论文二：钢结构论文.doc

高空大跨度型钢混凝土结构施工方法中煤建设集团公司 何定宇（第二作者）乌兰察布市广播电视中心位于内蒙古乌兰察布市集宁新区，主楼建筑面积23751，高73.6m，长82.5m，宽22.5m，地下二层，地上十六层。主楼自三层起（标高为10.000m）分为东西两个塔楼，相距22.5m，在十三层顶板及十五层处(标高为57.500m及64.600m)，东西塔楼通过型钢混凝土梁和钢筋混凝土板连成一体，见附图：57.500m梁板平面布置图和GGL2/GGL5详图。相比于一般的钢结构空中连接体施工，本工程的难点在于型钢混凝土梁和板的模板工程。本工程通过对钢骨混凝土梁、柱进行荷载验算，证明空中连接体部分的施工荷载可以由梁内钢骨承担，故在钢结构安装完毕并验收合格后，采取“吊模”的方式支设钢骨梁和楼板的模板，通过支承于梁内钢骨上的横梁和螺栓吊杆将梁底模支撑架吊挂在钢骨上，梁板模板和浇筑混凝土的施工荷载通过各自的模板支撑体系将荷载传递到梁底模支撑架上，统一由梁内钢骨承担荷载并传递到两侧钢骨柱上。虽然采用了“吊模”的方式取代高架支模方案，但在高空进行模板支设、拆除，钢筋安装和以后的外装饰装修作业，还需要设置满足施工和安全要求的作业平台。如使用满堂脚手架自二层顶板搭设至空中连接体底部，并考虑对以下各层相应位置梁板的加固措施，约需要钢管105吨，而且此脚手架需要在外装饰完成后才能拆除，占用周转材料时间长，对以下各层施工影响大。故本工程采取了设置空中钢结构工作平台来解决这一问题。通过各方案的对比，最终确定了设置钢结构空中作业平台，并采用“吊模”方式支设模板的方案。1钢作业平台的安装在十二层顶板处，标高为52.000m，设置钢结构平台，以满足空中连接体结构和装饰施工及安全防护的需要。钢作业平台的设计与空中连接体的钢结构型式相同，为支承于两端钢骨柱上的两根主梁和中间分部的次梁和悬挑梁。作业平台长22.5米，宽15.9米，共设置2根主钢梁，6根次钢梁，12根钢悬挑梁。主梁支承于5轴和8轴的钢骨柱上，与柱钢骨上伸出的牛腿采用螺栓连接，次梁和悬挑梁均与主钢梁焊接。钢作业平台安装后，在其上挂安全网、铺设脚手板，并搭设满足上部结构施工需要的脚手架。在连接体部位的外装饰工程完成后，再将钢作业平台拆除。2钢结构的安装钢结构的安装顺序为：安装主梁安装次梁安装悬挑梁。每根主钢骨梁（GGL2）分为三段现场连接，均采用腹板螺栓连接，翼缘板焊接的连接方式，次梁、悬挑梁与主梁采用全焊接的方式。3钢筋的安装 钢结构安装完成，经验收合格，即可进行梁钢筋的安装。因梁钢筋围绕在钢骨四周，在梁上筋和钢梁上翼缘之间加垫适当直径的短筋，可使钢筋骨架吊挂在钢梁上，从而使梁下筋具有要求的保护层，不需再在梁底加设保护层垫块。4模板的支设4.1主梁模板的支设 主钢骨梁GGL2的模板安装如附图（GGL2模板安装示意图）所示，采用直径16mm的螺栓纵向间距600mm作为吊杆，通过设置在H型钢梁上翼缘的225钢筋横担将梁底模板及支撑吊在钢骨上，使用双48*3.5钢管作为梁底支撑，梁底支撑的间距为600mm。梁底设置四道50*100木方，梁侧面木方间距不大于220mm，梁侧面外龙骨采用双48*3.5钢管，间距500mm设置。梁侧面设置三道16对拉螺栓，在梁钢骨部位的对拉螺栓通过在梁腹板上焊接节点板的方式固定，对拉螺栓的纵向间距为500mm。4.2 次梁模板的支设 次钢骨梁GGL5的模板安装如附图（GGL5模板安装示意图）所示，同样采用直径16mm的钢筋吊杆将梁底模板及支撑吊在钢骨上，考虑楼板模板安装的需要，梁底主龙骨采用14槽钢，在其上需打孔用于穿过16钢筋。梁底设置四道50*100木方，梁侧面木方间距不大于250mm，设置两道16对拉螺栓。梁侧面外龙骨采用双48*3.5钢管。4.3 楼板模板的支设楼板厚度为150mm，模板安装如附图（楼板模板支撑平面布置图及楼板模板安装示意图）所示，模板支设时，利用钢骨梁GGL5梁底的槽钢，向上用48*3.5钢管立柱支撑100*100木方，作为楼板模板主龙骨，以上为50*100木方作为楼板模板次龙骨，模板面板为12mm厚竹胶合板。注意作为支撑立杆的木方或钢管均需与梁底槽钢有可靠的连接，并在钢骨梁GGL5中间设一道水平杆与梁侧面顶紧，以增加支撑体系的整体性。5 混凝土的浇筑混凝土浇筑时，先将主梁浇筑到次梁底部，再将主次梁一同浇筑。钢骨梁的混凝土严格执行分层浇筑，并在梁钢骨腹板两侧同时下料和振捣。采用小直径振捣棒振捣，并结合敲击模板检查的方式，确保混凝土浇筑密室无漏振。6 模板的拆除 同条件养护混凝土试件的强度达到设计强度后，方可进行57.500m梁板模板的拆除。拆除的顺序为先拆除楼板模板，再拆除梁模板。拆下的模板及支撑架不得在作业平台上存放，要运到两侧塔楼的室内分散码放，并及时运到楼下。7 钢平台的拆除作业平台的拆除顺序：拆除悬挑梁拆除次梁拆除主钢梁。根据施工现场的实际情况，采用人工使用倒链进行钢平台的拆除。7.1 悬挑梁的拆除：每根挑梁分为两节两次拆除，使用工具式挑架和倒链先将要拆除的挑梁拉住，再使用割枪将挑梁割断，用倒链将挑梁提升到高于作业平台的高度，人工将挑梁拉到钢作业平台上，并搬运到室内，使用户外电梯运输下楼。7.2 次梁的拆除：每根次梁整体拆除。将工具式挑架固定在次梁两端的主梁上，使用钢丝绳和倒链拉住次梁，将次梁两端沿主梁翼缘切断，使用倒链将次梁逐步放至二层屋面。7.3 主钢梁的拆除：主钢梁整根拆除。通过57.500楼板上设置的吊点用钢丝绳和倒链先将主梁吊住，在脚手架外侧约500mm处将主梁切断，使用倒链将主梁逐步放至二层屋面。主梁支座处剩余约2000mm长段切断后搬运到室内，使用户外电梯运输下楼。8 实施效果使用模板吊挂体系取代高架支模可有效节约施工成本。模板吊挂体系与高架支模相比，高架支模模板支撑架及以下各层加固措施增加使用钢管约450吨，扣件80000个，以开始搭设至拆除共90天计（模板支撑架搭设15天，安装空中连接体钢结构、模板、钢筋及浇筑混凝土40天，混凝土达到拆模强度25天，模板拆除10天），需要周转材料租赁费用约33.5万元，人工费增加约4万元，共计增加费用37.5万元。使用高架支模方案更有利于结构安全和施工安全。如果自二层顶板搭设支撑架，虽采取加固措施，仍不能彻底消除由于受力不均匀造成的二层顶板结构产生裂缝等隐患，同时使用模板吊挂体系取代高架支模，不需人工搭设高大脚手架，减少了安全隐患。同时，使用空中钢平台取代满堂脚手架可降低施工成本和缩短工期。使用空中钢平台方案，共使用钢材19吨，考虑安装、拆除及残值等因素，综合费用为13万元。本工程钢平台2006年7月1日安装完成，投入使用，2007年6月1日使用完毕，6月15日完全拆除，共使用335天。如使用钢管搭设脚手架，需在二层屋面搭设45m高，358m2的满堂脚手架，并考虑对以下相应结构的加固措施，约需要钢管130吨，扣件23000个，日租赁费用约1100元，335天的租