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从增城少年宫项目钢结构工程 探讨建筑施工的技术管理,施工工法和对策

2018-7-6 13:09| 发布者: lujunfei| 查看: 172| 评论: 0|原作者: 陈卫文 赵倩

摘要: 建筑施工技术管理是工程管理过程中的重要组成部分, 并与工程进度、质量、安全息息相关。本文结合增城少年宫项目钢结构工程施工, 从深化设计、三维放样、测量定位、钢结构吊装等几个方面探讨了相关施工技术措施。1 工 ...
建筑施工技术管理是工程管理过程中的重要组成部分, 并与工程进度、质量、安全息息相关。本文结合增城少年宫项目钢结构工程施工, 从深化设计、三维放样、测量定位、钢结构吊装等几个方面探讨了相关施工技术措施。


1 工程概况

广州增城少年宫项目主体大楼为钢筋混凝土框架结构, 外覆铝板及玻璃幕墙, 钢结构主要作为屋面及外墙铝板的骨架, 建筑高度31.9m, 占地面积26291m2, 该项目为地上6层, 地下2层, 总建筑面积56100m2 (其中地上部分约3.3万m2, 地下部分约2.3万m2) , 设计合理使用年限50年。该少年宫建筑造型独特, 主体通过两个相互关联、富有动感的环形组成, 形成象征无穷符号的建筑意境;建筑采用“L”形的双翼式平面布局, 以变化流动的外轮廓线形连接, 使得双翼体量合围出一个花园式的前广场作为城市市民共享的活动空间, 项目整体设计效果如图1所示。

2 钢结构施工难点分析

本工程整个外形面都是由不同曲率半径的双曲面互相过渡组成, 这对其支撑的钢结构龙骨工程和外覆铝板幕墙的加工精度和安装质量 (包括定位偏差、安装校正精度等) 要求非常高, 这是本工程钢结构和幕墙施工的最大难点之一。除此之外, 屋顶中心区部位设置树杈状造型 (如图2) 取代常规钢柱来支撑屋面结构, 节点设计多样, 受力复杂, 也是本工程钢结构施工的难点之一。


(钢树杈部位的施工现场)


2.1 外观钢骨必须按照外覆铝板幕墙的双曲面结

构进行布置, 其中主方向全部竖向支梁采用45°斜角布置。由于内外面均可看到该结构, 因此要保证钢骨过渡平滑, 不得进行结构简化和以多段折梁的形式进行搭建, 这就造成了同一段钢梁需要进行三维的空间弯曲, 同时各弯曲半径均不一致。钢结构加工制作精度控制、现场钢骨结构安装时的坐标转换、测量定位等是本工程主要的施工难点。

2.2 中心区位置的树枝状造型, 其外形模拟树杈, 要求形象逼真, 每根树杈造型和节点受力均有所不同。树杈造型同时还要承受屋面的结构荷载, 作为主要的受力构件, 也取代常规下的钢柱来支撑屋面, 在其周围不允许有其它的支撑结构支撑。由于是斜向支撑结构, 受力分析十分复杂。

3 施工工法和对策

3.1 钢管柱安装前细化设计及加工制作方案, 确定每根构件的加工段并采用放大样的方法检查加工精度, 厂内预拼装, 进一步检查杆件加工精度及螺栓孔位精度。

3.2 屋面主体骨架的加工制作分三段进行。制作时每段预制钢构件在工厂进行预拼装, 安装时在钢管柱垂直的两个面弹墨线并在每段的两端各300mm处标识安装控制线, 垂直度采用2台经纬仪进行检测, 安装时还需及时复核下部垂直度。

3.3 中心筒安装时采用全站仪进行测量放线, 为避免中心筒安装时在大荷载构件移动甩动作用下承重葫芦架受力无法把控, 施工中采用由吊点固定锚栓及承重葫芦架。

3.4 墙架结构采用散件安装法。安装悬挑大梁时需要在高空支撑点搭设操作平台, 由上往下安装悬挑梁及圈梁。吊装后悬挑梁尾部与钢柱进行连接, 支撑件与钢梁、圈梁通过螺栓及时进行连接, 整榀大梁以及圈梁即安装完毕并形成一稳定结构。就位后通过测量大梁端部高度对挑梁伸出长度进行调整以保证标高, 确保就位精度。

3.5 中心筒树杈结构施工时需要在屋架下方设置临时支撑。临时支撑选用φ152×5钢管, 材质为Q235, 支撑高度3.2~5.5m, 支撑下部不在树杈部位的采用H型钢 (H200×200×8×12) 与膨胀螺栓和混凝土结构连接, 支撑钢管与型钢件刚性连接, 支撑选型需进行受力计算。

4 深化设计

深化设计时对屋面梁及树杈连接部位各关键节点进行分类, 选取危险性较大的代表性节点进行受力分析, 从而确定各树杈钢管角度和型号, 确保结构整体受力稳定。树杈与屋面梁连接节点类型为节点板焊接支撑节点, 连接件为φ219×16钢管, 端头板为Q345钢板-250×450×25, 封板厚度12mm。端头板贯入圆管深度200mm, 端头板与圆管截面间角焊缝焊脚高度10mm, 封板与圆管截面间角焊缝焊脚高度10mm, 连接方式为螺栓连接, 选用10.9级的M20螺栓布置两行两列, 间距100mm, 如图3所示。树杈主管、支管均采用φ219×16钢管, Q235钢材 (如图4) , 设计轴力主管为为115k N, 支管小于85k N, 角度区间[30°, 90°], 相贯形式为空间TT型。
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