大跨度超高截面梁施工技术.doc

高截面梁及大跨度钢梁吊装施工技术1、工程概况大学校区大门为混凝土柱、梁及钢梁组成的构筑物。大门全长160.0m，高12.5 m。主门为跨度59m的箱形钢梁，其截面尺寸15002000 mm，四个侧面及加劲板厚度为25 mm，主门左侧为连续三跨18m的高大截面梁，右侧为连续两跨18m的高大截面梁，梁截面尺寸为15008000mm，大门最右端为11.0m长1.5m厚的混凝土墙，混凝土强度等级均为C40。2、施工特点及难点21梁跨度大，截面大，自重大，属大体积混凝土；22对模板强度、刚度及支撑体系的承载要求高；23梁配筋密集，规格繁多，且采用大规格的钢筋（28），绑扎难度大，要求高；24梁立面贯通梁宽方向（100100mm纵横布置）的预留洞多达1090个，预留难度大；25梁外观质量要求高；26工期非常紧张，仅有60天的工期。3、施工方案31模板工程311模板支撑的选择与确定由于梁的截面尺寸很大，自重也很大，每米自重达36T。用常用的钢管模板支撑体系显然不能满足承载要求，解决梁模板支撑体系是该梁模板工程施工的关键。因此，对钢桁架-混凝土柱、H型钢梁-混凝土柱两种混合结构支撑进行了分析论证，若采用钢桁架支撑，钢桁架制作复杂、周期长，刚度相对较小，且需要支撑桁架的竖向支撑结构也多，工期也不允许；若采用钢H型梁支撑，制作简单、周期短，刚度较大，需要较少的竖向支撑就可以支撑H型钢梁。经过比较无论从适用性、经济性和工期要求来讲， H型钢梁支撑均优于钢桁架支撑。因此，决定采用钢H型钢梁-钢筋混柱作为该梁模板的支撑体系。312钢H梁-混凝土柱支撑体系的设计考虑到梁的自重很大，也为了节约成本，决定该梁混凝土分三次浇筑，第一、二次浇筑高度均为2.5m，第三次浇筑到顶，浇筑高度3.0m，三次浇筑时间间隔为5天，根据试验5天混凝土抗压强度可达到26MPa。分三次浇筑的目的是第一次浇筑的混凝土来承受一部分第二次新浇筑的混凝土自重，第一、二次浇筑的混凝土来承受一部分第三次新浇筑的混凝土自重，来减少整个梁的自重对H型钢梁承受的荷载，达到节省成本，也有利于大体积混凝土散热，减少混凝土内外温差，防止混凝土开裂。 基于上述设计指导思想，经计算H型钢梁塔截面尺寸为300600 mm，上下翼板及中反厚度为20 mm，焊缝高度6 mm，长为17.8m。混凝土柱截面尺寸为300300mm，高度为梁底标高减H型钢梁高度，内配纵向1220，箍筋6200，混凝土强度等级C30，并在柱顶预埋8 mm厚的钢板铁件，用于与H钢梁焊接。H钢梁-混凝土柱的布置如下图所示。支承H型钢梁的混凝土柱与结构柱同时施工，H型钢梁委托专业厂家提前制作，并运输到现场，待混凝土强度达到70%时，可吊装H型钢梁。313模板支设梁底模采用1.5M长的组合钢模，沿H型钢梁顶面横向铺设拼装；梁侧模采用优质九夹板（厚18MM），背楞木方为50100 mm，要求对称的两个小面刨直刨光，沿侧模竖向布置，并贴紧侧模外表面，间距为150 mm，在模板纵向设置拼拢双钢管（48）和穿孔对拉螺栓（16），纵横间距均为600mm，双钢管应贴紧背楞木方表面。梁侧模及背楞按照配制计划均预先在车间制作，并按拼装顺序逐一编号，以便于支设。梁侧模分三次支设，第一次支模完成浇筑混凝土后支设第二模板，依次类推支设第三次模板。在支设梁侧模前，预先在梁的上口（下口组合钢模已起到了定位的作用）设置16600的定位筋，保证梁模位置的准备。同时将贯穿梁宽方向预留洞口的模板安装固定好。梁侧模按照拼装顺序编号从梁的一端开始向另一端支设，边立模，边外立面钉背楞木方，并做临时固定。当两侧梁模拼装完成后，穿对拉螺栓，背双钢管，同时用3形卡将对拉螺栓与双钢管固定，并适当拧紧螺帽。然后拉通线校正梁侧模平直度，用线坠校正侧模垂直度，最后拧紧螺帽。为防止混凝土浇筑侧压力过大，螺帽崩脱，可间隔将螺栓与螺帽点焊。314模板拆除从上向下先拆除梁侧模。待梁混凝土强度达到100%后，通过梁预留洞口用钢丝绳将H型钢梁分三处与混凝土梁绑扎牢固，除每跨梁下的四根钢筋混凝土支承柱。混凝土柱拆除完毕后，用倒链拆除H型钢梁，具体方法是通过梁的两处预留洞口分别横穿两根8号槽钢（两根槽钢在同一高度上），用以固定倒链，每根槽钢两端分别悬挂两台倒链，用钢丝绳通过H型钢梁的吊环与倒链连接牢固，四台倒链同时启动，以相同的速度慢慢将H型钢梁吊到地面，在吊离地面的过程中始终保持H型钢梁与地面平行。最后利用脚手架拆除梁底模板。32钢筋工程梁钢筋直径16D25的采用闪光对焊，D28的采用直螺纹套筒连接技术，套筒必须经检测合格后，方准使用。梁截面高度达8.0m，钢筋绑扎有一定的难度，必须将箍筋悬挂固定，才可以绑扎其它钢筋。解决此难点最经济的方法是利用现有的脚手架，沿梁长方向搭设矩形钢管（48）箍筋支架，支架的宽度小于梁宽200mm，高度小于梁高30mm。在脚手架搭设箍筋支架的部位做适当的加固，保证脚手架的整体稳定。支架可在第一次混凝土浇筑完成后拆除。梁钢筋分三次绑扎完成。第一次绑扎将梁的所有箍筋均穿于钢管支架上，并在梁底模上放置钢筋保护层垫块，其间距为1.5m，垫块尺寸501440mm。分别穿梁下筋第一、二、三排28钢筋，用直螺纹套筒连接28钢筋，调整均匀纵向受力钢筋和箍筋间距进行绑扎。然后再穿梁腰筋并进行绑扎。待第一次混凝土浇筑后绑扎第二次梁腰筋和中筋，依此类推绑扎梁第三次腰筋和上筋。33混凝土工程该梁采用商品混凝土浇筑。它属于大体积混凝土，为了防止混凝土内外温差引起的温度应力，使梁产生裂缝，必须采取如下措施：（1）混凝土拌制采用矿渣水泥及级配良好的粗细骨料，掺优质级粉煤灰、UE型膨胀剂及高效减水剂。（2）优化混凝土配合比。混凝土配合比必须经过多次试配，确定最佳配合比，坍落度应控制在1618cm。（3）采取全面分层进行浇筑。从下向上共分三层，即第一、二层浇筑高度2.5m，第三层为3.0m，按照顺序先浇第一层到第三层，每层浇筑间隔时间为5天。（4）混凝土采取两班制连续浇筑。根据测算必须要有5台罐车运输方可满足此要求。（5）运到现场的混凝土应经常性地抽查坍落度，使坍落度控制在1618cm，对于不符合此要求的混凝土，坚决退货。砼的振捣，对梁钢筋密集处，钢筋净距较小处，采用30振动棒，其它部位砼浇筑采用50棒振捣。振棒移动间距为400mm左右，振捣时间为1530秒。每层浇筑到顶面上时应压实抹平，并拉毛（第三层顶面除外）。34大跨度箱形钢梁吊装工程341制作及吊装方案确定箱形钢梁委托专业厂家制作。由于该梁设计过长（59m），对于运输和吊装有很大的定的困。从制作厂家到现场有一段很曲折坡度较大的道路，考虑到该梁整长制作，很难运输。经过认真研究论证决定将该梁分两段制作，运至现场分两次吊装。两段长度分别为29、30m，重量分别为33、34T。并在吊装前梁下地面搭设钢管支撑体系用于支承吊装到的钢梁，再通过梁两侧连接板及对接处坡口焊接连接。此方案上报设计、业主、监理单位，征得了他们的同意，这一难题得到了解决。342吊装前准备工作（1）做支撑体系混凝土支座。由于钢梁重量较大，且地面土质较为软弱（软弱层厚约30cm），无法承受钢梁传于支撑立杆的压力，必须做支撑体系支座，支座采用C25混凝土浇筑，支座平面尺寸为4.056.5m，厚200mm，要求混凝土浇捣密实，表面平整。在施工支座前，应将软弱土清除，并用16T振动式压路机碾压密实。（2）搭设钢梁支撑体系。支撑体系采用48钢管搭设满堂脚手架，其平面尺寸3.156.3m，搭高度10.8m（梁顶标高12.5M，支座顶面标0.3M）。经计算立杆间距0.4m， 大横杆间距1.8m，小横杆间距0.4m，并在纵向设置设置连续的剪刀撑，横向每隔10.0m设置一道剪刀撑。搭设完成经验收合格方准使用。（3）在柱顶预埋铁件上弹出吊装中心线和位置线；钢梁运到现场立即也弹出吊装中心线。（4）准备好工具及机械设备。如撬杠、大锤、绳索、枕木、线坠、电焊机等。（5）准备好各工种齐全的吊装人员。343钢梁吊装（1）吊装工作准备就续，待柱混凝土强度达到100%后进行吊装。（2）钢梁吊装采用一台65T和一台35T轮胎式吊车抬吊，经验算能够满足吊装要求，也比较经济。（3）钢梁运到现场由两台吊车直接抬吊就位，并事先在就位的位置上垫好枕木。（4）先吊装30m一段钢梁，后吊29m一段钢梁。钢梁就位后，两台吊车重新就位。将钢丝绳通过钢梁的吊环分别穿在两台吊车的吊钩上，两台吊车同时记动吊钩，慢慢地平稳地将钢梁向上逐渐吊升，并用连接在钢梁上的绳索控制钢梁上升的方向。当钢梁吊升至顶上方一定距离后，慢慢下落至柱顶及支撑架上，并对准吊装位置线，此时吊车不脱钩，用撬杠就位，并在柱顶一端用经纬仪向另一端柱顶穿线，使梁的中心线与吊装轴线重合，吊装位置符合要求后两台吊车脱钩，并将钢梁底座与柱顶预埋件用电焊临时固定。用同样的方法吊装另一段钢梁，当另一段钢梁的位置符合要求后，在两段梁的对接部位（对应两个梁侧面）用加劲板电焊作临时固定。然后将柱顶端及对接部位按照设计要求进行满焊，并焊接牢固。4、效果检查高截面混凝土梁及大跨度箱形钢梁施工完成后，组织技术、质检等相关人员对其施工质量进行了检查，高截面混凝土梁表面平整垂直，梁柱接头处方正，梁底无下挠现象，观感质量很好；轴线最大误差3mm，垂直度最大误差5mm，标高最大误差5mm，截面尺