构上,并且进行固定。
5.铺板。
在支模装配完毕之后,进行铺板。
6.脱模。
混凝土凝结后,进行支模的拆卸和脱模。
五、施工工艺1.平台的悬挂:悬挂前,需要确认支模定位和吊装方案,保证平台及吊装杆的垂直度。
大跨度钢结构悬挑梁的设计要点和施工技术

大跨度钢结构悬挑梁的设计要点和施工技术发布时间:2023-02-17T07:01:35.544Z 来源:《工程建设标准化》2022年10月19期作者:陈恒[导读] 大型悬臂结构广泛应用于建筑工程中陈恒深圳市前海建设投资控股集团有限公司广东深圳 518000摘要:大型悬臂结构广泛应用于建筑工程中。
关键应用是阳台、体育场看台屋顶、剧院悬臂平台,并且可以直接应用于屋顶。
大型悬臂钢结构、框架式管理系统和平板式管理系统是大型悬臂结构最基本的管理系统。
因此,大型悬臂钢结构在建筑工程中得到了广泛的应用。
最重要的原因是,它可以帮助建筑项目的接收服务平台,并且可以为施工人员提供工作平台,例如,它可以将工程材料和技术设备堆放在悬臂钢结构平台上。
在具体施工过程中,将充分发挥大悬臂钢结构的优势。
一方面,它可以节省施工人员的时间,提高工作效率。
另一方面,大型悬臂钢结构具有重复使用的能力。
当一个项目的施工完成后,施工人员可以拆除大悬臂钢结构,在另一个地方的施工过程中,可以再次建造大悬臂钢框架服务平台。
关键词:大跨度钢结构;悬挑梁;设计要点;施工技术 1工程概况在本项目建设中,主楼2-7层属于由核心筒加楼承板,外挑钢桁架结构;因此,项目顶部为结构复杂的大跨度钢桁架屋面层,悬臂框架的长度不同。
模板支架安装应采用无缝钢管管理系统。
为了确保模板支架能够顺利安装,在设置I型钢时还需要保持水平平整度。
如有必要,应根据四周堆积在主楼的内外角设置工字钢。
设置在2-6层的悬臂梁模板支架,必须采用悬臂工字梁支撑。
在特定坡屋面的施工过程中,最好提前铺设工字钢,并进行模板支设,最大高度为10.8m。
2-6层的悬臂梁模板支撑也与上述工程的实际施工操作相一致。
根据悬臂工字钢支撑,悬臂梁模板安装时,当较大高度为8m时,选择单排和双排柱作为保护框架。
2大跨度钢结构悬挑梁的设计要点和施工技术 2.1精准测量悬挑钢从悬臂钢结构的宏观外观来看,有2块悬绳悬臂钢,与日常生活中常用的秋千非常相似。
高层大跨度悬挑结构模板支撑技术要点分析

高层大跨度悬挑结构模板支撑技术要点分析摘要:高层建筑为追求立面观感效果,通常设计外立面高空时会有向外延伸悬挑造型,高空悬挑结构施工目前较多采用悬挑承力支撑体系,而替代了以往常规使用的落地钢管扣件式满堂脚手架形式。
本文以所实施的项目分别从方案比选、施工顺序、悬挑支撑架体系参数、悬挑支撑架施工工艺以及模板支撑架检查与验收等方面阐述高层建筑悬挑结构模板体系的应用,该体系施工过程不仅安全可靠、施工便利,还大大降低了劳动强度、节约周转料具,取得了较好的社会效益和经济效益。
关键词:高空大跨度;悬挑结构;模板支撑技术对于高层悬挑大跨度建筑的工型钢和三角架用作承重架,要运算架体,架起ADG受重脚支架,现好做好测验,使用科技方法正确的操作顺序才可以保证支架的安全结构,安全操作施工。
运用悬挑结构模板支撑架施工技术可以保障在施工进程中减少任何安全隐患问题的出现,施工人员在施工过程中通过这项技术可以有效采取的施工中的安全防护措施,从而确保施工全部过程的安全稳定。
并且当全部针对外部的施工结束后,施工人员也要为后面的施工而进行支撑架的保留,与此同时施工人员在施工进程中还要针对支撑架进行适当的维护保养。
目前施工人员改革新并加强了悬挑结构支撑架的应用方式,最终将悬挑钢梁和双拼钢管组合的方法构成支架支撑体系。
1、工程概述及施工难点1.1概述。
本次分析的办公大楼总面积为83428平方米,采用核心筒框架,地上建设二十六层,地下建设两层,99.20米的总高度,深埋基础1010.87米。
七层以下到一层都是4.2米层高,八层到二十层是标准层,三点七米层高,二十二层之上就是采用外侧结构朝内缩小。
屋顶悬挑梁板采用26层的顶板制作,屋里面的长度为八十五米,左右宽度为二十七点五米,梁板的平面面积七百五十平米。
复杂是悬梁的主要特点,目前分析的案例以六米跨度的承重支架悬挑结构和操作施工分析。
1.2施工难点。
第一个,本建筑是九十九点二米的悬挑组织建筑,其难度是很大的。
超大悬挑结构高空支模组合式钢平台施工工法(2)

超大悬挑结构高空支模组合式钢平台施工工法超大悬挑结构高空支模组合式钢平台施工工法一、前言随着建筑工程的不断发展,越来越多的超大悬挑结构工程项目涌现,这些项目在施工中对平台的需求也越来越高。
为了能够高效、安全地进行超大悬挑结构的施工,研发了超大悬挑结构高空支模组合式钢平台施工工法,它通过模块化的设计和组装,在施工现场能够快速搭建出安全、稳定的高空支模平台,为超大悬挑结构的施工提供了有力的保障。
二、工法特点1. 模块化设计:该工法采用模块化设计,每个模块由钢结构框架、支模系统、安全扶手等组件构成。
这些模块可以根据实际需要进行组装,使得平台能够适应不同的工程形态和结构要求。
2. 快速搭建:由于模块化设计的特点,该工法的搭建速度非常快,同时也降低了人力和物力的投入。
3. 高强度和稳定性:该工法采用高强度的钢结构框架和支模系统,能够有效承载超大悬挑结构的施工负荷,并保持平台的稳定性。
4. 安全可靠:配备了安全扶手、护栏和防滑材料等安全设施,能够提供良好的劳动保护,确保工人在施工过程中的安全。
5. 环保节能:该工法采用可重复利用的材料,减少了浪费和环境污染,同时也降低了能源的消耗。
三、适应范围该工法适用于超大悬挑结构工程施工,包括大型桥梁、高层建筑、矿山设备等。
四、工艺原理该工法主要通过模块化的高空支模组合式钢平台,在超大悬挑结构工程施工中提供稳定的支撑平台。
通过分析实际工程需要,采取合适的支模结构和钢结构框架进行设计和搭建。
在施工过程中,根据工程需求和结构特点,采取相应的技术措施,如加强支模系统的稳定性、增加安全设施等。
这些措施和应用,能够确保支模平台的稳定性和施工质量。
五、施工工艺1. 平台搭建:根据实际工程需求和设计要求,将模块化的支模系统和钢结构框架进行组装和搭建。
2.支撑调整:在搭建好的平台上,根据超大悬挑结构的具体情况,进行支撑系统的调整和优化,使其能够承载施工负荷并保持平台的稳定。
3. 安全设施设置:在平台上设置安全扶手、护栏和防滑材料等设施,以确保工人在高空施工中的安全。
高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架施工技术

高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架施工技术摘要:大部分常规建筑工程的悬挑脚手架工字钢的长度在1.3-1.5m,随着异形复杂立面高层建筑的增多,对于脚手架的施工技术提出了更高的要求。
为了确保施工的顺利进行和安全性,对于不规则的竖向立面突出,脚手架的施工可采用分段错层悬挑方式,同时悬挑脚手架工字钢的长度在3m以下,能很好的解决高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架的施工问题,同时施工过程中做好安全控制,保证工程顺利施工,实现经济效益和社会效益。
1 高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架施工现状和难点随着我国经济水平的不断发展,城市化进程不断加快,人们开始追求各种形状新颖的建筑,致使各种外形的建筑层出不穷。
异形立面建筑要求更高的脚手架的设计和施工技术。
幕墙的安装工作也带来新的挑战。
常规的规则建筑立面,悬挑脚手架工字钢的长度在1.3-1.5m之间,脚手架设计和施工采用常规方法。
2011年颁布实施的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中规定,悬挑工字钢端部的钢拉杆或斜拉钢丝绳仅仅作为构造的措施进行考虑,不参与计算。
此项规定严重影响了大跨度悬挑工字钢的计算。
实际工程操作时,可通过增大工字钢的型号,改变工字钢支撑的方式解决工字钢的受力问题。
这也使经济成本增加,同时也增加了施工的安全风险。
因此对于高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架施工技术进行研究,有利于加快工程进度,降低安全风险,有利于取得更好的经济效益。
2 高层建筑异形立面大跨度悬挑脚手架施工技术2.1 施工工艺流程施工流程如下:对放线进行测量,工字钢锚环预先埋好,悬挑工字钢梁进行安装,并加固,再对立杆、小横杆、大横杆依次安装,连墙件设置好,栏杆进行安装,剪刀撑搭设,脚手板铺好,挡脚板安装,最后挂号安全网,对底部进行封闭。
2.2 施工前准备工作2.2.1 严格规范施工人员的操作水平和专业素质施工人员受限要具备架子工的作业合格证,且具有脚手架设计安装的相关经验,所有施工人员上岗前都要经过专业培训和考核,同时对施工人员进行统一体检,确保所有人员身体健康,适合高空作业。
现代施工技术-高层及大跨度钢结构施工

(3)高空滑移法
①滑移方法:单条滑移、逐条积累滑移。 ②滑移设备:滑轨、导向轮。 ③同步控制 ④挠度调整
网架单元拼装完成后即可滑移。通常是在网架支
座下设滚轮,使滚轮在滑轨上滑移,也可在网架支座
下设支座底板,使支座底板沿预埋在钢筋混凝土框架
梁上的预埋钢板上滑移。网架滑移可用卷扬机或手动
葫芦牵引。
(4)网架整体提升或顶升法
(2)分条(块)吊装法
条状单元将网架沿长跨方向分割为若干区段,而每个区段 的宽度可以是一个网格至三个网格,其长度为短跨的跨度。
块状单元是网架沿纵横方向分割后的单元形状为矩形或正 方形。
施工要点: (1)网架单元划分 1)网架单元相互紧靠,可将下弦双角钢分开在两个单
元上。此法多用于正放四角锥网架施工。(见图)
提升是将提升设备置于网架上面, 通过吊杆将网架提升到设计标高就 位。
特点:整个网架在地面进行总拼 焊接,然后垂直提升或顶升到设计 标高就位安装。提升法适用于周边 支承的网架,顶升法适宜点支承网 架。
多机抬吊网架
起重机位于两侧抬吊网架
拔杆提升法的空中位移
采用拔杆提升网架
采用电动螺杆提升机提升网架
1.2大跨度钢结构 主要施工方案及技术要点
※1.2.1高空散装法
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1.2大跨度钢结构 主要施工方案及技术要点
※1.2.2分条或分块安装方法
此法又称小片安装法,是指将结构从平面分割成若干 条状或块状单元,分别由起重机械吊装至高空设计位 置总拼装成整体的安装方法。
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1.2大跨度钢结构 主要施工方案及技术要点
2)网架单元相互紧靠,单元间上弦用剖分式安装节点连 接。此法多用于斜放四角锥网架
高空大悬挑钢筋混凝土结构的高支模施工工法

高空大悬挑钢筋混凝土结构的高支模施工工法概述:高空大悬挑钢筋混凝土结构是指建筑物中悬挑部分跨度较大、高度较高的结构。
这种结构形式常见于大跨度桥梁、高层建筑、体育场馆等工程中,其施工是一个复杂且具有挑战性的任务。
为了确保结构的安全和施工的高效,高支模施工工法被广泛采用。
一、高空大悬挑钢筋混凝土结构的特点1. 悬挑部分跨度大、高度高,对施工工艺和材料要求严苛。
2. 结构承载能力强,但施工中易受外力影响,需要采取相应的措施。
3. 高空悬挑施工难度大,需要对工人进行专门培训,并采取安全保护措施。
二、高支模施工工法的优势1. 提高施工效率:高支模可以在高空中模拟出地面的支撑条件,使施工更加稳定、高效。
2. 保证施工安全:高支模的设计和施工考虑到了高空作业的特殊环境,提供了良好的安全保护。
3. 适应性强:高支模可以根据不同的结构形式和施工要求进行调整,适用于各种不同类型的高空悬挑结构。
三、高支模施工的具体步骤1. 基础准备:根据设计要求,施工前需对悬挑部分进行充分评估,确定高支模的支撑方案和施工计划。
2. 钢支撑搭设:将钢支撑架设在悬挑部分下方,确保支撑稳定。
3. 模板安装:根据结构图纸,将模板进行精确的安装和定位,确保悬挑部分模板的平整度和准确性。
4. 钢筋绑扎:根据设计要求,将钢筋按照规定的位置和数量进行绑扎,保证结构的强度和稳定性。
5. 混凝土浇筑:根据施工计划,对悬挑部分进行适时、适量的混凝土浇筑,保证结构的牢固性和耐久性。
6. 高空施工安全措施:在施工过程中,必须严格遵守高空作业的安全规范,如佩戴安全帽、安全带等,并做好施工现场的防护。
7. 支模拆除:待混凝土达到设计强度后,根据施工计划按序拆除高支模,确保结构在拆除过程中不受到影响。
四、典型案例:鸟巢体育场鸟巢体育场是北京奥运会的标志性建筑之一,其悬挑结构设计和高支模施工工法令人瞩目。
在施工过程中,为了确保结构的安全和施工的高效,采用了一系列高支模施工技术,并进行了详细的施工计划和安全保护措施。
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高层建筑大跨度悬挑钢结构施工技术发表时间:2017-12-11T15:45:25.817Z 来源:《基层建设》2017年第26期作者:谭逢熙[导读] 摘要:高层建筑的构架体系极具复杂性,而大跨度悬挑钢结构是在工程项目中应用较为广泛的一项技术,大悬挑钢结构以其自身的优势,为建设高层建筑拓宽了社会空间,而且也保证了高层建筑施工的高效施行。
广东省徐闻县建筑工程公司广东徐闻 524100摘要:高层建筑的构架体系极具复杂性,而大跨度悬挑钢结构是在工程项目中应用较为广泛的一项技术,大悬挑钢结构以其自身的优势,为建设高层建筑拓宽了社会空间,而且也保证了高层建筑施工的高效施行。
本文结合工程实例,分析了高层建筑大跨度悬挑钢结构施工要点与吊装方案,结合模拟施工而得出钢结构安装的工艺状况并对其施工阶段进行监测及结果分析对比。
关键词:高层建筑;大跨度悬挑钢结构;施工前言随着我国经济的高速发展,高层建筑设计正日益向综合型多用途发展,为满足各类高层建筑的功能和城市美观的要求,高层建筑结构体型也进一步向着高度更高、体型更复杂、功能综合性更强的方向发展,这无疑是一项新颖的构架类型,带来偏多的新颖感的同时,也增添了原有的施工疑难。
为了迎合高层建筑的建设,就需要在理论上剖析高层建筑大跨度悬挑钢结构施工,并结合实际对施工结果进行分析研究,为此类大跨度悬挑结构的施工提供了一定的参考。
1 工程概况某大楼由6栋塔楼及1个整体3层地下室大底盘组成。
其中A楼西北角的15层(标高+60.70m)至屋面(标高+71.50m)共3层因建筑立面造型需要采用高位直角悬挑。
结构设计采用H型钢梁和箱形钢柱组成高位多层大悬挑钢结构体系,悬挑长度11.525m,平面形状呈直角等腰三角形,并通过增加斜拉式预应力钢拉杆的方式来改善结构的受力状态,从而增加刚度、减小变形(图1)。
拉杆采用UU型建筑用高强度不锈钢拉杆,钢拉杆规格为φ100mm,强度级别为1030MPa。
图1 大悬挑钢结构剖面2 结构施工要点(1)本工程A楼为钢筋混凝土框架核心筒与钢框架、劲性钢骨柱混合结构,西北角的15层至屋面共3层因建筑立面造型需要而采用高空多层大悬挑钢结构,其悬挑固定端为塔楼主体劲性混凝土结构,悬挑端为由钢柱、钢梁、预应力钢拉杆等组成的空间框架体系,具有安装高度高、悬挑长度长、构件自重大等特点。
(2)大悬挑钢结构的高空吊装需结合现场施工条件,综合考虑结构体系的特点、工程施工总流程、各个阶段的施工工况、可操作性以及施工安全风险、质量、工期等各种因素,因此选择安全可靠、经济合理并有可操作性的吊装方案、确定合理的吊装流程是本工程的重点和难点。
(3)预应力钢拉杆的施工是整个大悬挑钢结构安装施工中的重、难点,预应力钢拉杆施工技术要求高、难度大,其安装与张拉的质量对大悬挑钢结构工程至关重要。
(4)大悬挑钢结构悬挑长度长、悬挑结构自身质量大,结构自重作用导致的结构变形将影响整个悬挑结构的受力、拼装精度和结构安全性,是大悬挑钢结构的施工质量控制要点。
因此,如何充分考虑结构变形问题、控制施工过程变形、稳定性、挠度变化是施工的重点和难点。
(5)在大悬挑钢结构施工过程中,要进行钢结构构件的吊装、高空安装与焊接等工作,同时穿插钢筋桁架楼承板、混凝土等工序,涉及到楼层临边防护及水平防护等综合防护措施,施工安全风险大,如何保证施工过程中的安全是本工程的重点之一。
3 结构吊装方案选择大悬挑钢结构悬挑长度长、单件质量大、构件尺寸大,最大吊装高度达到71.500m,且受现场施工条件制约,吊装工艺复杂,吊装方案的优劣直接影响到整个大悬挑钢结构工程的质量、安全和工期。
因此,选择一种安全稳妥、技术可靠、经济适用的吊装方案就显得尤为重要。
根据现场实际情况,对设置落地式满堂扣件式钢管脚手架、大吨位长臂起重机械直接吊装、设置临时支撑胎架以及利用塔吊进行高空散装等吊装方案从技术可行性、经济合理性、安全可靠性、工期等方面进行对比分析,4种方案优(缺)点如下:(1)搭设落地式满堂扣件式钢管脚手架:搭设工艺熟悉;施工经验丰富;一次性投入架体材料用量大;搭设速度慢,施工周期长;架体超高,高宽比超限,整体稳定性难以保证,施工安全风险极大。
故不采用。
(2)采用大吨位长臂起重机械直接吊装:适用性强;对起重机械性能要求高,需采用500t级以上汽车吊;机械台班费用高,经济性差;大型汽车吊拼装施工效率低,租赁时间较长;现场施工操作面窄小,机械停放位置受影响较大。
故不采用。
(3)设置临时支撑胎架:传力明确,受力合理;杆件定型、现场拼装;杆件可反复使用,造价低,经济性好;施工便捷,实施可行;同时需采用塔吊或汽车吊配合吊装钢构件,增加造价。
故不采用。
(4)利用塔吊进行高空散装:适用范围较广;技术难度较大,安全防护难;不受施工操作面限制;结合土建工程选用塔吊,利用率高;高空散装,工艺简捷,施工速度快。
故可采用。
经对上述4种方案并兼顾土建施工需求进行分析比较,最终确定利用塔吊进行高空散装的吊装方案。
综合考虑场地条件、钢构件质量、吊装质量、工期等多种因素并结合塔吊的工作性能,选用1台TC7035B型塔吊作为高空散装的吊装设备,该塔吊臂长70m,最大起重质量为16t,最小起重质量为3.5t。
4 施工模拟分析4.1 三维施工模型建立为验证钢结构吊装方案的可行性,分析提取吊装施工全过程中结构的内力变化情况,采用专业设计软件建立大悬挑钢结构施工模拟分析模型(图2),模拟分析施工过程中各楼层钢构件安装就位后的各种工况,并分析在各种工况下加载过程中的钢构件、钢拉杆的受力、变形状态。
同时结合吊装机械工作性能对钢构件进行合理的分段,保证分段后的质量都在吊装机械的工作能力范围内。
4.2 施工仿真模拟依据大悬挑钢结构吊装施工方案,整个施工安装过程仿真模拟分析分为6个施工步骤。
第1步为完成塔楼主体结构工程,第2步为完成大悬挑钢结构首层(15层)钢梁安装,第3步为完成大悬挑钢结构钢拉杆安装,第4步为完成大悬挑钢结构16层结构安装,第5步为完成大悬挑钢结构17层结构安装,第6步为完成大悬挑钢结构屋面顶层安装。
通过以上施工仿真模拟分析,得出大跨度悬挑钢结构在安装、张拉等过程中钢构件、钢拉杆的内力、变形等分析结果,表明吊装全过程中大跨度悬挑钢结构变形较为平稳,未出现异常变形及应力突变,证明吊装方案是可行的。
同时提取钢拉杆在各个施工过程中的杆件内力,为后续钢拉杆张拉施工提供依据。
图4 钢拉杆平面布置不锈钢拉杆安装就位工艺如下:(1)将不锈钢拉杆杆体及U形接头、调节套筒等组件依次组装,应将调节套筒调节到适当位置。
(2)现场测量不锈钢拉杆安装节点间的长度即塔楼主体结构固定端与钢结构悬挑端部销轴孔中心的距离L,确定不锈钢拉杆初始安装长度。
(3)采用塔吊进行配合吊装,吊装时采用软吊索在钢拉杆两端及中部进行捆绑,避免损伤杆体表面防腐层。
(4)将组装好的不锈钢拉杆吊装于相应的安装位置,穿入销钉,拧紧盖板。
(5)依次对称安装各悬挑主钢梁两侧钢拉杆,分别就位后,采用专用扳手旋转调节套筒,使4根钢拉杆的松紧度均达到适宜。
5.2.3 16层~屋面顶层钢结构安装16层~屋面顶层钢结构主要构件为箱型柱和H型钢梁,利用塔式起重机按照先柱后梁的顺序进行逐层吊装。
每层钢结构安装时,先安装角部钢柱,并及时连接与之相连的悬挑主钢梁,使安装的构件形成空间结构稳定体系后,再安装次钢梁。
5.2.4 吊装完毕后进行初检吊装完毕后进行初检,并在进行垂直度、轴线、标高的调整后及时拆除手拉葫芦和临时型钢支撑。
5.2.5 楼面压型钢板施工待15~17层的主次钢梁验收通过后即可安排压型钢板铺设。
安装前根据钢梁的平面位置绘制压型钢板的深化设计图、排版图,根据深化设计图进行压型钢板的加工与现场配套。
压型钢板的铺设由下往上逐层施工,本着先大后小、先长后短、先主后辅的原则进行铺设。
5.2.6 不锈钢拉杆张拉待15~17层的压型钢板铺设完成后,即可进行钢拉杆的张拉,分别同时张拉L1和L2、L3和L4。
按以下张拉程序进行:(1)分别安装专用张拉工装及液压穿心千斤顶于L1和L2、L3和L4钢拉杆上。
(2)启动千斤顶进行分级张拉、缓慢加载,同时旋转调节套筒并保证张拉位移与调节套筒旋转同步跟进。
(3)张拉到指定吨位后,将螺母、锁紧螺母旋紧,并观测悬挑钢结构各构件变形、挠度变化情况。
(4)油泵回油,千斤顶卸载,依次卸下工装螺母、垫板、千斤顶、定位板、张拉撑脚、连接螺母、工装拉杆。
6 钢拉杆施工阶段监测及结果分析对比为保证不同施工阶段荷载作用下,各钢拉杆的拉力与设计拉力相吻合,保证结构受力安全性,对钢拉杆实际承受的拉力进行了监测。
监测采用具有较高测试精度及宽松测试条件的振动频率法,即根据在一定条件下拉杆拉力与拉杆的振动频率存在对应的关系,采用振动频率法测量拉力。
其流程为:现场信号采集时,用专用的夹具将加速度传感器固定在拉杆上,以拾取振动响应;对记录的振动信号进行谱分析,分析得到拉杆的多阶自振频率;根据拉杆实测频率及其长度、线密度、垂度、边界条件抗弯刚度等,计算拉杆拉力。
钢拉杆实际承受的拉力监测,分别于楼面板混凝土浇筑前(即测试工况1)、浇筑后(即测试工况2)及玻璃幕墙安装后(即测试工况3)荷载变化的情况下进行。
提取各个阶段各钢拉杆的实测拉力值与仿真分析值进行比较。
经过对4根钢拉杆的拉力测试显示,在楼板面混凝土浇筑前、浇筑后及玻璃幕墙安装后等各种荷载工况下,实际测得的拉杆拉力值与仿真分析值吻合得较好,可见施工仿真模拟分析为实际施工提供了可靠的理论基础依据,保证了结构的受力与设计相符。
7 结语总而言之,高层建筑惯用的施工设计,能增添原有的综合性,但这惯用的构架体系,也附有相对复杂的特性。
为了方便高层建筑施工,大跨度悬挑钢结构便在实际建筑工程项目的施工中得到了非常广泛的应用,只有充分掌握高层大跨度悬挑钢结构施工技术,并实践于实际的施工项目中,才能实现了快捷、安全、经济的目的,更高效地完成目标任务及保证施工质量。
参考文献:[1]刘广文,付学勇.高空混凝土结构悬挑高大模板施工技术[J].住宅产业.2011(11)[2]孙晓阳,曹浩,黄丽娟.高层大悬挑结构高空支撑技术[J].施工技术.2011(17)。