室内大型佛像吊装与佛塔主体结构同步施工技术.pdf

第 3 3卷第 8期 Vo 1 3 3 No 8 建筑施 r B UI L D I N G C 0 N S T R UC T 1 0 N 室 内大型佛 像 吊装 与佛 塔主体 结构 同步 施 工 技 术 S imul t a ne o us Co ns t r u c t io n Te c h no l o g y f o r I n t e r na l I n s t a l l a t io n o f Hu g e Bu d d h a a n d Ma j o r P a g o d a S t r u c t u r e 口 张 猛 上海市第 四建筑有 限公 司2 0 1 1 0 3 摘 要 上海静安佛塔为新建构筑物 其建造依宋式建筑营造法式结合现代建筑形式实施 佛塔的 4 层 8 层室内供奉大型 佛像 因受施工场地 结构布局 佛像体型以及对佛塔的形象进度要求等条件限制 给施工造成了困难 由此 工程中通过引 入 承重式钢架 限定佛像荷载传递的途径与方式 实现佛像搁置与楼层主体结构相对独立 从而实现佛塔主体结构与佛像 安装的同步穿插施工 关键词 上海静安古寺 大型佛塔 型钢支架承重 同步穿插施工 中图分类号 T U 7 5 8 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 1 0 0 1 2 0 1 1 0 8 一 o 6 8 4 0 3 1 工 程概 况 静安佛塔位于千年古寺一上海静安寺寺院的西北角 靠 近华 山路 愚园路路 口 侧 东依修禅楼 原愚园路 1 5 7 商 业综合楼 南临法堂 为静安古寺的新建构筑物 佛塔形式为楼阁式 佛塔 占地面积 1 2 0 m 2 建筑层数总 计 儿层 地下 l 层 塔身 7层 塔顶 3层 总建筑面积 7 3 0 m 建筑高度 4 8 m 不含金刚宝座塔 详情见图 1 图 2 L 鑫 图 1 静安佛塔效果 图2 宝 塔结构平面示意 佛塔基础采用桩基础 主体结构采用现浇钢筋混凝土剪 力墙体系 抗震设防烈度 7 度 建筑结构安全等级为二级 佛塔的 3 层 一 8 层供奉着信众礼佛的大型佛像 每尊佛 像质量约在 4 t 5 t左右 2 施工环境概述 作者简介 张 猛 1 9 7 8 一 男 工程师 联系地址 上海市桂 林路 9 2 8 号 2 0 1 1 0 3 收稿日期 2 0 1 1 0 7 1 9 佛塔主体结构施工期间 东侧 1 5 7 楼也正处于整体改 造中 南侧静安寺法堂在建 主体结构施工阶段 基地在华山路 愚园路交叉口处设置一工地出入口 施 工场地仅大门处约 1 3 0 m 区域 施工现场在佛塔东侧 7 m处安装有 l 台 S T 6 0 1 5塔式起 重机 该塔吊是为法堂和 1 5 7 商业综合楼改建时结合佛塔 结构施工所特别设置的 塔 吊回转半径 4 0 m 安装高度 6 O m 图 3 图 3施 工现场 总平 面 3 佛塔主体结构施工所面临的难题 佛塔的 1 层 8 层供奉有佛教信物 除 l 层 3 层的祈 愿石 钟 鼎外 4 层 8 层所供奉的佛像不仅质量重 佛像的 体型也大 其几何尺寸均已超出建筑门洞大小 佛塔开工较晚 但在进度方面却有着明确的时间节点控 制要求 经初步测算 其主体结构必须保持 6 d 7 d完成 l 层的施工进度 方能满足要求 佛像就位方法也就成为主体 结构施工进度的制约因素 4 技术路线的确定 佛像就位通常有 事先就位 事后就位 两种途径实 张 猛 室内大型佛像吊装与佛塔主体结构同步施工技术 第 8 期 现 其优缺点分析如下 表 1方位方式分析 就住方式 孝 缺点 事先 1 可利用现场高吊吊 装 简单快捷 楼层混凝土必须达到设计强度 就位 2 时场地要求低 的1 0 0 主体结构施工周期长 事后 1 不影响主 体结构正常 施工 1 建筑门洞须作特殊处理 就 位 2 施工干 扰相对较小 2 须设置吊装平台 3 涉 及脚手的多 次搭拆 针对工程所处的环境状况 场地条件 结构特点 我们决 定以 事先就位 为主突破 口开展专题研究 通过限定佛像荷 载传递的途径与方式 实现佛像搁置与楼层主体结构相对独 立 从而实现佛塔主体结构与佛像安装的同步交错施工 以 满足进度控制的时间要求 本工程通过引入了 承重式钢架 概念 设计了专门的型 钢支架 将佛像荷载直接传递至能承重的结构构件上 已达 到设计强度 确保了楼层佛像与该层主体结构相对独立 施 工不受牵制 即佛像在施工过程中预先搁置在钢支架上 待 楼板混凝土达到设计强度要求时再移动搁置在楼板上 5 同步施工方案的实施 5 1 支架设计 5 I 1 支架设计原则 支架既是佛像的临时支承架 又是佛像最终就位时的承 重架 同时是佛像的保护骨架 所以 其设计须遵循如下原 则 1 满足设计荷载作用下的强度和稳定性要求 经济合 理 在设计计算时 考虑到混凝土强度还未完全达到设计要 求 因此不考虑钢支架与混凝土结构的共同作用 仅考虑钢 支架本身的受力性能 2 装拆要便捷 构件的大小 长度既便于运输 又不能 过多依赖高吊 杆件的连接方式尽可能减少现场焊接工作 量 便于连接质量的控制 5 1 2 支架设计 根据设计要求 佛像须待所在楼层结构的混凝土达到 1 0 0 的设计强度方可 就位 我们以标养试块 2 8 d 龄期混 凝土发展至 1 0 0 设计强度为依据 按照 7 d完成 1 层的施 工进度可施工 4层 第 5层结构施工时 低区佛像已能就位 故以 4层的佛像自重作为支架的设计荷载 进行综合计算 最终确定如下型钢支架 1 钢支架立柱采用 4根 1 2 n l n l x 1 2 ll l m的角钢 立柱 间距为 2 9 5 0 m m 正方形布置 钢架立柱布置避开梁的位 置 钢支架的水平连接及横梁均采用 1 6 槽钢 剪刀撑采用 1 2 5 n l m x 1 2 m m的角钢 四面设置 2 立柱的垂直向连接采用电焊连接 焊接时加焊连接 铁板 1 4 m mx 2 9 0 m mX 1 2 5 11 1 111 水平向连接采用螺栓连 接o 3 佛像钢支架搭设从佛塔基础搭至佛塔 8层 钢支架 与预留在佛塔基础底板 上的埋件焊接 固定 埋件采用 1 0 m mx 3 0 0 m mX 3 0 0 111 111 钢板 钢支架从佛塔基础分段施 工至佛塔 8层 详情见图 4 图 4钢 支架平 立面 5 2 支架的制作与安装 支架 的主钢构件采 用 Q 2 3 5 B的 1 2 5 m n l x 1 2 5 n l n l x 1 2 m m的等边角钢 由工厂制作构配件 现场散件组装焊接 而成 支 架 总 用 钢 量 约 为 2 5 t 单 位 最 大 构 件 质 量 约 为 O 2 0 t 施工面从 一 2 8 0 m 3 6 9 0 i l l 手工焊 使用 j 4 2 2 系列焊条 运输路线 构配件进场卸货及垂直运输均采用现场塔 吊 水平运输主要采用人力驳运 钢结构安装顺序采用综合安装方法从柱开始 由主到次 进行 安装时要特别注意累积误差与挠度的控制 安装顺序 柱一柱间水平主钢梁一次钢梁一柱间立面支 撑一水平承重平台系统 搁置平台 每一独立单元构件安装 完成之后 在具有空间刚度和可靠的稳定性后开始焊接 5 3支架安装与佛塔结构穿插施工 钢支架在每层结构楼板浇筑完成后进行组装焊接 安装 高度高出上层楼面 3 0 0 m m 5 0 0 m m 以便于上层钢支架安 装连接 单层钢支架安装预计花费 1 2 h左右 占用 1 d工期 钢 支架安装后 随即进行佛像吊装 然后进行本层混凝土结构 施工 由于佛塔核心筒内面积仅 4 O m z 空间比较狭小 工作面 难以展开 再加上钢支架施工完成 佛像吊装就位后影响排 架支撑的布置 故混凝土结构排架系统应与钢支架互为独立 体系 排架立杆 水平杆均需避开钢支架与佛像 严禁支撑于 钢支架上 佛像安装就位后应做好保护工作 并采用夹板临时封 闭 以避免结构施工阶段可能对佛像造成的损坏 5 4 佛像吊装 由于工程地处市区核心地段 周边交通繁忙 人流密集 佛像吊装一般均安排在晚间进行 这样既不占用工期又能错 开高峰时间 具体吊装过程如下 下转第 6 9 0页 第 8期 袁 健 无粘结预应力钢筋在大跨度混凝土薄板施工中的应用 与预 应力筋 交叉排列 方式 图6 管线与预应力筋平行排列方式 1 本工程短钢筋支架的应用 大大提高了施工期间的 机动性 现场可根据各类预应力钢筋线型进行加工制作 现 场实际钢筋矢高定位 经过监理单位及设计单位验收完全符 合设计定位要求 偏差之均小于规范允许值 且大大节省成 本 以单根预应力钢筋需要 6个支点进行取定 本工程共需 要 1 0 1 7 3 6 个支座 若以塑料垫块作为支座 单个支座以 O 5 元进行计价 可为项目部节省 5 万元的投入支出 由此看来 采用废旧短钢筋作为支架 不失为低廉保质的好方式 2 本工程利用理论试算的方式 先期对大跨度构件挠 度进行试算 克服了以往类似工程统一按照 O 1 i 起拱的盲从 现象 这从理论上给出了支持论据 为今后类似工程的施工 提供了借鉴 本工程按照理论试算值进行 0 2 名 进行起拱 预 应力张拉完成 拆除模板后 经技术人员实测整个楼面平整 度最大差值在 5 m m以内 十分接近理论试算值 完全满足 设计要求 3 通过 K B G 镀锌管在此类工程中的应用 为今后再次 遇到无粘结预应力结构建筑的配管选材提供了可靠依据 根 据现场实际施工情况来看 预埋配管避开了无粘结预应力 筋 免去了动火烧焊等易破坏其塑料保护层的工序 本工程 按原设计使用普通电线管 电气管线预埋项工程造价为 3 6 9 万元 使用钢材约 4 4 2 t 现改用 K B G镀锌管之后 电气管线 预埋项工程造价为 2 6 3万元 使用钢材约 3 2 0 t 由此可见 这样节省了大量的施工费用 上接第 6 8 5页 1 吊装前 运输佛像的车辆驶入施工大门内 车辆停 稳后进行吊装 吊装时 注意与大门前方的高压线保持好安 全距离 2 佛像运输至施工场地后利用现 场塔吊进行吊装作 业 吊运至楼层面后以人工配合手拉葫芦就位 搁置于临时 钢支架上 5 5 佛像就位与钢支架拆除 佛像就位的前提是 该层的混凝土强度达到设计强度的 1 0 0 后 方可进行施工 具体操作方法如下 1 钢支架按临时搁置 4尊佛像进行荷载设计 在第 5 尊佛像吊装前 将最下层的佛像脱离钢支架 采用人工配合 手拉葫芦将佛像就位至永久混凝土结构上 利用钢支架上方 的横梁设置吊点 2 由于佛像钢支架为临时性支撑结构 所以要在所有 佛像永久就位后 即按照从上往下 由次到主的原则逐层拆 除临时钢支架 并采用氧气乙炔割除后分段外运 3 因佛塔标准层为 4 5 O m层高 其高度较高 所以在 割除时做好相应的安全防护工作 落实好对佛像的保护 5 6现场实施的重点控制事项 钢支架安装立柱时必须保证垂直 对齐 不得歪斜 偏 心 在连接钢支架前应先对连接钢支架进行复核 以保证钢 支架垂直并上下对齐 待复核无误后方可进行焊接连接 连 接后对钢支架进行再次复核 如发现有歪斜或偏心立即纠 正 以确保钢支架垂直 不偏心 由于佛像吊装进入佛塔是穿插在佛塔的结构施工中进 行的 佛塔结构施工进度暂定为 7 d完成 1 层 因此钢支 架需承受的最大荷载为 4层的佛像荷载 故 4层的佛像必须 等楼板达到 1 0 0 设计强度时才能就位 从