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某超高层项目施工电梯超远距离过桥平台施工技术

2023-09-28张相平肖光耀王云鑫曹江乔会丹

工程建设与设计 2023年18期
关键词:附墙槽钢卸荷

张相平,肖光耀,王云鑫,曹江,乔会丹

(1.中国建筑第二工程局有限公司华南分公司,广东 深圳 518048;2.深圳市建筑工程质量安全监督总站,广东 深圳 518029)

1 引言

在建造超高层建筑过程中, 涉及大量的材料垂直运输工作,除结构材料外,机电与装饰工程所需的材料和设备高达数十万吨,还有人员的上、下交通流量相当可观,因此,垂直运输的效率对施工速度影响极大。 考虑到建筑风阻因素,高层建筑外形通常采用类圆截面逐渐减小的形式, 对材料及人员的垂直运输增加了一定的难度。 本文基于星河雅宝高科创新园四A 地块项目,设计了一种过桥平台,很好地解决了施工电梯与结构之间的水平通道问题。

2 工程概况

星河雅宝高科创新园四A 地块项目位于深圳市龙岗区,项目占地面积约为3.5 万m2,地下5 层,地上包括1 栋74 层的塔楼、1 栋103.2 m 生态大厦及裙楼等。 其中,超高层塔楼结构高度为338.1 m,建筑高度356 m,1F~4F 为镂空大堂,结构柱采用直径2.3 m 的圆柱, 结构形式为采用带加强层的框架-核心筒结构体系。 塔楼外框结构设有16 根劲性钢骨混凝土结构柱,外框结构采用型钢梁+钢筋桁架楼承板,标准层高为4.5 m,避难层层高为5.1 m。楼层平面设计为带圆角正方形,外观由下至上逐渐内收, 自首层至74F 结构边线累计向核心筒方向内收4.278 m。

根据施工部署,于塔楼东侧外框布置2 台SC200/200G 高速施工电梯[1],最大安装高度为333.45 m,用于作业人员上、下塔楼及材料垂直运输。 由于首层为高度19.45 m 的高空大堂,且结构随高度增加逐层进行收缩, 导致施工电梯首道附墙困难,其余楼层水平方向无法形成通道,对人员及材料水平运输通行造成一定困难,对此,设计了高空大堂特殊附墙方式及超远距离电梯悬挑过桥平台[2]做法。

3 设计难点分析

1)根据结构设计,超高层塔楼1F~4F 为高度19.45 m 的镂空大堂,结构柱间距为10.6 m,施工电梯设计位于两根结构柱中间位置。 根据电梯说明书要求,其每道竖向附墙间距需≤10.5 m, 导致施工电梯附墙无法附着于结构板或结构梁上, 施工电梯首道附墙如何安装是解决施工电梯顺利安装并安全运行的首要难点。

2)根据结构图可知,其楼层平面设计为带圆弧径向收缩的类矩形,电梯梯笼靠近结构一侧边线,结构边线从678~4 278 mm 逐渐增大, 因其施工电梯安装须确保垂直运行,无法做到倾斜安装, 因此施工电梯与结构之间的通道将成为一大难点。

鉴于以上难点,经多方论证,决定通过增加临时钢梁解决镂空大堂范围施工电梯的附着, 结构收缩确定采用电梯门翻板+悬挑型钢平台设置水平通道。

4 首层大堂电梯附着

为了保证结构柱在横梁拆除以后的观感质量, 横梁采用400 mm×200 mm×8 mm 方管,横梁与结构柱节点处用400 mm×700 mm×20 mm 埋件板连接,使用M20 螺杆植入结构柱内,强度等级不低于5.8S,有效锚固深度为350 mm,埋件板上预设8 个孔位,埋件板贴柱子安装,后用双螺母紧固,植筋使用A级植筋胶,采用成套产品。

横梁一侧埋件板使用加劲肋固定上下盖板, 上盖板使用200 mm×300 mm×8 mm 加劲肋,6 mm 双面焊缝固定, 下盖板使用200 mm×300 mm×8 mm 加劲肋8 mm 双面焊缝固定;横梁端部上盖板与方管上表面采用6 mm 高角焊缝;方管端部水平两端无须焊接, 按铰接节点构造设计; 下部钢板与方管仰焊,角焊缝8 mm 高,如图1 所示。

图1 连接节点(单位:mm)

5 过桥平台做法

过桥平台根据施工外立面相对于首层收缩距离及高度进行设计,距离小于1 m 楼层直接采用梯笼自带翻板,距离超过1 m 需搭设过桥平台。过桥平台根据悬挑长度及搭设高度分为无拉杆平台和刚性拉杆平台。 经计算,星河雅宝高科创新园项目平台设计选型如表1 所示。

表1 星河雅宝高科创新园项目平台设计选型

5.1 平台设计

5.1.1 悬挑型钢平台(无拉杆)

18F~49F 的结构边到梯笼距离约777~2 190 mm, 每停层搭设悬挑型钢平台,配合梯笼翻板通行。 平台底部采用16#工字钢作为底架,并用U 形螺杆将其与结构楼板锚固。工字钢底架上面采用12#槽钢和5#槽钢做纵横向隔梁, 隔梁上铺设2 mm 厚花纹钢板。 平台通道前端按要求设置层门,侧面采用定制防护栏杆进行防护[3]。

5.1.2 悬挑型钢平台(设刚性拉杆)

每停层搭设悬挑型钢平台,配合梯笼翻板通行。 平台底部采用16#工字钢作为底架, 并用U 形螺杆将其与结构楼板锚固。 工字钢底架上面采用14a#槽钢和5#槽钢做纵横向横梁,隔梁上铺设2 mm 厚花纹钢板。 平台通道前端按要求设置层门,侧面采用定制防护栏杆进行防护。 当平台悬挑长度超过3 m且高度达到220 m 时,除设置刚性拉杆外,另加1 道钢丝绳做保险。 如图2 所示。

图2 型钢悬挑平台平面图(单位:mm)

5.2 特殊节点做法

5.2.1 平台加高处理

根据施工电梯附墙距离要求, 其中12F 以下附墙位于采用焊接方式固定于封边钢梁上, 其余采用锚固方式固定于结构楼板上,这样会导致附墙架与悬挑钢平台间间隙不足。 经研究,将平台加高,在悬挑主梁16#工字钢下方纵横增加1 根16#工字钢组合支座, 其横向工字钢上焊接直径20 mm 钢筋进行限位,避免运输过程中滑动。另由于结构外边设置有一圈50 mm高反坎用于幕墙埋件固定,导致内侧支座存在50 mm 高差,通过在其下方设置50 mm 木方满足工字钢主梁在同一标高的要求。 其做法如图3 所示。

图3 平台加高剖面图(单位:mm)

5.2.2 平台坡道做法

对于平台与结构楼板之间高差,坡度设计为1∶6~1∶8 进行放坡,其坡道与平台连接处采用10#槽钢柱、间距1 000 mm×1 000 mm 进行支撑(高度根据不同楼层平台高度进行确定),第二道支撑采用10#槽钢横向水平放置,两道支撑梁间通过5#槽钢焊接连成整体,确保稳定,坡道纵横向梁采用5#槽钢,面板采用5 mm 花纹钢板与横梁进行固定。

5.2.3 卸荷节点做法

为确保平台安全, 其49F 及之下楼层采用钢丝绳柔性卸荷方式,49F 之上楼层均采用刚性卸荷方式, 避免风荷载增大出现晃动。其卸荷方式均通过一段固定在悬挑主梁16#工字钢和悬挑层上方的楼层刚梁上, 工字钢主梁通过一侧焊接两块15 mm 厚Q235B 型号的钢板,前后两块钢板需断开做独立设置,钢板中心开设直径30 mm 的圆孔并做倒角处理。另一侧楼层钢梁通过在其翼缘和腹板夹角位置处焊接1 块15 mm 厚Q235B 钢板,钢板中部开设2 个直径30 mm 的圆孔。 所有卸荷点与工字钢主梁或结构钢梁之间的连接均采用6 mm 高双面角焊缝, 其工字钢和结构钢梁卸荷位置处设置10 mm 厚加劲板,避免受力二次变形。 如图4、图5 所示。

图4 工字钢一侧卸荷节点做法(单位:mm)

图5 结构钢梁一侧卸荷节点做法(单位:mm)

6 结语

在现有的超高层结构设计中,其外框大部分随着高度的升高逐渐向核心筒方向内收,超高层施工通常采用“不同高同步攀升”施工工法,即核心筒与外框结构分为不同的作业面进行施工,由于核心筒作业面限制,其外框往往设置单独的垂直运输机械。本文基于星河雅宝高科创新园项目设计了一种超远距离的施工电梯悬挑平台,确保了垂直运输能力的同时解决了因结构收缩无水平运输通道的难点,其应用情况良好。

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