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高层建筑中空中连廊施工实例【摘要】：66米高空的空中连廊的模板支设、钢筋绑扎、混凝土浇筑等施工技术。重点介绍采用六四式铁路军用梁作为空中连廊施工时的模板操作系统中的支承平台，包括安装、拆除、以及在实际使用过程中的变形测试、计算方法、安全措施等，并对该工艺的经济效益进行评估。【关键词】：空中连廊六四式铁路军用梁劲性工字钢梁军用梁安装拆除安全措施性价比较经济效益一、工程概况：济南市嘉恒商务广场A、B座工程位于济南市二环东路、山大南路路口，是两座集商务、办公、娱乐、住宅于一体的30层的高层建筑。基础形式为箱基、主体结构形式为框筒结构。两楼之间，一至四层由裙房相连，20层至25层设置空中连廊，其余各层为相互独立部分。空中连廊是在两楼的框架柱之间设置四根断面为600×1150的劲性主梁，梁跨为16.4m,梁底标高为66.05m，裙房顶标高为20.70m。劲性主梁之间有五根断面为350×650劲性次梁作为联系梁，沿劲性主梁方向间距为3250mm（见图1）。平台板厚为150mm。二、施工总体设想1、本工程A、B两楼必须在2003年12月底左右主体封顶，标准层平均每5天一层，从11月底开始，由于天气变冷、气温下降，对施工进度将有一定的影响，每层的工期将增加至6天，这样，空中连廊的每层施工天数仅为7.5天，其中还应包括模板支撑体系的安装、劲性梁钢骨架的安装、工程量的增加、施工难度加大等原因，平均7.5天一层的工期比较紧张。如果因施工空中连廊的原因及天气变化等不可预测等因数，整个施工进度计划将无法得到落实。据以上原因，空中连廊的施工将在保证两主楼进度的前提下，先在相应的楼层安装好作业支撑平台（另详），安装好劲性梁钢骨架，把钢骨架的两端先浇筑固定在A、B两楼的顶板混凝土内，中间跨的混凝土待条件具备后进行浇筑，两侧的施工缝留置在距11轴、12轴2000处。模板支撑体系支撑于18层的钢作业平台上，作业平台采用六四式铁路军用梁铺设，劲性梁钢骨架的自重及梁中的钢筋重量由钢骨架承担，梁钢筋绑扎时梁底钢筋与模板之间不设垫块；混凝土重量、模板支撑体系的重量及施工荷载则由钢作业平台承担。六四式铁路军用梁的支点不得直接支承于楼层结构平台上，需另行处理。三、施工前，还须解决以下问题：1、梁劲性钢骨架中间段的自重约4吨，80T-m的塔吊无法起吊F轴的钢梁，须把中间段的长度适当缩短，缩短1.5-2m；或把钢骨架的截面尺寸减小。后经结构设计人员重新计算，C、F轴处的两道边梁中的劲性钢梁的截面尺寸该为350*800，重量小于3吨。2、劲性主梁的高度为1150，模板施工时需设置对拉螺栓，因此，主梁劲性钢骨架的腹板中必须开设Ø14的孔，孔距为700-800，孔中心距梁底600；按设计图纸规定，钢梁穿越框架柱时，柱筋不得被割断，必须在钢骨架上开孔，由于钢骨架的宽度为400，每个柱有约8根钢筋穿过钢骨架，施工难度极大，建议在此部位取消直螺纹连接，改用搭接或绑条焊接；经设计院同意后，个别柱筋该为绑条焊接。四、施工顺序施工方案的编制及审批劲性梁钢骨架制作钢作业支撑平台安装就位支撑排架的搭设劲性钢骨架的安装与校核模板支设施工缝的留置监理验收混凝土浇筑五、劲性梁钢骨架的制作与安装1、劲性梁制作劲性梁制作时的选材、加工、质量标准参见《建筑施工手册》（第二版）第十六章——钢结构工程。本文略。2、劲性梁安装钢骨架进入现场后，应按指定地点根据安装的先后次序依次存放，不得堆放，以免压坏钢骨架上的剪力钉。吊装时，吊点的位置应在距两端1/4梁长处，不得随意设置吊点，以免造成钢骨架发生变形，影响结构受力。安装时，应根据施工方案，由专人指挥、统一协调安排。其他人不得随意更改安装方案。根据工程进度先安装埋入A楼框架柱内的消能段及消能段之间的联系梁，具体安装顺序为：先按柱筋间距在钢骨架的消能段的相应位置开孔，孔洞大小以能穿过柱筋为前提，越小越好，不宜过大，把钢骨架的消能段安放于已经铺设完毕的梁底模上，其位置、标高必须控制正确无误，再把框架柱主筋依次逐根从孔洞中插入，并把插入的钢筋与下面的柱筋连接（机械连接或焊接），接头的位置必须按有关规定留设，并错开50%。所有因钢骨架穿过框架柱而无法绑扎的柱箍筋必须另外采取加固措施，用同箍筋直径的钢筋制成三面套与钢骨架焊接，焊接长度不小于5d(双面)，待消能段安装好后，就可以安装消能段之间的联系梁，最后再绑扎梁的钢筋和支设梁模板。A楼的混凝土浇筑成型,在B楼钢梁开始安装前，先把钢骨架的中间段与A楼的消能段连接好，然后也按A楼的方法再安装B楼的劲性梁消能段，只是使消能段与A楼的相对称，，安装中间段时，应先把两楼之间的排架搭设好，并按施工方案加固完毕。本工程钢筋的成型、制作、绑扎均同主体结构，需要说明的是，为了减小铁路军用梁的荷载，空中连廊的所有主、次梁的钢筋均吊挂于梁内的钢骨架上，不得用垫块直接坐落于梁底模板上，梁的两侧可以用垫块把钢筋固定于梁侧模板的中间，其它的平台钢筋及电气线管等均架设于模板上。按设计院的更改，根据计算，D轴、E轴（距塔身分别为15m、24m）的钢骨架中间段的重量约为3.5吨，现场布置的型号为QTZ80-F的塔式起重机（工作半径24.6m内，起重量为4吨）能够吊装就位，C轴、F轴（距塔身分别为6m、33m）钢骨架中间段的重量约为3吨。安装时，F轴的钢骨架不能用一台塔吊一次吊装就位，可以再借用邻近的一建公司的塔吊，用两台塔吊将其吊至相应位置。六、模板支承平台的搭设、吊装与拆除空中连廊的模板支承平台将采用六四式铁路军用梁铺设而成。六四式铁路军用梁是一种由钢销把端部构架、标准三角、端弦杆、标准弦杆连接组合而成的钢制桁架，断面外形尺寸为高1660×宽520，其长度可根据需要自由组合，本工程每根桁架由两个端部构架、四个标准三角、两根端弦杆、三根标准弦杆组成，其长度为20m，受力作用点间距为18m。各部件的重量为：端部构架—412kg；标准三角—455kg；标准弦杆—231kg；端弦杆—177kg。合计每根军用梁的总重约3.75吨。根据工程的实际情况，本工程将采用14根铁路军用梁，在四道主梁的下方，框架柱的两侧各安放一根，其它6根在三跨内均匀布置（见图5）。空中连廊底部梁位于二十层（即十九层顶），本作业平台位于十八层（即十七层顶）楼面，铁路军用梁就位后，框架柱两侧的军用梁必须与框架柱固定住，所有军用梁再用专用定位杆相互连接成整体，以防军用梁侧向倾覆。军用梁上面满铺一层50厚脚手板，再在脚手板上搭设施工排架（排架搭设方案另详）。铁路军用梁的连接可在地下室顶板上进行，具体位置比须保证在塔吊的有效工作半径内（因每根军用梁的重量为4吨，有效工作半径为24.6米），事先把每根梁拼装成重量较轻的两部分，然后在拼装起吊区域外就近堆放整齐，在吊装就位前把能直接吊装就位的军用梁的两部分在起吊区域内连接好后，直接起吊就位，以减小因安装就位军用梁而对工期产生的影响。在E轴东侧的五根军用梁因其重量超过塔吊相应工作半径内的额定起重量，将不能一次就位，可以先将相应的军用梁拼装成两个部分，分别吊至B楼的12—14轴/E—F轴之间后，在楼层上进行拼装。拼装完成后也用两台塔吊将军用梁吊起至相应位置。就位安装军用梁的最佳时间是在B楼18层框架柱浇筑完毕、钢大模被拆除后开始，但12—13轴及13—15/E—F轴的施工排架应待军用梁就位安装完毕后进行。由于A楼的进度要快于B楼，因此，在A楼18层的筒体混凝土、柱混凝土可以先行浇筑，但10轴至11轴的施工排架必须待军用梁安装完毕后进行，以免耽误军用梁的安装而影响工期。军用梁的端部受力支点的下方必须放置专用支座，不得直接坐落于混凝土平台上。经设计人员的验算，每根军用梁的受力支点处的下方必须保证有连续三层的支撑（详安全措施第10条），以免因楼层结构受力过大而受损。军用梁的拆除必须待混凝土强度达到100%，先拆除军用梁上的钢管排架及所有的脚手板、杂物清理后方可进行，为了便于军用梁的拆除，浇筑连廊底部混凝土时，在每跨的中间位置各预留一排Ø50的孔洞，（如图7）。拆除前须先定制加工好轨道和滑轮，其制作方法如图，并安装好卸料平台（同拆模用的卸料平台，承载800Kg）。拆除时先在任意一跨安装好轨道和滑轮，轨道两端必须加设限位，以免滑轮出轨，然后系好保险绳，把右端吊起后放置于轨道小车上，再把左端吊起后用人力使军用梁慢慢向右侧滑行，当军用梁的端部将要滑出平台时（图10）再把左端落下放置于平台上，并把钢丝绳重新固定于军用梁的左端端头，重新吊起后滑至指定区域，逐节拆解军用梁。拆解一节，再向内滑行一段，直到左侧的吊绳靠近右侧上层混凝土平台，再在军用梁左端下方放置一些钢管，使其形成滚动支座，然后整体推行至相应区域后拆解。拆解时应随时栓好保险绳，防止军用梁自动向后退行。拆解最后两节时，应及时设置支撑，以免军用梁侧向倾覆。先拆轨道正下方的军用梁，然后把其他军用梁横向吊移至轨道下方后，也用上述方法拆解。在C、F轴外侧的两根军用梁，先在其上方的预留洞内固定好葫芦，使其向一侧滑行，当一端滑到混凝土柱外侧后，再用另一葫芦使其一端横向滑行，滑到混凝土柱内侧后，再使其纵向向相反方向滑行，使另一端滑到混凝土柱外侧后，再使其横向滑行至混凝土柱内侧后，用上述方法拆解。军用梁拆解后用小车运至卸料平台，再用塔吊逐节吊下。在军用梁搭设安装前，所有施工用的外脚手架、通道等均不得高于十八层楼面，拆除时必须有专人指挥、统一协调，作业现场及下方应设置隔离标记，禁止其他人员进入作业区，并要有专人看守。七、施工排架的搭设排架搭设前，应先在军用梁上铺设与军用梁垂直的18#工字钢，并用专用夹具把之与军用梁锁定。工字钢间距为1000。然后在工字钢的间隙处满铺一层50mm的脚手板，并用旧密目网覆盖，立管的间距横向为800（坐落于联系槽钢上），纵向1000（同联系工字钢间距）（图8），主框架梁两侧立管加密至500，为了能增加排架的整体稳定性，四道主梁下的排架需设双向剪刀撑固定，由于军用梁的间距为约2.5m，因此，在联系工字钢接头处还需增加八字支撑（图3-3），八字支撑下方的扫地杆横向、纵向必须满设，而且与框架梁垂直的扫地杆的接头不得采用对接扣件，应采用两个旋转扣件，两个扣件间的距离不小于800，接头的位置还应相互错开，在同一跨度内的接头数量不得大于25%。所有八字斜撑的支撑角度不得小于600。考虑到钢制军用梁在受压后变形较大，四根主梁的起拱高度按2.5‰考虑，具体起拱方式为：梁的两端按实际标高下降1.5cm,梁的跨中位置按实际标高提高2.5cm，在固定梁底钢管时，先按起拱要求固定好两端及跨中的梁底钢管，然后在梁底钢管上面两端拉线以控制其它梁底钢管的标高。次梁起拱统一按1‰施工。整个排架在搭设时还应与两侧楼座内的施工排架连成整体。框架梁梁底两侧必须增加双向剪刀撑。军用梁作业平台、施工排架在安装、搭设完毕后，应由相关人员对其稳定性、可靠性以及是否按设计要求搭设等方面组织验收，合格签字后，方可进行下道工序。八、军用梁受力验算根据军用梁的平面布置，分别验算框架梁处（E轴—中间梁）军用梁所受的荷载、框架梁之间的军用梁所受荷载，比较两处荷载的大小，以较大者计算。其平面布置及尺寸如下:验算依据：《建筑施工手册》（第二版）《六四式铁路军用梁手册》1）荷载组合：a、中间两跨框架梁处①、恒载：分项系数1.2a架体自重：按0.95KN/m3b混凝土自重：按24KN/m3c钢筋重量：（仅平台）按1.1KN/m3d脚手板自重:按5KN/m3e军用梁自重：每根40KN②、活荷载：分项系数1.4施工人员及设备：按2.5KN/m2③计算荷载：1.2×[（0.95+24）×（4.115+3.2+1.1）+1.1×0.15×1.72×11.35+14×2.02×0.05×5+40]+1.4×2.5×1.72×12.4=386.94KNb、两根框架梁中间位置①、恒载：分项系数1.2a架体自重：按0.95KN/m3b混凝土自重：按24KN/m3c钢筋重量：（仅平台）按1.1KN/m3d脚手板自重:按5KN/m3e军用梁自重：每根40KN②、活荷载：分项系数1.