高层建筑消防连廊结构施工技术.docx

高层建筑消防连廊结构施工技术construction technology for fire-fighting corridor structure of high-risebuilding范中飞上海市第五建筑有限公司 200063摘 要：沈阳某高层住宅工程，建筑高度 87.2 m，在 19 层 29 层设置了室外消防连廊，消防连廊结构面标高为 53.5 m，29 层处消防连廊梁底标高为 82.3 m。针对高空结构施工的这一技术难题，采用了施工钢平台的技术处理措施，确保了 高空中结构施工的安全和质量。该技术实施效果好，经济又实惠，可为以后类似结构施工提供参考。 关键词：高层建筑 消防连廊 结构施工 安全中图分类号：tu974/ 文献标识码【文章编号】1004-1001（2012）03-0200-03b工程概况沈阳某工程7# 楼为一幢高层住宅楼，地下 1 层，地上30 层，标准层层高 2.9 m，建筑高度 87.2 m，建筑面积17 500 m2，混凝土框架剪力墙结构。由 19 层开始至 29 层设 置室外消防连廊，消防连廊和两侧楼梯间休息平台标高一 致，并作为连接相邻单元的疏散通道。消防连廊为梁、板结 构，梁板混凝土强度等级均为 c25，梁截面为 300 mm800 mm，板厚 150 mm，宽度为 2.1 m，跨度为 9.4 m（图 1）。19 层处消防连廊结构面标高为 53.5 m，29 层处消防连廊梁 底标高为 82.3 m。如何在 50 m 余高的空中为消防连廊这一悬空结构搭1图 1 消防连廊平面布置设模板施工操作平台和脚手架，并在确保安全的前提下保质保量地完成施工任务，是本文讨论的主要问题。2 消防连廊施工方案2.1 方案设计 本工程中可以供选择的施工方案有如下 2 种：（1） 落地式模板支撑架及脚手架。该方案是在地下室 顶板上开始搭设落地式模板支撑架及脚手架，整个架体的作者简介：范中飞（1980）男，本科，工程师，一级建造师。作者地址：沈阳市和平区青年大街 318 号 e 栋 12b01 室（110004）。收稿日期：2012- 02- 10!4 结语框支转换结构受力复杂，构件相对比较巨大，是高层、 超高层建筑中重要的抗震结构体系，也是高层、超高层建筑 施工的重点和难点之一。实践证明，采用叠合法施工框支转换大梁可以充分利 用结构自身的强度和刚度, 来减少施工荷载，降低施工风 险，这是经济和可行的施工方法。通过一系列的钢筋优化， 不仅很好地方便了施工现场操作，而且保证了梁柱节点的 整体性，实现了框支结构的设计意图，为国内超高层超大梁 转换层整体施工及设计优化积累了宝贵的经验。图 6 优化后的核心区柱箍3.4 上部剪力墙结构钢筋锚固为了解决上部剪力墙插筋预留问题，我们在型钢加劲 板顶部根据设计插筋位置坡口焊接直螺纹套筒，将与型钢 柱加劲板相碰的插筋均改为与直螺纹套筒连接。20020123 building construction范中飞 高层建筑消防连廊结构施工技术搭设高度为 55 m。（2） 悬挑式模板支撑架及脚手架。该方案是先在 18 层楼梯休息平台处搭设 1 个悬挑式施工操作钢平台，然后 在操作钢平台上搭设模板支撑架及脚手架。其中模板支撑 架的搭设高度为 2.9 m，脚手架搭设高度为 17.4 m 和 16.5 m。17.4 m 高脚手架从悬挑钢平台开始搭设，16.5 m 高脚手 架从 24 层开始搭设，为悬挑式脚手架。2.2方案比较及选定 采用落地式模板支撑架及脚手架方案进行施工，因架体宽度仅为 2.7 m 且仅有两侧墙面可供拼接，故整个架体 稳定性较差，容易出现架体事体失稳的情况。另外，从地下 室顶板开始搭设工作量大且牵扯到地下室顶板加固等问 题，工作效率低下且造价高。而采用悬挑式操作钢平台质量 轻、装拆方便，在其上搭设模板支撑架仅需 2.9 m，与落地式 模板支撑架相比较，整个架体的稳定性高、工作量小，可确 保施工安全。经过对上述 2 种方案的综合性比较，我们选择了具备 了安全可靠、施工方便、经济节约等优点的悬挑式模板支撑 架及脚手架方案，作为本工程消防连廊的施工方案。3 模板支撑架及脚手架构造与搭设方法3.1 主梁进行主梁施工时，我们在 18 层楼梯休息平台 （标高50.6 m）处，与12 之间，安放了 5 根长 9.4 m 的 36# 工字 钢，间距为 0.975 m，工字钢与墙体上预埋件焊接连接。其中与12 处安放 2 个长 0.72 m 的钢牛腿，最外侧的 36# 工字 钢安放在钢牛腿上，焊接连接。每根工字钢下设置 2 根钢斜撑，钢斜撑为 2 根 10# 双拼槽钢组成（图 2、图 3）。主梁焊接连接。次梁上根据模板支撑架与脚手架立杆布置图要求焊接长度不小于 0.1 m 的 20 mm 短钢筋。模板支 撑架与脚手架均采用 48 mm3.5 mm 钢管搭设。为了保 证施工人员的安全和防止物体坠落，我们在次梁上铺设木 枋，木枋的铺设间距为 0.3 m，并在木枋上铺设木模板，形成 悬挑操作平台。为了确保操作人员的安全，我们在悬挑操作 平台下安放了 1 层防坠安全网。3.3 钢斜撑及钢牛腿的构造为了保证主梁受力后变形满足 钢结构设计规范（gb500172003）的要求，故在每道主梁下设置 2 根钢斜撑。钢 斜撑由 2 根 10# 槽钢拼接而成，截面为 100 mm100 mm， 长度为 3.52 m。钢斜撑下端与混凝土剪力墙中预埋件焊接 连接，上端在距外墙 2 m 处与主梁焊接连接。为了保证j轴处模板支撑架与脚手架的搭设，我们在与12 处安放 2 个长 0.72 m 的钢牛腿，最外侧的 36 # 工字钢安放在钢牛腿上，焊接连接。钢牛腿由 36# 工字钢组成，一端焊接在外墙预埋件上，悬挑端设置钢斜撑（图 4）。预埋件 1 的尺寸为 300 mm500 mm，预埋件 2 的尺寸为200 mm300 mm，均采用厚 12 mm 钢板与 20 mm 钢筋制 作，钢筋必须采用塞焊（图 5）。图 4 钢牛腿与钢斜撑详图图 2 18 层楼梯休息平台处悬挑钢平台平面布置图 5 预埋件详图3.4 脚手架构造脚手架采用 48 mm3.5 mm 钢管搭设在悬挑钢平 台上，第 1 次脚手架搭设高度为 17.4 m，从悬挑钢平台上开 始搭设。第 2 次采用悬挑脚手架形式，搭设高度为 16.5 m， 采用 16# 工字钢作为悬挑梁配合 18.5 mm 钢丝绳组成悬 挑脚手架。脚手架立杆横向间距 0.8 m，立杆纵向间距1.8 m，步高为 1.8 m，逢层拉接。拉接点采用在消防走廊结 构上预埋钢管的形式（图 6）。图 3 主梁与钢斜撑布置3.2 次梁及操作平台对于次梁施工，我们在 18 层距外墙 0.4 m 处开始安放10# 槽钢次梁，次梁间距 0.8 m。次梁安放在主梁之上，且与建筑施工 第 34 卷 第 3 期201范中飞高层建筑消防连廊结构施工技术梁端部（垂直于主梁）铺放木脚手板，和主梁绑定，然后利用固定的脚手板作为操作人员站立的临时平台，最后利用将 塔机把次梁放置到位。在次梁两端和主梁交接处，先临时用 铁丝绑扎固定，后用焊接固定。（7） 在钢平台安装过程中，须对各个工序实施的质量 进行检查验收；整体完成后，须再次进行全面检查验收，符 合要求后方准投入使用。（8） 拆除之前应会同各分包单位进行检查，要保证所 有工序全部施工完毕并验收合格后，方开始拆除作业。（9） 拆除顺序与搭设顺序相反，应由上而下逐步拆除， 严禁上下同时施工作业。每拆除一层脚手架后，都应及时拆 除消防连廊上的拉结点。配合装修单位完善装饰装修面，待 验收合格后方进行下一层脚手架拆除工序。（10） 及时清理悬挑钢平台与脚手架上的杂物，竹笆职 板、钢管等建筑材料、建筑垃圾均应集中堆放在楼层中，统 一清运，严禁高空抛物。图 6脚手架剖面结构计算6安全、质量保证措施（1） 计算过程中，悬挑钢平台的设计荷载仅考虑 19 层 消防连廊的一层全部结构施工荷载，因此在其混凝土强度 达到 40%后，方可进行下一层消防连廊的结构施工。（2） 为了加快工期，我们将 19 层消防连廊结构混凝土 强度等级提高 1 级，采用强度等级 c30 的混凝土浇筑。（3） 因钢平台搭设时消防走廊主体尚未完成，脚手架 无法在消防连廊结构上设置拉结点，故脚手架搭设起始高 度不得超过 4.5 m，且脚手架钢管与两侧剪力墙上穿墙螺栓 焊接连接。（4） 当悬挑钢平台安装完毕后，宜在其底部挂粗绳大 眼安全平网，两端与已完主体结构固定，作为整体封闭，以 杜绝高空坠物与高空坠落；当钢平台完毕后，必须进行全面 检查验收，符合要求后方准投入使用；同时，需在消防走廊 两端外墙上测设结构面上 + 1.00 m 标高的水平标记，以便 每天对该标记进行检查，并对钢梁的变形进行监控。4为了便于计算，计算模型约定为：主梁与外墙预埋件之间的焊接连接视为固定铰支座；模板支撑架及脚手架 的杆件之间的扣件连接视为铰接；施工荷载通过钢管直 接传递至主梁上。经计算，在最不利荷载条件下，主梁、钢斜撑、钢牛腿、悬挑梁可以承受的最大内力，均满足规范要求。5 施工部署5.1施工顺序 施工时应遵循“由上而下、由里而外”的基本原则。搭设顺序为：清理预埋钢板放线定位安装预埋件安装悬 挑钢主梁固定悬挑钢主梁斜撑杆焊接安装次梁安 装安全防坠网搭设脚手架搭设模板支撑架。5.2 施工要点（1） 悬挑钢梁安放应按模板支撑架的立杆纵距和横距 进行定位和放线。悬挑钢梁安装位置应准确无误，允许偏差 在15 mm 以内。（2） 在钢平台安装时无外脚手架的位置预先搭设操作 平台。但任何情况下，操作平台均不得作为临时搁置钢梁或 放置较重材料、工具之处。（3） 按从内到外的顺序，将各主梁安装完毕，检查表面平整度、焊缝高度、焊接质量是否满足要求。（4） 进行主梁安装时，在脚手架和临时操作平台上的 所有人必须做好防护措施，以正确使用安全带。（5）在主梁安装完毕后，宜在其底部挂粗绳大眼安全平 网，两端与已完主体结构固定。（6） 次梁安装从主梁的一端往另一端推进时，先在主结语7目前，该工程已经顺利结束。悬挑式钢平台实现了安全、质量、经济、进度的预期目标，为以后高层悬挑结构的施