一、 工程概況
嘉湖新都工程,位於深圳市羅湖區田貝四路與水田街交匯處,
建築面積26495m2(含地下室面積4512 m2),設有地下室2層,地上23層,(其中裙房3層,標準層20層),建築控制高度72.1m,4層以下為框剪結構,5層以上為剪筒結構。
該工程由深圳市中銀紳投資發展****興建,中建(深圳)設計公司設計。
(一)、設計特徵:
該工程的四層為結構轉換層(見附圖一),梁板式結構,梁頂標高為15.55m,板厚為200,配筋φ12@200雙層雙向,最大框支梁截面1000×2400,最大主筋直徑φ32,設計要求框支梁主筋採用焊接接頭,直徑φ32的鋼筋必須採用墩粗直羅紋接頭連線,框支樑端部上筋下錨到柱內,最大 m。
結構轉換層砼強度等級為c50,並摻入美國杜拉纖維,該工程以22軸為左右對稱軸,並在22~27軸線之間設有後澆帶,後澆帶寬度1000,上下各層貫通,設計要求後澆帶應待天後澆築砼。
結構轉換層以下各樓層使用荷載分別為:首層10 kn/m2,二層3.5 kn/m2,三層3.5kn/m2。
(二)、施工要點分析:
1、 框支梁截面較大,自重大,最大達1.0×2.4×2.5=6t/m之多,
框支梁下的三層梁板結構承載能力不足,而且部分框支梁的重心與三層梁的重心不重合,偏心較大。經分析,該工程的框支梁施工荷載傳遞的最不利截面如圖一所示。因此,在選擇施工方法時,必須慎重地對三層及三層以下結構進行承載能力的驗算,不足時,必須採取有效的技術措施,確保三層及三層以下結構的安全。
2、 巨大的框支梁自重及其施工荷載是通過模板支撐系統傳遞到
三層及三層以下的梁板結構上進行解除安裝的,因此,對支撐系統的強度、剛度及穩定性等必須滿足技術要求。
3、 框支梁主筋直徑大,長度大,重量大,箍筋直徑大,密度大,
支座處錨固長度大,鋼筋製作、運輸就位、安裝難度相對也較大。
4、 框支梁截面大,砼澆築後,內外溫度差有可能超過25 0c。
因此,應按大體積砼施工要求,做好養護期間的保溫工作,防止產生溫差裂縫。
5、 結構轉換層砼強度等級設計要求為c50,內摻杜拉纖維,為
高強度砼。
6、 轉換層結構施工期間(9月上旬)正值高溫、多雨季節,天
氣變化異常,颱風、暴雨時有發生,砼澆築期間應避免不良天氣,影響砼澆築質量。
7、 22~27軸間設有後澆帶,後澆帶西側的框架梁被分成了兩段,
在後澆帶內砼未澆築或澆築以後養護期間,這部分的框架梁(3層及3層以下各層)均不能承受自重及其以上的施工荷載。
二、 施工方法選擇
根據該工程設計特徵、工期要求及施工單位的技術條件,以安
全優質、經濟合理為前提,綜合分析後,確定採用一次性整體澆築法,為此對模板、鋼筋及砼澆築方法分別簡述如下:
1、 轉換層施工程式
2、 模板:
模板支撐系統採用φ48鋼管搭設滿樘支撐架,設水平拉桿和剪
刀撐,立桿間距根據施工荷載大小通過計算後確定。
框支梁底模先安裝,待框支梁鋼筋綁紮完成後並經驗收合格,
再立框支梁側向模板和樓板底模。
3、 鋼筋
框支梁鋼筋綁紮安裝在框支梁底模安裝完畢後進行,樓板鋼筋
在樓板底模安裝後進行。
4、 砼澆築
轉換層豎向結構(柱、剪力牆)與水平結構(框支梁、板)同
時整體澆築。
三、 轉換層框支梁施工荷載及結構承載能力驗算
結構轉換層框支梁施工荷載(含結構自重、模板重、支撐架重
及施工活荷載等)是通過模板支撐架傳遞到三層樓面,再傳到二層,最後傳遞到首層。在荷載傳遞過程中,試圖利用樓面結構的承載能力(使用荷載、裝修荷載等)達到層層解除安裝的目的,以施工荷載pmax≤結構承載能力σ[pmax]為安全。
(一)、結構轉換層施工荷載計算
1、 施工荷載計算原則
因結構轉換層施工荷載具有短期的、逐漸加大、又很快趨向安
全的特點,只要砼澆築方法和速度控制得當,當達到最大值時,梁底部先澆築的砼已接近初凝或終凝,施工荷載對支撐結構的影響也逐漸減小。砼全部達到終凝時,結構轉換層已具有自持能力,對支撐結構安全的不利影響會逐漸消失,進入安全期,為此擬定施工荷載計算原則如下:
(1)、施工荷載計算採用標準值,但不計超載係數;
(2)、框支梁線荷載影響範圍(寬度)等於框支梁寬度+2m;
(3)、施工荷載大小,主要取決於框支梁截面大小,截面越大,荷載亦越大,為此以截面較為典型的框支梁為例進行計算,若滿足安全要求,則其它小於該截面的框支梁均參照該方法進行施工。
2、 荷載標準值
靜載:木模板、楞木枋 0.5kn/m2
現澆鋼筋砼自重 25.5 kn/m3
動載:施工人員及裝置 2.5 kn/m2
振搗砼2.0 kn/m2
3、 結構轉換層框支梁施工荷載計算圖一
計算結果列表如下
(二)、支承結構承載能力驗算:
1、二、三層商鋪樓面結構承載能力
設計使用荷載: 3.5×1.4=4.9 kn/m2
樓面50厚裝修層:0.05×25×1.2=1.5 kn/m2
天棚10厚裝修層:0.01×18×1.2=0.22 kn/m2
小計:[p2]=[p3]=4.9+1.5+0.22=6.62 kn/m2
2、首層商鋪樓面結構承載能力
設計使用荷載: 10×1.4=1.4 kn/m2
樓面50厚裝修層:0.05×25×1.2=1.5 kn/m2
天棚10厚裝修層:0.01×18×1.2=0.22 kn/m2
小計:[p1]=14+1.5+0.22=15.72 kn/m2
3、三層結構最大支承能力
σ[pmax]=[p1]+[p2]+[p3]=6.62+6.62+15.72=28.96 kn/m2
(三)、結構支承能力分析
1、 框支梁截面≤1000×1800的部位,三層結構支承能力
σ[pmax]=28.96 kn/m2,大於施工荷載28.73 kn/m2,故認為滿足安全要求。
2、 框支梁截面900×1800(邊端跨間梁)部位,因結構呈現偏
心受力狀態,支承結構板帶計算寬度較小,故三層結構支承能力σ[pmax]=28.96 kn/m2小於施工荷載34.32 kn/m2,故認為不能滿足安全要求。
3、 其它截面框支梁施工荷載均大於結構支承荷載σ[pmax]=28.96
kn/m2,故認為不能滿足安全要求。
四、 結構轉換層鋼管支撐架立桿間距計算
(一)、鋼管、扣件技術條件:
1、 鋼管:
外徑48mm,壁厚3.5mm,截面積a=489mm2,每公尺重3.84kg,截面抵抗矩w=5080mm3,抗壓強度允許值[f]=205n/mm2。
2、 扣件:
抗滑移實驗荷載7kn時位移值δ1≤7.0mm,
10kn時位移值δ2≤0.5mm,
偏心矩e=53mm。
(二)、壓桿抗壓強度計算值:
公式:fmax=≤[f]=205n/mm2
式中—壓桿穩定性係數,取0.525
m=en=53n
圖二 n=
=(205-)×0.525×489=14.3kn
(三)、結構轉換層鋼管支撐架立桿間距計算
1、200厚板下支撐間距計算荷載
1.2×(0.2×25.5+0.5)+4.5×1.4=13.02kn/mm2<14.3 kn/mm2
故縱橫向間距為1000。
2、600×1200截面框支梁下支撐架,截面如圖二。
(1)、計算荷載:1.2[(0.6×1.0+0.2×2.6)×25.5+(2+2+0.6)
0.5]+4.5×1.4×2.6=53.41kn/m
(2)、立桿布置方式與間距:
橫向布置3根
縱向=0.81m
取500。
3、1000×1400截面框支梁下支撐架,截面如圖三。
(1)、計算荷載:[(1.2×1.0+0.2×3)×25.5+(3+2.4
0.5]×1.2+4.5×1.4×3=77.22kn/m
(2)、立桿布置方式與間距:
橫向布置5根,如右圖
縱向=0.794m
取500。
4、900×1800截面框支梁下支撐
架,截面如圖四圖三
(1)、計算荷載:(46.41+2.65)×1.2+4.5×1.4×2.9=77.14kn/m
(2)、立桿布置方式與間距:
橫向布置3根,如右圖
縱向=0.54m
取500。
圖四 5、1000×1800截面框支梁下支撐架。
(1)、計算荷載:1.2[(1.6×1.0+0.2×3)×25.5+(3+3.2)×0.5]
4.5×1.4×3=89.94kn/m
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