超高超重构架层混凝土施工总结

超高超重构架层混凝土施工[摘要]****市****法院****楼天井院高56.5m格构层施工，介绍了超高重荷模板支撑体系的结构混凝土浇筑施工方法。[关键词]超高、重荷、冲击荷载、监测、浇筑区域、浇筑方向1.工程概况****市****法院****技术楼工程，主要由裙房和两栋主楼组成，在两栋主楼的顶部56.5m高处有构架梁拉结，南北方向共有长62m的大梁7道，eq\o\ac(○,6)、eq\o\ac(○,8)、eq\o\ac(○,15)、eq\o\ac(○,17)轴为四道截面600×2400预应力大梁，eq\o\ac(○,7)以及eq\o\ac(○,15)-eq\o\ac(○,17)轴之间为三道截面400×2400次梁。中心位置有一半径为15.9m、截面300×2400的圆梁与eq\o\ac(○,8)和eq\o\ac(○,15)两道预应力大梁相切，东西方向共有8道300×2400次梁与圆梁相交，形成空间网格形状，造型新颖。eq\o\ac(○,1)-eq\o\ac(○,17)交eq\o\ac(○,E)-eq\o\ac(○,S)范围构架梁支撑体系均从5.4m（一层顶板，板厚180mm）标高一次支设至56.5m标高，支撑系统净高为51.1m。eq\o\ac(○,1)-eq\o\ac(○,17)交eq\o\ac(○,B)-eq\o\ac(○,E)、eq\o\ac(○,S)-eq\o\ac(○,V)范围内构架梁支撑体系净高为4.8m混凝土总数量达1000立方米，施工荷载共计约3000吨，平均达2吨/㎡。（图一）（图一）2.方案编制思路对于上述结构混凝土浇筑施工，如按常规混凝土浇筑施工设置泵车、泵管，而不考虑浇筑过程中的施工荷载、不均匀受力及泵管的冲击荷载，施工中将对高架支撑系统的稳定性造成很大的影响、产生不安全因素。因此在方案的编制中要充分考虑高架支撑系统的安全和稳定性，以保证混凝土浇筑施工的顺利完成。这就要求混凝土浇筑时应做到相互配合，对称浇筑，减小混凝土浇筑时的冲击荷载，并做好混凝土浇筑时的安全措施和应急预案，同时做好超高重荷模板支撑架体和已完结构相关的监测工作。3.方案编制3.1计划投入2台混凝土输送地泵（南、北主楼各一台），10辆运输车，采用距施工现场仅2.5公里、交通通畅的商品混凝土站为主要供料点，此站到工地只需7分钟左右，加搅拌时间总共用时约20分钟左右，同时做好自拌混凝土等各种应急准备，确保每小时供料不少于30m3，以保证混凝土浇筑的连续性。3.2两台混凝土输送泵泵管单独架设，与主楼高架、模板支撑系统完全分开，竖直方向泵管分别由东南方向、西北方向的主楼管道井穿入，在主楼屋面上方接水平泵管，并在下部做加固支撑垫起，加固支撑在避开模板支撑的同时确保间距不大于2m。泵管接出主楼至中庭2m部位（2m为悬挑）。确保浇筑时输送泵对中庭架体无冲击与振动，泵管位置及架设点布置如（图二）所示。3.3为确保输送泵对架体的无振动和冲击影响，现场2台塔吊配合2台混凝土输送地泵将中庭构架分为四个区域（即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域）进行浇筑。南楼输送泵负责浇筑南半区混凝土（Ⅰ区），混凝土量为400m3；北楼输送泵负责浇筑北半区混凝土（Ⅱ区），混凝土量为400m3；南、北两台塔吊分别负责浇筑中间Ⅲ、Ⅳ两区，其中Ⅲ区混凝土量为110m3，Ⅳ区混凝土量为90m3。在Ⅰ、Ⅱ区分别各接一路泵管到A点和B点（图二）。3.4依据一些高架倒塌的施工案例及相关经验，高架倒塌一般为局部受力不均匀造成高架局部失稳，最终导致整体倒塌。为保证混凝土浇筑时架体的对称均匀受力及高架整体稳定性，混凝土浇筑采用两台泵和现场2台塔吊在对称方向同时浇筑，浇筑路线见（图二）。Ⅰ、Ⅱ区浇筑：南泵先从Ⅰ区eq\o\ac(○,6)-eq\o\ac(○,8)*eq\o\ac(○,F)轴处（开始点1）沿eq\o\ac(○,E)轴方向，再平行向东至eq\o\ac(○,17)轴处推进，直至eq\o\ac(○,15)-eq\o\ac(○,17)*eq\o\ac(○,F)轴位置（结束点1）；同理，北泵先从Ⅱ区eq\o\ac(○,15)-eq\o\ac(○,17)*eq\o\ac(○,R)轴处（开始点2）沿eq\o\ac(○,V)轴方向，再平行向南至eq\o\ac(○,6)轴处推进,直至eq\o\ac(○,6)-eq\o\ac(○,8)*eq\o\ac(○,R)轴位置（结束点2）。浇筑过程中，控制两台泵浇筑的速度，使两台泵浇筑速度大致相同，每台泵控制约为10m3/小时；塔吊浇筑范围内则按照平均每吊料斗0.5m3计算，每台塔吊浇筑速度基本控制约为3m3/小时。在混凝土浇筑施工过程中若其中一台泵出现堵泵等问题，立即指挥另一台泵应停止或减慢浇筑速度，并调配相关人员及时抢修，如修理时间过长，则必须用塔吊引浇，防止施工缝的产生。Ⅲ、Ⅳ区浇筑：Ⅲ区输送泵管在混凝土浇筑开始点1位置开始浇筑。在泵管向后撤的同时，起用南塔吊负责Ⅲ区梁混凝土的浇筑，同理，Ⅳ区在浇筑开始点2位置开始浇筑，同时起用北塔吊负责Ⅳ区梁混凝土的浇筑。由于梁截面高，将采取分层浇筑，每层浇筑高度为40-45cm（避免浇筑过程中出现施工缝的出现），直至最后与另一方向的混凝土输送泵在结束点处形成完成混凝土浇筑路线的闭合（图二）。（图二）3.5由于本次浇筑的构架梁截面大，高度达2.4m，如在混凝土浇筑过程中采用混凝土自由下落的下料方式，将对高架支撑系统和梁侧造成极大的冲击荷载，影响高架支撑系统的安全和结构最终成型的外观。因此，项目部在施工中采用在施工操作面搭设活动接料平台，人工下料的方法进行施工。接料平台尺寸为2×2m，塔吊或泵送混凝土时先送至活动接料平台，然后人工下料浇筑混凝土。放料口距接料平台尽高度不得大于50cm，每次活动接料平台平均堆料高度不得大于20cm，即活动接料平台堆料不超过0.8m3。4.高架监测控制4.1梁底沉降监测：在梁底模板安装完毕，钢筋架设前，在南北方向7道通长梁底分别各选取5个点（以跨中处第1点为基准，其余4个点沿梁长方向均匀分布）用水平仪测出原始标高，待钢筋绑扎完后，混凝土浇筑前再测试上述点标高，同时记录备案。从混凝土浇筑过程至浇筑完毕将根据需要随时测得上述点标高，并记录下来，对每次所得数据与前期的有限元分析数值进行对比分析，若标高相差超过要求时，则应立即停止构架层的混凝土浇筑施工，分析原因，并采取技术措施。4.2高架稳定及楼板沉降监测：在整个混凝土浇筑过程中，架体检测单位采用先进的7V13静态应变扫描仪，对钢管的应力应变及受力楼板（+5.4m、+21.6m、10.8m标高楼板，）的扰度进行全程跟班监测，对检测仪器的数据及时采集、分析，并与前期的有限元分析数据进行对比，发现异常情况及时通知项目部并停止一切不利于架体安全稳定的施工，待做好全部的处理工作并得到相关专家的认可后，方能继续浇筑混凝土。5.安全预案5.1在eq\o\ac(○,6)-eq\o\ac(○,8)轴、eq\o\ac(○,15)-eq\o\ac(○,17)轴范围内南北方向分别各设置悬空钢绳拉索两道，钢绳固定在两边塔楼十二层框架梁上，在主楼屋面上设置钢架支点高出构架梁面约1.0m。在浇筑混凝土期间，所有在操作面作业人员均应系好安全带，且安全带根部扣在南北方向的钢丝绳上，每根钢绳上控制悬挂5-8人为宜，以确保高架支撑体系出现坍塌或操作人员脚底打滑情况下，出现高空坠落时中庭作业面上人员的生命安全。5.2在混凝土浇筑过程中，为确保人员安全，施工现场其他工种将全体放假，但必须留在宿舍区不准离开工地，相关人员协调安排好应急救援人员，按照预案要求做好各项准备措施，随时待命准备救援工作。楼层内其他工种停止一切作业，项目部将实行现场封闭，安排专人看管维护。6.结语目前对于超高、重荷高架的计算和施工规范中无具体的相关参考数椐，同时在混凝土浇筑施工中高架坍塌现象时有发生。****市****法院****技术楼工程的超高、重荷高架方案，在编制中为保证方案的可行性和安全性，聘请了相关检测单位采用中国建筑科学研究院空间结构计算软件MSGS以及美国ANSYS公司开发的大型通用有限元分