某工程連體結構共7層,首層為避難層,二層為轉換層,在132.8m高空位置的轉換層鋼骨混凝土轉換梁支承上部6層連體結構,避難層的荷載通過轉換梁下的鋼吊柱傳給轉換梁。東西兩座塔樓為鋼筋混凝土框筒結構,連體部位采用鋼骨混凝土結構。其中鋼梁為焊接“h”型鋼,鋼柱為“十”字型,鋼號為q345c;柱子混凝土強度等級為c45,支撐上部連體結構轉換梁混凝土強度等級為c40,其余樓層梁混凝土強度等級為c30。
該工程主要有四大難點:
(1)鋼主梁安裝難度大;
(2)高空懸空作業(yè),施工難度大,安全要求高;
(3)轉換層豎向荷載大,梁截面高而大,施工難度大;
(4)轉換梁混凝土澆筑和振搗難度大,養(yǎng)護要求高。
施工方案的確定:
方案l:按常規(guī)方法進行施工。從6層裙樓屋面往上搭設約100m高的落地式模板支撐架,進行南、北兩幢主樓連體結構的施工。由于轉換層結構尺寸大、荷載重,搭設高度高,承受施工荷載后,架體穩(wěn)定難以保證,且傳遞至裙樓屋面的荷載遠大子屋面的設計荷載,對下部結構將產(chǎn)生較大影響,模板支撐架材料用量大,成本大。
方案2:搭設重型操作平臺完成連體結構施工。南、北兩幢主樓混凝土結構施工時,在連體結構的下方預埋埋件,并在該部位混凝土達到設計強度后,安裝高6.5m、長6.0m的型鋼制作的桁架式三角支撐架。三角支撐架上裝配由貝雷架f六四式軍用桁架1組成的重型施工操作平臺,再搭設連體結構模板支撐架。搭設的重型操作平臺是一個臨時施工操作平臺,用鋼量大,成本大,由于搭設高度高,架設和拆除難度大,安全要求高。
方案3:利用轉換梁的鋼骨設計為自承重結構的剛度進行梁體施工,其施工階段的剛度和強度能確保安全。板利用轉換層下吊掛的避難層搭設門式模板支撐架進行施工。原連體結構首層為轉換層,施工轉換層時需搭設承重操作平臺進行模板支撐系統(tǒng)搭設,這樣成本大、施工難度大,為解決施工階段轉換層模板支設問題,經(jīng)與設計院商定,增加一層避難層吊掛在轉換層下部,為永久結構,既作為施工操作平臺滿足施工階段搭設轉換層模板支撐系統(tǒng)的要求,又解決了懸空高處作業(yè)危險性大的施工難題,同時為業(yè)主增加了使用面積。
經(jīng)過對以上三種方案的技術經(jīng)濟分析和比較,連體結構轉換層施工決定采用雙機同步提升安裝法安裝大型型鋼結構;采用結構自承重支模體系(方案3)及混凝土綜合抗裂控制信息化施工技術,對型鋼混凝土轉換梁的應力、應變實行實時監(jiān)控,建立預警機制,確保了連體結構施工安全和施工質(zhì)量。