1. 前言
内嵌钢板-混凝土剪力墙作为钢板剪力墙的一种常用形式,既可以利用高强混凝土的优点,又可以充分利用钢板的延性,多用于超高层建筑核心筒作为主要抗侧力构件。相对于普通钢筋混凝土剪力墙,可有效降低结构自重,整体结构体系的抗风抗震性能得到显著提高。一方面,其抗侧刚度较高,可有效减少核心筒剪力墙厚度,降低其轴压比;另一方面,在满足使用功能前提条件下,增加有效使用面积,提高建筑的使用效率。
华建建设发展有限公司在“珠海国际中心项目”实施过程中,开展超高层建筑内嵌钢板-混凝土剪力墙技术攻关,与设计院、加工厂协商确定好剪力墙钢板的深化设计方案,并对钢板剪力墙的各分部工程(钢板、钢骨柱、钢筋、混凝土等)施工工序进行研究,成功解决了钢板安装的精度控制、焊接变形、混凝土浇筑质量等一系列问题,大幅提升了钢骨柱与钢板安装的施工效率,有效控制钢板剪力墙有害裂缝等质量问题的产生,达到了良好的效果。
2. 工法特点
2.0.1 内嵌钢板-混凝土剪力墙将钢板内置于高强混凝土剪力墙,既可以利用高强混凝土的优点,又可以充分利用钢板的延性,具有极高的应用价值;
2.0.2 本工法成功解决了超高层建筑核心筒钢板剪力墙的一系列施工难题,有效控制钢板剪力墙有害裂缝等质量问题的产生,施工安全可行;
2.0.3 本工法通过优化的施工工序,大幅提升了钢骨柱与钢板安装的施工效率,节省了工期,间接节约成本,取得良好的经济效益与社会效益。
3. 适用范围
本工法适用于高层、超高层建筑的内嵌钢板-混凝土剪力墙施工;尤其适用于需要具有较好抗震承载力和抗剪能力的高层、超高层建筑。
4. 工艺原理
超高层钢板剪力墙安装施工首先需对钢板剪力墙进行分段、分节,并针对节段进行合理的深化设计,根据施工图及深化设计图进行剪力墙分项工程的测量放线,在此基础上进行剪力墙端钢骨柱安装、剪力墙钢板安装及连接等施工。此外,需制定详细的构件防变形措施,确保焊接过程对结构变形影响较小,严格控制钢板剪力墙施工全过程质量,并保证安全体系完备。钢结构安装完成,需将工作面交接至土建作业班组,进行钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑及养护。对于混凝土施工,需要针对性制定混凝土开裂措施。
5. 施工工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
剪力墙深化设计→进场验收→测量放线→钢骨柱安装→钢板安装及连接→钢结构与土建工作面交接→钢筋绑扎→模板支设→混凝土浇筑与养护。
5.2 施工要点
5.2.1 采用Tekla Structure 软件深化设计
根据施工图纸,采用Tekla Structure 软件对剪力墙进行建模(以底层为例,如图5.2-1),在施工前进行剪力墙深化设计,主要包括:核心筒钢骨柱分段、钢板分段分块、加劲肋深化设计、预留洞口深化设计、钢板墙吊点及耳板布置。
图5.2-1 剪力墙三维模型图
(1)剪力墙钢板分段分块
核心筒常为对称结构,每层分布状况相似,因此,以某层核心筒内钢板剪力墙为例,根据图纸,结合以往施工经验、现场情况及吊装、运输尺寸、减少现场焊缝长度和合理布置焊缝位置,对分段状况作出分析如图5.2-2所示。
图5.2-2 核心筒剪力墙钢板分块布置图
(2)核心筒钢骨柱分节
根据塔式起重机的吊装性能、运输条件及安装工艺进行分节,深化的钢骨柱分节高度主要控制为1~2个标准层高,分节位置一般位于楼层结构标高以上1.3m处。深化过程中需考虑柱内雨水及养护水的排放孔,在柱靠近核心筒一侧的柱壁上开一个孔径20mm的排水孔,孔中心距离柱顶800mm。核心筒钢骨柱分段原则,应遵循:
①在塔吊吊装范围、能满足塔吊的起重性能; ②钢构件满足堆场的布置,方便起吊点布设; ③现场拼接等施工位置便于搭设安装操作架;
④钢结构施工工艺、土建施工工艺对钢结构施工的影响因素; ⑤构件便于长途运输。 (3)加劲肋深化设计
钢板剪力墙通常面积大,板长方向刚度小,自重、日照、焊接应力等极易产生变形;沿钢板墙构件长度方向通长布置加劲肋,高度方向间距3m布置水平刚性卡板,钢板墙拼接处竖向焊缝位置间距1m设置刚性卡板,以便控制剪力墙焊接变形。
(4)预留洞口深化设计
一方面,交叉施工多,各专业碰撞点多,为保证剪力墙的结构尺寸及观感质量,需提前考虑在钢板墙上预留相关孔洞,例如:钢筋孔、混凝土过浆孔、穿墙对拉螺栓等。深化设计中提前规划、预留相关孔洞,有效协调各专业碰撞问题;工厂加工时,仔细核对开孔位置及校验尺寸精度,并在开孔处周围按照规范要求进行孔洞补强处理。
另一方面,为保证在混凝土浇筑时,钢板两侧混凝土可以顺利流淌,减少因为一侧侧压力过大、不对称引起的模板移位变形,在钢板上开设流淌孔,同时,按照规范进行流淌孔补强,保证钢板开设流淌孔后强度不被削弱。留置流淌孔直径为150mm,间距1200mm,采用梅花状布置。
(5)钢板墙吊点及耳板布置
钢墙板为薄型钢板,为保证吊装安全及就位便利,于钢板墙顶部布设吊点。布设原则为:沿钢板墙长度方向每间隔2m布设一个,不足2m的布设两吊点;吊点直接在钢板上开具孔洞(直径为26mm),其布置应沿钢墙板竖向中心轴线对称,距钢墙板顶边缘40mm、左右边缘300mm-500mm不等。钢板墙竖直方向每间隔2m布设一个耳板,以供安装临时固定。
5.2.2 进场验收
(1)剪力墙钢板、钢柱的钢材及钢铸件在进场时,应检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等,保证其品种、规格、性能等符合现行国家产品标准和设计要求。进场时,需检验钢板剪力墙高度、宽度、平面内对角线、连接处截面几何尺寸及平面度偏差、弯曲矢高。
(2)钢筋、混凝土拌合物进场时,应按国家现行标准的规定抽取试件检验,并检查质量证明文件和抽样检验报告,结果应符合相应标准的规定。
5.2.3 测量放线
在深化设计后,钢板剪力墙的钢板位置、钢板连接位置、钢板与钢梁的相对位置、钢板与钢柱的相对位置、剪力墙内外排钢筋及外侧混凝土轮廓的位置,均已确定。测量放线主要是定位钢梁上钢板的位置、钢板剪力墙外侧轮廓线位置。
利用全站仪,从本楼层控制轴线定位出钢板在钢梁上的位置线,并在结构钢梁上轴线两侧分别测放出钢板两侧位置控制线、钢板剪力墙外侧轮廓线位置。复核轴线后,做好标记,可进行钢板剪力墙的安装工作。
5.2.4 钢骨柱安装 (1)钢骨柱耳板布置
图5.2-3 钢骨柱顶端及底部耳板布置示意图
核心筒钢骨柱均为H型钢,为保证吊装作业安全与就位便利,钢柱顶端及底部布置耳板,并于钢柱顶部设4吊点,其布置示意见图5.2-3。
(2)钢骨柱吊装
根据核心筒钢骨柱分段重量及吊点情况,选用直径为Φ22mm的6×19(a)型钢丝绳,选用2.5t级M20卸扣,并准备好足量的导链、缆风绳、爬梯、工具包、榔头、扳手等机具。
钢骨柱吊装采用四点绑扎法(如表5.2-1)。钢丝绳用卸扣与吊耳相扣,钢丝绳与水平面夹角不小于45°。吊装时依照深化设计编号按顺时针方向逐一进行吊装。当一片区钢骨柱吊装完成后,及时吊装钢板墙,形成临时稳固结构。
表5.2-1 钢骨柱吊装示意图
吊钩 吊钩 带钢板墙钢骨柱吊装示意图 5.2.5 钢板安装及连接 (1)钢板的吊装
不带钢板墙钢骨柱吊装示意图 钢板采用塔吊散装逐件吊装,依据钢板墙分段长度,可通过钢扁担采用两吊点或多吊点进行辅助吊装(如图5.2-4),钢扁担采用H496×199×9×14型钢。钢板墙两侧设计间隔800mm纵横双向加劲板,可作为钢板墙焊接防变形措施使用。依据钢板墙分段重量及吊点布置情况,选用直径为22mm的6×19(a)型钢丝绳,选用2.5t的M20型卸扣。
图5.2-4 钢板墙吊装示意图
(2)钢板的临时连接
图5.2-5 钢墙板临时连接示意图
钢板墙就位后,迅速通过连接板(厚度10mm的方钢板),用安装螺栓将钢板墙与事先安装完成的钢骨柱临时连接起来(如图5.2-5)。
(3)钢板对接的操作平台
核心筒劲性钢结构施工时,在钢板墙两侧搭设一周的安全操作平台通道(如图5.2-6),用于钢结构安装及焊接作业防护措施。平台通道宽0.8m,每次搭设高度在钢结构分段处以下1.2m位置;在平台通道外侧设置安全立杆,拉设双安全绳,立杆高度为1.2m;通道设置钢跳板及踢脚板。
脚手架操作平台余同 图5.2-6 核心筒钢板墙操作平台布置示意图 对于可在结构楼层采用脚手架搭设操作平台时,可采用φ48.3×3.6mm的钢管或便携式钢管操作平台搭设完成(如图5.2-7),钢管小横杆长为0.8m,立杆横向间距为1.0m,立杆纵向间距为0.5m。采用斜撑式使得外侧纵向钢管固定牢固,斜撑采用脚手架钢管,一侧采用直角扣件与外侧水平纵向钢管紧固,另一侧与一根搭在栓钉上的水平纵向钢管采用直角扣件连接牢固。
图5.2-7 在结构楼层采用的脚手架操作平台
对于不可在结构楼层搭设的作业平台,在钢板墙对接处向下1.2m处的横向加劲板上,每隔0.5m焊接一根外挑0.8m的钢筋(直径28mm),用钢丝绳将外挑钢筋与钢板墙对接处向下约0.2m位置进行连接起来,并在悬挑端布设横杆及立杆,再铺设钢跳板与踢脚板,形成操作平台(如图5.2-8)。
Φ14mm钢丝绳2.5m布置一道横焊缝操作平台余同1.2m安全立杆2.5m布置一道Φ48mm脚手管通长布置钢跳板(排)Φ28mm钢筋2.5m布置一道钢筋与劲板双面搭接焊立焊缝挂吊篮余同
图5.2-8 外挂式操作平台示意图
(4)钢板的连接
核心筒单层钢板剪力墙板厚度较大、对接焊缝较长,单层薄板钢板剪力墙焊接质量控制难度相当大。解决措施为:①在深化设计阶段,增加钢板墙两侧水平与纵向加劲板,加劲板均匀分布,从而增加钢板墙的侧向刚度;②在钢板对接处,增设连接耳板,作为约束板进行加固,防止焊接变形过大;③采取合理的分段跳焊技术,减少焊接变形积累,同时利于焊接应力扩散;④加强焊接测量监控,在下层钢板墙焊接完成后及时对其测量校正,防止上下层钢板对接错边过大。
核心筒钢板墙总体焊接顺序为:先焊接竖向立焊缝,再焊接水平横焊缝。其中: 竖向立焊缝:在钢板墙两端与型钢柱对接处,各有一条立焊缝(如图5.2-9),每条立焊缝采用跳焊方式进行焊缝,防止焊接变形。焊接时,安排2名焊工同时焊接①、②,完成后安排1名焊工焊接③。
图5.2-9 钢板墙竖向立焊缝焊接顺序示意图
水平横焊缝:钢板墙水平对接横焊缝焊接时,安排3名焊工分段同时进行焊接,焊接顺
序均由一侧向另一侧施焊(见图5-2-10)。
图5.2-10 钢板墙水平横焊缝焊接顺序示意图
5.2.6 钢结构与土建工作面交接
施工前,钢板与钢骨柱深化设计时,需与土建人员协商,考虑土建的预留洞口及流淌孔位置,保证钢结构的制作与安装不影响土建施工。
根据现场实际情况,制定专项施工方案,明确分段部位及开孔位置,利用临时加固措施,防止卸车与安装时钢构件发生变形。钢板安装、焊接检验合格后,钢结构作业班组退出工作面,移交给土建作业队,进行钢筋模板混凝土施工。
在确保塔式起重机安全运转的前提下,协调其使用时间和主次,并设专人配合指挥,最大限度利用起重机资源。
5.2.7 钢筋绑扎
钢板分段安装焊接后,焊接剪力墙拉钩连接件,然后开始剪力墙钢筋绑扎(如图5.2-11),安装拉钩、垫块。钢筋绑扎时,先绑扎竖向钢筋,由靠近型钢一侧逐排向外绑扎,然后定位箍筋位置,箍筋绑扎采取“先里后外,先小后大,由下而上”的原则,即,箍筋由靠近型钢一侧开始,先套小箍,后套大箍,逐渐外套,最后绑扎拉钩;先绑扎下排箍筋,后绑扎上排箍筋,由下向上开始绑扎。
图5.2-11 钢筋绑扎示意图
钢筋绑扎步骤,如表5.2-2所示:
表5.2-2 钢筋绑扎步骤示意图
钢板安装及连接完成 钢板两侧附加钢筋网安装 钢板内侧一排钢筋安装 柱竖向钢筋连接,箍筋绑扎。 5.2.8 模板支设
剪力墙外侧竖向钢筋安装。 安装水平筋、拉钩、垫块。 钢板剪力墙钢筋绑扎完成验收合格后,穿对拉螺栓,安装模板。采用“模板+木工字梁背立柱(间距400mm)+双槽钢背楞(间距500mm)”的模板体系(如图5.2-12),加强模板的侧向刚度,保证混凝土浇筑的安全性和表观质量。同时,在模板支设过程中,加强相应的顶模处理,避免浇筑钢板剪力墙出现“跑模”等质量通病。
图5.2-12 模板支设示意图
剪力墙木模安装时尽量使用整块板,截裁过的模板放置在上部。安装时,先检查弹好的墙边线是否符合图纸要求,根据边线立模,然后钉纵楞木方,纵楞木方的搭接头应错开,搭接长度为一排螺杆间距。
螺杆孔要根据墙体实际情况,用墨线弹出方格网,在交点处用电钻钻出对拉螺杆孔,操作时应避开另一侧模的纵楞。穿好对拉螺杆,用两道横楞夹住对拉螺杆,垫上钢板垫块,拧紧螺帽。模板底边或拼缝处应贴海绵条,海绵条顺直、接头严密、粘贴牢固。
剪力墙模板四周应搭设斜撑,斜撑成45°角分别支撑于墙体模板高1.5m和3m处,并沿墙长间距不大于1.5m,固定在地面预留地锚上。模板就位校正后,经验收合格,采用水泥砂浆将模板根部塞堵严密,防止漏浆引起烂根。
5.2.9 混凝土浇筑与养护
钢板剪力墙采用高强混凝土,核心筒下部钢板剪力墙结构,参照核心筒上部结构采用布料机配合地泵进行浇筑,下料点距离不大于1.5m。
钢板两侧混凝土同时浇筑,沿剪力墙逆时针推进(如图5.2-13),分层浇筑,每层厚
度500mm,浇筑到顶后,停滞1~2h(且小于混凝土初凝时间)待混凝土沉实后再浇筑水平梁板结构。结合模架特点,沿核心筒剪力墙四周设置两层喷淋养护管,进行洒水养护,养护用水温度不低于5℃。
图5.2-13 混凝土浇筑顺序示意图
混凝土采用插入式振动棒振捣,振动棒的插点要均匀排列,按浇筑顺序有规律地移动,不得漏振,每次移动的距离不应大于振动棒作用半径的1.5倍,插点间距不大于450mm。严禁振捣触碰钢板剪力钉、型钢立柱及钢梁钢板,且应避免碰撞钢筋、预埋件、预埋管等。振动棒振捣时,应快插慢拔,防止混凝土分层、离析或出现空洞,振捣时间可通过观察混凝土浇筑面变化进行控制,以“混凝土表面呈不再显著沉落,表面不再出现气泡,泌出浮浆”为准。
5.2.10 混凝土裂缝控制技术 (1)开裂机理分析
由于栓钉直径较小且离墙体外表面较远,对外表面应力影响较小;墙体顶部与空气直接对流,但影响区域及产生应力均较小;忽略上述因素影响,钢板剪力墙相比于普通混凝土剪力墙开裂更为明显,其原因分三个阶段讨论,如下:
① 混凝土早期:中心混凝土温度接近绝热温升,由于模板的散热影响,两侧混凝土温度上升较慢,随着中心混凝土温度上升的减慢,钢板约束应力逐渐减小。若此时拆模,墙体外表面降温较快,中心混凝土处于升温或缓慢降温状态,内外温差增大,开裂风险增大;
② 混凝土中期:混凝土相对于钢板膨胀,钢板减少了混凝土外表面拉应力,降低了开裂风险;
③ 混凝土后期:中心混凝土温度趋于稳定,混凝土收缩处于主导地位,钢板约束导致混凝土外表面拉应力增大。
混凝土中期产生拉应力减少,后期拉应力增大、强度较高,开裂风险较小;开裂风险分析可知,主要集中在混凝土浇筑完成后的早期,在此阶段,混凝土拉应力处于较高水平,强度偏低。
(2)抗裂措施:
根据混凝土浇筑时气温情况采取钢板温度调节措施,并控制混凝土入模温度。 ① 在配合比设计阶段,必须进行平板开裂试验,考虑混凝土水化温升值;
② 墙柱模板内混凝土浇筑倾落高度不宜大于5m;当不满足时,应加设串筒、溜管、溜槽等装置;
③ 夏季高温时予以淋水降温;
④ 冬季予以钢板敷设升温管路,浇筑前对钢板升温至指定温度,浇筑过程中随时调节钢板温度;
⑤ 合理控制混凝土入模温度,并对混凝土采取大体积混凝土温控措施。
6. 材料与设备
6.1 主要材料
主要材料如下表6.1。
表6.1 主要材料清单表(以珠海国际中心项目为例)
序号 1 2 柱内型钢 3 4 钢筋 H600×300×50(30) -- -- 强度等级不低于42.5级的普通硅酸盐水泥;粗骨料宜采用连续级配,粒径不宜大于25mm;不小于25%高效减水剂或缓凝高效减水剂,并应掺用活性较好的矿物掺和料。 -- -- 材料名称 钢板 规格 25mm厚、10mm厚 H800×400×50(30) -- Q345B 主要技术指标 备注 5 混凝土 C60 6 7 操作平台钢管 钢丝绳 φ48.3×3.6mm φ22mm·6×19(a)
8 9 10 11
钢扁担 连接板 手工焊条 CO2实芯焊丝 H496×199×9×14 25mm、15mm厚 E5015 ER50-6 -- -- (φ3.2mm、φ4.0mm) -- Q345B Q345B 6.2 主要设备
主要设备如下表6.2。
表6.2 主要设备配置表(以珠海国际中心项目为例)
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
设备名称 塔吊 汽车吊 栓钉焊机 CO2焊机 直流电焊机 电焊条烘箱 焊条保温筒 砂轮切割机 空气压缩机 空气压缩机 风速测定仪 角向磨光机 磨光机 气动扭力扳手 吊装带 卸扣 手拉葫芦 梅花板 开口扳 活动扳手 活动扳手 拔牙 套筒 套筒 气割 铁锤 型号 LH800 50t KOCO-2500型 NBC-500 NBC-400 YGCH-X400 TRB SQ-40-1Q XF200 XF200 φ100 BOSHGWS20-180 PUMA-AT-5186P 2T 22 2T 36-41 36-41 15寸 12寸 M22 36 41 2.5磅 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 把 条 只 只 把 把 把 把 只 只 只 把 个 数量 2 1 2 50 10 3 40 2 2 2 1 5 2 1 2 4 2 2 2 1 1 2 2 1 1 2 作用 吊装 辅助塔吊 栓钉焊接 主材焊接 辅助焊接 焊条加温 焊条保温 零星材料切割 焊缝返修 焊缝返修 辅助安装 焊缝打磨 焊缝打磨 辅助安装 辅助安装 辅助安装 辅助安装 辅助安装 辅助安装 辅助安装 辅助安装 辅助安装 辅助安装 辅助安装 28 29 30
螺旋千斤顶 消耗配件备件 电缆 8t/16t/32t/40t 台 5/20/20/10 若干 若干 辅助安装 6.3 主要仪器
主要仪器如下表6.3。
表6.3 主要仪器清单表(以珠海国际中心项目为例)
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
设备名称 全站仪 精密经纬仪 自动安平水准仪 激光铅直仪 超声波探伤仪 磁力线锤 塔尺 卷尺 钢板尺 钢卷尺 钢卷尺 红外线测温仪 游标卡尺 塞尺 直角尺 直角尺 焊缝量规 型号 Leica J2 DZS3 J2JD HS600a/TS-V6e / 苏一光 7.5m 1m 50m 5m 300度 0-200 0.02-0.50 150×300 250×500 / 单位 台 台 台 台 台 数量 4 1 2 1 4 10 2 10 10 1 5 1 1 2 2 2 30 个 把 把 把 把 把 个 把 把 把 把 个 7. 质量控制
7.1 质量标准
主要质量标准如下。
《钢板剪力墙技术规程》 JGJ/T 380-2015 《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ 99-2015 《钢结构焊接规范》 GB 50661-2011 《钢结构设计标准》 GB 50017-2017
《钢结构工程施工规范》 GB 50755-2012 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB 50205-2001 《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2012 《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程 》 CECS 230-2008 《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ 3-2010
7.2 质量保证措施
7.2.1 根据设计文件和剪力墙钢板排布图的有关要求和内容编制作业指导书和有关安全、技术交底文件,根据责任范围和施工内容下发到有关工段和个人,进行严格的作业交底。
7.2.2 浇注混凝土前,应及时完成封口板、边模、边模补强等收尾工程,须把杂物(含剪力钉上的磁套)、灰尘及油脂等等其它有妨害混凝土粘结的杂物应清除干净。
7.2.3 测量校正采用高精度的全站仪、激光铅直仪、激光水准仪等先进仪器进行测量,确保安装精度。所有仪器均通过有关检测部门进行检测鉴定,合格后才能够投入使用。所有量具都与制作厂进行核对,确保制作安装的一致性。
7.2.4 所有特殊工种上岗人员,必须持证上岗,持证应真实、有效、并检验审定,从人员素质上保证工程质量。
7.2.5 把好原材料质量关,所有进场材料,必须有符合工程规范的质量说明书,材料进场后,要按产品说明书与安装规范的规定,妥善保管与使用,防止变质损坏。
7.2.6 认真执行质量责任制,并制定严格的奖惩标准,使施工过程的每道工序、每个部位都处于受控状态。
7.2.7 建立三检制度,实行并坚持自检、互检、交接检制度,自检要做好文字记录,隐蔽工程由项目总工组织工长、质量检查员、班组长检查,并做出较详细的文字记录,不合格的产品不得进入下道工序施工。对于质量容易波动、容易产生质量通病或对工程质量影响较大的工序和环节要加强预控、中间检查和技术复核工作,以保证工程质量安全。
8. 安全措施
8.0.1 要在施工中,牢牢树立“安全第一”的思想,认识到安全生产、文明施工的重要性,做到每日班前教育、班前检查,严格执行安全生产三级教育;
8.0.2 施工中,实行旁站监督,工、班长巡检,安全员管理督促,生产经理全方位控制,项目经理全面负责的格局,每周除业主、监理组织联检外,安全员还组织相关工长,由项目经理带队对工地现场进行检查,发现问题定人、定时、定整改措施进行立即整改,将安全生产隐患消灭在萌芽阶段,推动安全生产健康发展;
8.0.3 操作工人必须严格遵守国家和地方有关安全生产的法律、法规、条例,遵守
项目各项安全管理制度,服从项目安全管理人员的指令,接受安全教育、安全交底、主动接受安全检查,杜绝违章指挥和违章施工;
8.0.4 进入施工现场必须戴好安全帽;进入施工现场必须戴好安全带,在2米以上(含2米)的高空作业必须挂好安全带的双保险钩,保险钩要高挂低用,在高处走动时必须保证有一个安全带保险钩挂在安全绳或其它可靠的物体上。
8.0.5 特种作业人员必须持证上岗,严禁无证上岗;严禁有心脏病、高血压、贫血病以及视力缺陷的工人从事高空作业;严禁酒后作业;禁止疲劳作业;
8.0.6 施工时挂设两层梁下水平兜网,满铺布置;同时挂设两道外挑网,外挑网每三层翻设一次;钢柱上挂设钢爬梯作为人员登高使用,爬梯顶安置防坠器;楼层内设置垂直钢楼梯作为人员上下结构层施工用;
8.0.7 卸车的起重指挥人员对卸下的钢构件要摆放平稳有序,不准出现大压小,长压短,重压轻等失稳现象,对一些特殊难以摆放平稳的构件,摆放时必须采取有效的防倾倒措施。
8.0.8 卸车的起重指挥及辅助人员在构件起吊前和构件落钩时,要选择合理安全的站位,防止构件晃动、倾倒而被刮、碰或砸伤。
8.0.9 高空作业人员必须佩带工具袋,不准随手放置及抛掷物品,所有手动工具应套在安全带上或手上,防止落物伤人;
8.0.10 吊装构件前,应对吊具进行仔细的检查,如选用的卡环和钢丝绳的大小是否满足吊装节点的要求、吊具是否有损坏、选取的吊点是否错位;
8.0.11 吊钩要求具有防跳绳锁定装置,无排绳打搅现象;构件起吊时,应均匀离开平板车或地面;起吊后构件不得前后、左右摆动,钢丝绳应受力均匀;施工人员不得站在起吊构件上;
8.0.12 每次吊运的钢筋数量不能过大,下放过程专人指挥,缓缓降落,以防高速坠落破坏压型钢板;
8.0.13 焊接作业中,四周应接地良好,施工用的电源线必须是胶皮电缆线,所有电动设备应安装漏电保护开关,严格遵守安全用电操作规程;
8.0.14 氧气、乙炔、油漆等易爆、易燃物品,应妥善保管,分类堆放,严禁在明火附近作业,严禁吸烟。
9. 环保措施
9.0.1 钢结构施工垃圾清运,采用容器吊运或袋装,严禁随意凌空抛撒,施工垃圾应及时清运,地面适量洒水,减少污染;
9.0.2 进行定期和不定期检查,对现场烟尘程度进行监测,落实各项环保措施。 9.0.3 加强对现场存放油品和油漆等易燃品的管理,对存放油品和化学品的库房进行防渗漏处理,采取有效措施,在储存和使用中,防止油料跑、冒、滴、漏污染水源或主体结构混凝土;
9.0.4 施工现场的噪声控制执行《建筑施工场界环境噪声排放标准》(GB12523)规定的噪声限值,并按《建筑施工场界噪声测量方法》(GB12524)进行声级测量;
9.0.5 施工现场提倡文明施工,建立健全控制人为噪声的管理制度;尽量减少人为的大声喧哗,或由于操作不当造成的噪声,积极强调把全体施工人员防止噪声扰民的自觉意识放在首位;
9.0.6 施工现场在距现场围墙1m处设监测点,每周进行一次噪音监测,设专人做噪声监测并记录,接受社会监督;
9.0.7 钢构件在支设、拆除和搬运时,必须轻拿轻放,上下、左右用人传递。构件安装修理晚间禁止使用大锤;
9.0.8 对施工机械进行全面检查维修保养,保证设备始终处于良好状态,避免噪音、泄漏和废油、废弃物造成的污染,杜绝重大安全隐患的存在;
9.0.9 设备在使用前要检查鉴定,使用中要督促开展正常的维修保养,必要时应对设备采取专项噪声控制措施,如设备隔音防护棚,转动装置防护罩,尽量采用环保型机械设备等;
9.0.10 对有可能发生尖锐噪声的小型电动工具,如冲击钻、手持电锯等,应严格控制使用时间,控制使用的频次的设备数量,在夜间休息时应减少或不进行作业;对于可以在加工车间加工的工作,尽可能在加工车间加工,减少在开放式空间上的作业;
9.0.11 现场照明合理布置,工作面照明在施工活动结束后及时关闭; 9.0.12 电焊机等设遮光罩棚,现场施焊时应设简易围挡。
10. 效益分析
与普通钢筋混凝土剪力墙相比,采用内嵌钢板-混凝土剪力墙结构自身具有优点如下:“较高抗侧刚度,降低轴压比”“较低结构自重,提高抗风抗震性能”“增加建筑有效使用面积”。以“珠海国际中心项目”为例,采用“超高层建筑内嵌钢板-混凝土剪力墙施工工法”,取得了良好的经济效益和社会效益。
10.1 经济效益
10.1.1 通过内嵌钢板,经计算可有效降低剪力墙厚度至少200mm,每层核心筒剪力墙长度74.5m,高度为3.9m,每层节约混凝土量为74.5m×0.2m×3.9m=58.11m³;节约钢筋用量约11t。总计:节约混凝土量379.65m³;节约钢筋约68t;
10.1.2 通过提前深化设计,降低了钢筋绑扎难度,加快了施工进度,缩短工期8天,节省了劳动力和机械投入,间接降低了施工成本。
10.2 社会效益
10.2.1 本工法的成功应用,通过“剪力墙深化设计”、“塔吊散装逐件吊装、钢扁担辅助吊装”、“核心筒钢板墙焊接工艺”、“‘模板+木工字梁背立柱+双槽钢背楞’模板体系”技术,有效解决了钢板安装精度控制难、焊接过程易变性、混凝土施工安全、剪力墙易开裂等问题,同时保证生产效率与节点工期。技术安全可靠,获得了业主与监理的一致好评,可为今后高层建筑核心筒内嵌钢板-混凝土剪力墙的施工提供借鉴。
11. 应用实例
11.1 工程名称:珠海国际中心项目
珠海国际中心项目位于珠海市闹市区,地上68层,地下3层,总高度339.88m,总建筑面积177739㎡,其中地上建筑面积129555㎡,地下48184㎡;项目采用“框架+核心筒+巨型斜撑+伸臂桁架”组成的混合结构体系,其钢板剪力墙分布在地下-7.85m至地上17.65m标高段核心筒内,分布呈对称布置。核心筒外墙角部设置钢骨柱,钢柱内型钢采用H800×400×50(30)、H600×300×50(30);剪力墙内钢板水平和竖直方向均设置栓钉,栓钉间距为150mm;标高13.55m以下,核心筒外墙钢板厚度为25mm,内墙钢板厚度为10mm;标高13.55m至17.65m核心筒内部墙钢板取消,核心筒四周剪力墙钢板厚度变为10mm;标高17.65m以上钢板墙取消;剪力墙所有钢材材质均为Q345B,其布置如图11.1-1。
GQB1-12GQB1-11GQB1-10GQB1-09GQB1-08GQB1-13GQB2-04GQB2-03GQB1-14GQB2-01GQB1-01GQB1-02GQB1-03GQB1-04GQB2-02GQB1-05GQB1-06GQB1-07 图1.0-1 核心筒剪力墙平面布置图
本工法成功解决了钢板剪力墙的钢骨柱、钢板、钢筋、模板、混凝土工程施工中的一系
列问题,大幅提升了钢骨柱与钢板安装的施工效率,达到质量和工期要求,有效控制钢板剪力墙有害裂缝等质量问题的产生,取得了良好的社会效益和经济效益,对类似工程施工具有借鉴意义。
工程图片
图5.1、剪力墙钢板栓钉焊接
图5.2、剪力墙钢板安装
图5.3、剪力墙钢板连接
图5.4 剪力墙钢板竖向焊缝焊接施工
图5.5 剪力墙钢板焊缝施工1
图5.6、剪力墙钢板焊接施工2
图5.7、剪力墙钢板焊缝打磨
图5.8、剪力墙钢板焊缝效果图
图5.9、剪力墙钢板焊缝检验
图5.10、剪力墙钢板施工效果图
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