浅述特殊工况下液压顶升式布料机施工技术
2017-10-19张文杰白文化
张文杰?白文化
摘 要 液压顶升式布料机安装简便、布料效率高、节省人力。结合深圳地铁科技大厦项目的使用情况,介绍了液压顶升式布料机的结构构造,并详细介绍了楼层超高及楼板受力不满足两种特殊工况下布料机使用所采取的措施。
关键词 布料;特殊工况;液压顶升式布料机施工
1 工程概况
1.1 工程概况
深圳地铁科技大厦BT项目北靠深南大道,东侧及南侧分别紧临科苑路和科技南路。工程位于深圳市中心地带,为集甲级写字楼、五星级酒店、商业、片区交通枢纽为一体的超高层综合建筑。本工程总用地面积9772.1㎡,总建筑面积129446.49㎡。总高度248.9米,共计五十层(四十八层加上1F夹层及6F夹层),地下有四层地下室,深圳地铁一号线在基地内地下二、三层穿过,裙房部分共六层,其中首层为公交车站、配套设施、办公大堂及酒店次入口,二层为停车库,三至四层商业及酒店主入口,五层为酒店宴会会议配套设施,六层屋顶为公共活动花园。塔楼部分为七至四十八层,其中七至十六层为低区办公,十八至三十为高区办公。三十二至四十四层为酒店标准层,四十六层为酒店大堂,四十七为餐饮,四十八為泳池、健康设施空中酒吧[1]。
1.2 内爬式布料机概述
针对地铁科技大厦项目的工程特点,施工现场共布置两台内爬式布料机,型号为HGY28C,布料半径27.7m,布料机整机高度约20m(未使用基础底座),总重约15t。内爬式布料机分三节附着,分别通过下框、中框和上框与建筑楼板之间固定,其中下框和上框为水平向固定框,不受布料机的竖向自重,中框通过一根长销轴将布料机自重以及施工中产生的荷载传递到楼板上内爬式布料机的定位及构造设计详见图1以及图2[2]。
2 特殊工况下施工方法
2.1 特殊工况简述
特殊工况1:楼层层高过高,不能满足上、中、下附着框同时附着;
特殊工况2:结构楼板受力不满足布料机使用所需最大荷载。
2.2 特殊工况1情况下施工方法
本项目办公标准层高(7~30层,17层避难层除外)4.4m,酒店标准层高(32~44层)3.7m,其中31层为避难层,层高8m,布料机整机高度约20m(未使用基础底座)。
内爬式布料机分三节附着,分别通过下框、中框和上框与建筑楼板之间固定,其中下框和上框为水平向固定框,不受布料机的竖向自重,中框通过一根长销轴将布料机自重以及施工中产生的荷载传递到楼板上。且下框以下的悬挑段不应小于1m,上框以上的悬挑段不应大于14m,因为32层~44层楼层高度为3.7m,布料机立柱高出作业面层宜为2m左右,结合布料机回转支撑的高度,综合高出作业面高度约为3.5m,布料机与楼层的竖向位置关系图详见图3。
由关系图分析,31层楼板混凝土浇筑时,布料机分别附着在30层、29层、28层楼板,满足布料机附着条件,同理33层及以上服务楼层满足附着条件;32层楼层混凝土浇筑时,布料机只能满足30层和31层两层附着,不满足布料机附着条件,需采取加固措施。
根据布料机的使用说明,布料机的使用必须满足上框、中框、下框的同时附着的条件。为了满足布料机附着以及顶升条件,拟在31层布料机洞口边增加一层钢结构,模拟增加一层夹层结构的工况,从而满足布料机使用要求[3]。
布料机加固结构形式采用钢结构,在31层楼板施工时预埋钢立柱埋件,钢立柱、钢梁以及斜撑等构件均在现场切割焊接,加固用钢结构模型详见图4。钢结构高度3m,其中钢立柱和钢梁均采用HW200×200×8×12工字钢,斜撑采用L100*10角钢,钢立柱布置在布料机预留洞四角,钢梁的内边围合成布料机预留洞的轮廓,从而方便布料机加固框上框的安装,因为钢梁为水平向受力,钢梁的腹板均应水平向放置,加固钢结构的详细设计规格详见图5。
钢结构设计及构件选用需经过专业计算软件(midas)验证,并要充分考虑由于增加钢结构而对主体结构受力产生的影响,并经过本工程设计人员确认后方可实施。
2.3 特殊工况2情况下施工方法
在结构受力不满足布料机使用最大荷载要求的情况下,可通过局部楼板加厚,并在布料机预留洞口周边增加暗梁的方法进行结构加强,暗梁钢筋需锚入周边的竖向构件或结构梁内。结构加强方案需经过本工程设计人员验算, 同意后方可施工[4]。
3 混凝土施工方法
本工程均采用商品混凝土,并通过楼层内布设泵管来实现混凝土的垂直运输。根据工程结构高度、输送泵的输送能力、经济适用性等因素,输送泵拟采用SY5121THB90型高压拖式混凝土输送泵和HBT90CH-2122D超高压拖式混凝土输送泵各2台,其中Y5121THB90型高压拖式混凝土输送泵所能泵送理论垂直高度约210m,负责150m一下楼层的混凝土垂直泵送;HBT90CH-2122D超高壓拖式混凝土输送泵所能泵送理论垂直高度约400m,负责150m以上楼层的混凝土垂直泵送。
本工程核心筒墙体厚、结构梁大,针对结构层混凝土浇筑量大,单层最大混凝土用量约900m?的特点,现场共布置两台HGY28C型布料机,布料半径27.7m,布料速率达45m?/h,可保证每层混凝土浇筑均可在12h内完成[5]。
4 结束语
在液压顶升式布料机使用中,在特殊工况楼层层高过高,不能满足上、中、下附着框同时附着,以及结构楼板受力不满足布料机使用所需最大荷载的情况下,可采用增加钢结构层以及洞口边设置暗梁的方式满足布料机的使用要求,为液压顶升布料机在特殊工况下使用提供技术可能。
参考文献
[1] GB 50017-2003.钢结构设计规范[S].北京:中国计划出版社,
2003.
[2] GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[3] 李保军.布料机在高层建筑施工中的应用[J].建筑机械化,2007,
28(10):41-42.
[4] 施敏.试述布料机的特点与应用[J].中国科技财富,2009,(6):20.
[5] 喻乐康,蒋孝德.混凝土布料机现状[J].建筑机械,2004,(8):62-63.