高层结构转换层施工方案

金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案威建集团一公司金蚂蚁大厦项目部1金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案说明：威海金蚂蚁大厦工程地下室三层，地上二十八层，建筑总高度104.85米，建筑面积41700平方米。裙楼四层，五～二十八层为塔楼，结构设计在四层（标高为18.45～21.45米处）设置箱式结构转换层，通过箱式结构转换层将裙楼框支剪力墙结构转换成塔楼的剪力墙结构体系。因结构转换梁体积大（最大为1600×3000），为合理安排施工工序，保证箱式转换层的施工质量，特编制金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案。一、编制依据1、金蚂蚁大厦工程施工图纸；2、威建集团质量手册QWJ/Ⅰ-2002、程序文件QWJ/Ⅱ-2002；3、国家现行的质量标准和建筑、安装相关施工质量验收规范；4、建筑《施工手册》；5、我公司已积累下的类似工程施工经验和施工资料。二、工程概况金蚂蚁大厦工程由威海金蚂蚁集团投资兴建，位于世昌大道南、新寨路东，汽运二公司对面，占地8004㎡。本工程主体建筑层数为地上二十八层，地下三层，由山东省建工学院设计研究院设计，工程施工总承包单位为威海建设集团第一建筑分公司，工程监理单位为烟台新世纪建设监理公司。三、转换层结构设计特征箱式结构转换层层高为3m，底板厚200mm，内配双层双向三级12钢筋@150。箱体侧壁为1600×3000、1400×3000、1200×3000、1000×3000、金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案威建集团一公司金蚂蚁大厦项目部2800×3000、800×2900、600×2900等规格的KL梁与LL梁并与核心筒的剪力墙相连结，构成一个整体，转换层顶板厚300，板底部钢筋为三级14@200，板顶部钢筋为三级14@180，裙楼屋面板厚200。箱式转换层砼强度等级：核心筒剪力墙：C50转换梁及顶板、底板：C50附箱式转换层结构平面图(附图一)。四、施工部署1、箱式结构转换层KL梁体积大，经计算其施工设计荷载达98.2KN/㎡，若采用常规模板支撑体系，靠下层楼面梁板来承受如此大的荷载，势必会使下层楼面梁板结构遭到破坏，若利用已浇筑的下面的各楼层分层卸荷，支撑需回顶到地下室三层顶板上，这样显然既不经济，又不能避免各层楼面因模板支撑体系变形叠加导致开裂等质量问题，故不能采取常规方法施工。经分析比较，确定采用分层浇筑的方法，共分两次浇筑，第一次浇筑600高（标高19.05m处），第二次浇筑2400高。2、由于箱式结构转换层下设计有钢筋砼柱，为确保钢筋砼柱砼浇筑质量，在箱式转换层底层模板铺设好后，应先将钢筋砼柱砼浇筑至箱式转换层底板板底向下1.2米（结构标高17.25m），然后再安装柱顶转换梁钢筋。3、裙楼部位的柱及屋面梁板砼浇筑与箱式转换层第二次浇筑同时进行。4、转换梁属大体积砼，必须加强砼养护工作。五、工艺流程制安箱式结构转换层底层板模板及转换梁底模安装绑扎转换梁钢筋绑扎转换层底层板钢筋安装600高的梁侧模（因第一次金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案威建集团一公司金蚂蚁大厦项目部3浇筑600高）浇筑第一次砼处理施工缝养护（7天）制安梁侧模及转换层顶板模板浇筑第二次砼养护六、主要施工技术（一）、模板工程及支撑体系一）、KL梁模板及支撑体系KL梁截面尺寸一般为1600×3000、1400×3000、1200×3000、1000×3000、800×3000、800×2900、600×2900，因考虑分二次浇筑，第一次浇筑梁下部600高，在第一次浇筑砼前整个梁钢筋必须绑扎完毕，故在计算模板及支撑时，应考虑整个梁的钢筋重量。箱式结构转换层KL梁按最不利因素考虑，取S轴KL98梁[1600（宽）×300（高）×8100（跨度）]作为分析、设计对象，经计算，KL98梁的施工设计线荷载q=40.96KN/m，梁底选用15厚木胶板，板下纵向设60×80通长木方间距250，共六根立放，钢管顶撑按纵向排距600，横向每排顶撑间距400，共设五根，梁下顶撑沿纵向每排均需用φ48钢管和扣件将上半段扣牢拉稳，横向按每隔两排顶撑用φ48钢管扣牢拉稳，增加整个支撑体系的稳定性。已浇筑的楼面承受荷载按5.0KN/㎡计算，梁底钢管顶撑需回顶四层，即从三层楼面回顶到地下一层楼面，回顶位置、间距同转换梁下支撑位置、间距。为确保整个支撑体系传递荷载的有效性，在施工三层楼面时，其对应于转换梁位置范围内支撑体系同转换层支撑体系。三层其它部位的梁板顶撑位置、间距亦对应于上方转换层梁板位置、间距。这样，保持转换层施工有二层原支撑体系，支撑下口与楼面接触处均铺设长脚手板。所有梁板金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案威建集团一公司金蚂蚁大厦项目部4部位顶撑回顶位置、间距应对应其上部顶撑支撑位置、间距，回顶时楼面上口垫250宽的长脚手板，楼面下口垫60×80木方，若回顶的顶撑上、下口均置于梁上，下口可不设脚手板及木方。位于○S、○L轴之间，○13轴西侧3.0米与○19轴之间的共享空间、自动扶梯处在地下二层顶板至三层顶板均为洞口，因此这一部分支撑需回顶至地下三层的筏板顶面上。现选取○S轴/○13、○19轴间KL98梁[1600（宽）×3000（高）×8100（跨度）]梁底横向和竖向支撑进行设计、验算：A、梁底模木胶板验算按三等跨连续梁计算，间距250mm：荷载统计（600高）1新浇砼自重：24×0.6×1.6=23.04KN/m2钢筋自重：2.0×0.6×1.6=1.92KN/m3模板自重：0.5×0.6×1.6=0.48KN/m4振捣砼荷载：2.0×1.6=3.2KN/m[1+2+3]×1.2+4×1.4=35.008KN/m[1+2+3]×1.2=30.528KN/m1）、强度验算：M=0.10ql2=0.10×35.008×2502=2.19×105N·mmW=6×104mm3σ=M/W=2.19×105/6×104=3.65N/mm215.0/1.55=9.68N/mm2符合要求2）刚度验算：ω=0.677ql4/100EI=0.677×35.008×2504/100×5000×4.5×105金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案威建集团一公司金蚂蚁大厦项目部5=0.41mm250/250=1.0mm符合要求梁底模板验算计算简图B、底模木方验算按三等跨连续梁计算：梁底木方验算计算简图1新浇砼自重：24×0.6×0.25=3.60KN/m2钢筋自重：2.0×0.6×0.25=0.30KN/m3模板自重：0.5×0.6×0.25=0.125KN/m4振捣砼荷载：2.0×0.25=0.5KN/m[1+2+3]×1.2+4×1.4=5.53KN/m[1+2+3]×1.2=4.83KN/m1）、强度验算：M=0.10ql2=0.10×5.53×6002=1.99×105N·mmW=6×104mm3σ=M/W=1.99×105/6×104=3.32N/mm217.0N/mm2符合要求2）、刚度验算：F1000FF250250250qF1000FF10001000FFF600600600q金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案威建集团一公司金蚂蚁大厦项目部6ω=0.677ql4/100EI=0.677×4.83×6004/100×10000×2.56×106=0.17mm600/250=2.4mm符合要求C、木方下水平钢管验算按承受集中荷载的两跨连续梁计算：木方下水平钢管验算简图1新浇砼自重：24×0.4×0.6×0.6=3.456KN2钢筋自重：2.0×0.4×0.6×0.6=0.288KN3模板自重：0.5×0.4×0.6×0.6=0.072KN4振捣砼荷载：2.0×0.4×0.6=0.48KN[1+2+3]×1.2+4×1.4=5.25KN[1+2+3]×1.2=4.58KN1）、强度验算：F=5.25KNM=0.333FL=0.333×5.25×1000×400=6.993×105N·mmW=5.08×103mm3σ=M/W=6.993×106/5.08×103=137.66N/mm2215N/mm2符合要求2）刚度验算：ω=1.466×Pl3/100EI=1.466×4.58×1000×4003/100×2.06×105×1.22×105=0.17mm1.5mm符合要求D、顶撑验算FF1000FF10001000FFFFFF400400金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案威建集团一公司金蚂蚁大厦项目部7由C中计算简图可知，顶撑承受荷载为：N=1.333P=1.333×5.25=7.0KN1）、强度验算：σ=N/A=7.0×1000/489.3=14.31N/mm2215N/mm2符合要求2）稳定性验算：顶撑中间设一道拉条，计算长度取：L0=（6.2-3.0）/2=1.6m顶撑长细比λ=1600/（1.22×105/489.3）1/2=101.33该构件属于a类构件，查表得稳定系数ψ=0.578N/（ψ×A）=7.0×1000/0.578×489.3=24.75N/mm215N/mm符合要求E、侧模板验算1）、混凝土侧压力计算混凝土侧压力标准值F1=min（0.22γCt0β1β2ν1/2，γCH）式中F1—新浇混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）γC—混凝土的重力密度，取24KN/m3t0—新浇混凝土的初凝时间，取3h。β1、β2—外加剂、混凝土塌落度影响修正系数，取β1=1.0，β2=1.15H—混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度（m）ν—混凝土浇筑速度（m/h）控制在2m/h内根据上式可以求得混凝土侧压力标准值为（第二次浇筑2.4m高时）：金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案威建集团一公司金蚂蚁大厦项目部8F1=min（0.22×24×3×1.0×1.15×21/2，24×2.4）=min（25.76，57.6）=25.76KN/m22）混凝土侧压力设计值1F=25.76×0.9×1.2=27.82KN/m22倾倒时混凝土产生的水平荷载设计值f：f=2×0.85×1.4=2.38KN/m23荷载组合：F+f=30.2KN/m23）、侧模竹胶板验算：侧模竹胶板按三等跨连续梁计算，见A中计算简图。a、强度验算M=0.10×30.2×0.6×2502=1.13×105N·mm强度σ=M/W=(1.13×105)/(2.25×104)=5.02N/mm215/1.55=9.68N/mm2符合要求b、刚度验算：挠度ω=（0.677×27.82×2504）/（100×5000×1.44×105）=1.11mm1.5mm符合要求。4)、侧模木方验算：按三等跨连续梁计算，见A中计算简图。a、强度验算M=0.10×30.2×0.25×6002=2.72×104N·mm金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案威建集团一公司金蚂蚁大厦项目部9强度σ=M/W=(2.72×105)/(6.4×104)=4.25N/mm27.0N/mm2符合要求b、刚度验算：挠度ω=（0.677×27.82×0.25×6004）/（100×10000×2.56×106）=0.24mm250/250=1.0mm符合要求F、M14对拉螺栓验算：对拉螺栓的拉力为N=30.2×0.40×1=12.08KN对拉螺栓应力为：σ=N/A=12.08/105×1000=115170N/mm2满足设计要求二）、先浇筑的600高梁承受荷载验算第1次砼浇筑后，待强度达到设计强度的90%以上（一般7天强度达到90%，但必须以同条件养护试块结果为准），开始进行梁上段及箱体顶板砼的浇筑，此时，考虑利用600高的梁承受其上部砼浇筑荷载。经过设计计算，各转换梁先浇筑的600高部位需在浇筑砼前附加受力负筋，见转换梁附加受力负筋图（附图二）。三）、箱式结构转换层底层板（200厚）、顶板（300厚）模板支撑体系底板及顶板底模均采用15厚木胶板，小楞60×80间距300，且立放，大搁楞60×8