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商业楼中庭悬挑钢结构施工技术研究

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摘要:在现代商业楼工程项目的施工建设中,往往需要用到悬挑钢结构施工技术,该技术在实际应用中难点较多,要求施工人员必须全面掌握各技术环节的施工要点。本文针对商业楼中庭悬挑钢结构的施工特点,通过有限元软件对其施工过程进行模拟,进而提出科学合理的施工技术措施,顺利实现了悬挑钢结构的精确安装,并通过了现场实践安装的检验,确保了工程的施工进度及质量。

关键词:商业楼;中庭悬挑钢结构;施工技术

悬挑钢又被称为悬挑式钢平台,悬挑钢技术指的就是在建筑工程项目施工的过程中,利用许多型钢制作成的由2根斜吊保险钢丝绳和2根斜吊受力钢丝绳构成的梁架,商业楼中庭悬挑钢结构具有多层、非等长等特点,因此,对施工技术的要求比较高。

1项目简介

以上海市浦东金融广场商业楼为例,该商业楼属于钢框架结构体系,将南北两个中庭作为核心,中庭呈现出椭圆形布局,进而形成了若干层、长度不相等的悬挑钢结构。对于商业楼中庭来说,其主要作用是给商场中自动扶梯的施工提供便利,并防止商场中出现人流过于集中的现象。其中,南边区域的中庭悬挑钢结构分布在商业楼的第二层到第七层;北边区域的中庭悬挑钢结构分布在第二层到第四层以及第六层到第十一层。整座楼的所有悬挑钢梁的最大长度为十二米,而且在长度分布上基本上找不到任何规律,各楼层的悬挑钢梁长度均不相等,中庭环向的悬挑钢梁总数为126条,每一层的悬挑钢梁数量为47条。通常情况下,商业楼中庭悬挑钢结构的施工都会设置一些临时支撑结构,以便于施工的顺利开展。然而,根据设计方案的要求,本工程项目在实际施工中不允许设置任何类型的支撑结构,因为这些支撑结构的设置很可能对已经完工的楼层造成损害。所以,本工程必须在不具备任何支撑的条件下开展大规模悬挑钢结构的安装工作。

2施工难点分析

(一)大规模长度不等的悬挑钢结构施工

基于本工程中悬挑钢结构构件数量多、自重大的特点,每一个中庭悬挑钢结构的重量可达90t,而且由于悬挑钢梁的长度差异比较大,基本找不出分布规律,所以,如何才能科学地组织施工,保证大规模、长度不等的悬挑钢结构的施工质量是本工程实际施工中的一大难点。

(二)无支撑大跨度悬挑钢结构施工

考虑到本工程项目的特点,在实际施工中不允许在各楼层上设置任何类型的支撑结构,所以,施工人员应选择哪些施工安装措施才能确保施工质量也是一大难点,而且,大跨度悬挑钢结构的施工需要投入大量成本,如何将成本控制在施工预算之内是本环节施工的另一个难点。

(三)无法有效控制施工精度

商业楼中庭项目的施工具有综合性和系统性,整个施工过程不仅涉及中庭悬挑钢结构的施工,同时还包括精装修施工、自动扶梯施工等诸多相关施工项目,由于各项目的施工并不在同一时间进行,所以,很难确保各环节施工的协调性,施工精度也很难得到控制,怎样才能有效控制悬挑钢结构的施工精度,使各钢梁的标高、水平位置等符合设计要求已经成为当前商业楼中庭悬挑钢结构施工中的一大难点。

3中庭悬挑钢结构的施工策略

(一)施工的基本理念和思路

本工程项目的施工基本理念和思路如下:第一步,完成中庭悬挑钢结构一层的安装施工,然后依次进行二、三层的安装,施工人员应尤其注意,第二层的安装必须在第三层主体结构施工完成后进行。第二步,应依照分区施工的理念,首先完成悬挑钢结构主梁及边梁的施工,使整个结构基本上趋于稳定,之后再开展悬挑钢结构次梁的安装施工工序,进而实现悬挑刚结构主梁、边梁和次梁施工的完美协调与配合。设计人员在制定好悬挑钢结构的施工方案之后,应根据实际施工要求建立科学的有限元分析模型,对各个施工环节进行详细而准确地分析,科学选择拉设位、数量以及施工的具体策略,以保证方案具备一定的可行性和合理性。在对楼板部位进行混凝土浇筑施工的时候,应预先留出足够的空间,以便于悬挑钢结构的施工,正式的浇筑施工工序必须在中庭悬挑钢结构的施工完成之后进行。

(二)施工区域划分

根据本商业楼中庭悬挑钢结构工程项目的特征,应将其划分为十大施工分区,要求施工人员必须根据每个区域的实际情况,分别开展悬挑钢结构的安装施工工序。

(三)施工技术

对于商业楼中庭悬挑钢结构的施工来说,其主要具有以下几个施工技术要点:第一,结构分析,涵盖对施工过程以及预调值的分析。悬挑钢结构是一种柔性结构,在不同的施工方法之下,对其结构位形及内力所产生的影响也不同,所以有必要对其结构进行精准地分析,以便编制最为适用的施工方案。第二,节点定位,节点定位的主要作用是对悬挑钢结构进行线形控制,若出现节点定位不准确的情况,就极有可能造成结构构件的安装遇到麻烦,甚至出现位置错乱的现象,导致悬挑钢结构不符合设计位形,一旦出现这样的错误,在后续的施工过程中是很难纠正的。节点定位工作必须严格按照施工计算出的预调值开展,由于本工程的悬挑钢结构规模较大,在节点定位时必须尤其关注节点的空间角度,确保节点能与杆件顺利连接。第三,施工监测,施工监测的主要目的是对悬挑钢结构施工过程出现的应力变化、形变等状况进行实时监控,以便采取必要的调控措施,确保结构安装的安全性和科学性,监测内容包括标高监测和轴线监测,所需用到的仪器主要是全站仪和水准仪,全站仪用于测量轴线位置是否存在偏差,水准仪用于测量结构高度是否符合设计标准,监测人员必须熟练掌握上述两种仪器的操作方法,以免因仪器使用不当而导致监测失误。

4中庭悬挑钢结构的施工组织

(一)施工措施的确定

由于本工程不允许采用支撑结构,因此,在进行钢梁安装的时候,能采用的方式只有错层斜拉法,比较常见的斜拉方法是采用刚性拉杆,这种拉杆的优势主要体现在不易变形、承载力大等方面,但其缺陷不便于调节、灵活性差。本工程中的钢梁均为长度不相等的钢梁,而且很多钢梁的长度差异都比较大,这就对施工措施的灵活性提出了较高的要求,尤其是对于大规模的悬挑钢结构工程来说,所以,钢材质的拉杆在本工程中的使用并不具备可行性,经多方研究和商讨决定,利用施工倒链作为施工措施。

(二)施工组织

第一步是进行中庭悬挑主梁的安装,第二步是开展悬挑边梁的施工工序,上述两项工作完成后,应对悬挑钢结构的整体稳定性进行检查,根据发现的问题,进行进一步地加固处理。第三步便是进行螺栓终拧及焊接工作,这一项工作的主要目的是提高悬挑钢结构整体的牢固程度,当确保悬挑钢结构的稳定性基本达标之后,应按照标准的顺序进行次梁安装工作,并确保其安装的稳固性,之后再进行楼承板的铺设。

5结语

总之,商业楼中庭悬挑钢结构的施工具有较高的技术难度,在施工过程中也很容易受到诸多因素的影响,因此,为了确保工程的施工质量,要求施工人员必须准确把握各项施工难点,采用科学的施工方法,并在实际施工中采取针对性的施工精度控制措施,这样才能最大限度提高商业楼中庭悬挑钢结构的施工质量。

参考文献

[1]常永强,王丰哲,张子煜等.商业楼中庭悬挑钢结构施工技术[J].上海建设科技,2016,(2):56-59.

[2]方胜利.大型悬挑钢结构施工关键技术研究[D].武汉理工大学,2011.

作者:王立燕 单位:内蒙古盛安建设(集团)有限公司

商业楼中庭悬挑钢结构施工技术研究责任编辑:张雨    阅读:人次