金蚂蚁大厦工程结构转换层施工方案

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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、800×15 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60015 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高的梁侧模（因第一次浇筑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。15 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、轴之间，轴西侧3.0米与轴之间的共享空间、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。现选取轴/、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/m<2>钢筋自重：2.0×0.6×1.6=1.92KN/m<3>模板自重：0.5×0.6×1.6=0.48KN/m<4>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/mm2<15.0/1.55=9.68N/mm2符合要求2）刚度验算：ω=0.677ql4/100EI=0.677×35.008×2504/100×5000×4.5×10515 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=0.41mm<250/250=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/m<2>钢筋自重：2.0×0.6×0.25=0.30KN/m<3>模板自重：0.5×0.6×0.25=0.125KN/m<4>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/mm2<17.0N/mm2符合要求2）、刚度验算：15 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ω=0.677ql4/100EI=0.677×4.83×6004/100×10000×2.56×106=0.17mm<600/250=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=3.456KN<2>钢筋自重：2.0×0.4×0.6×0.6=0.288KN<3>模板自重：0.5×0.4×0.6×0.6=0.072KN<4>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/mm2<215N/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=0.17mm<1.5mm符合要求D、顶撑验算15 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/mm2<215N/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/mm<215N/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）：15 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F1=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<1>F=25.76×0.9×1.2=27.82KN/m2<2>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/m2<3>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/mm2<15/1.55=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）=1.11mm<1.5mm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·mm15 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强度σ=M/W=(2.72×105)/(6.4×104)=4.25N/mm2<7.0N/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）=0.24mm<250/250=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=115<170N/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60×80间距800，且立放。φ48钢管顶撑间距按800×800顶牢、顶实板底楞木，顶撑下（三层楼面上）铺设50厚脚手板，以增大传荷面积，同时在顶撑上半段用φ48长钢管沿纵横方向用扣件扣牢，并与KL梁下钢管顶撑（或水平牵杠）连接，以形成一个整体，确保模板支撑体系有足够的强度、刚度和稳定性。15 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箱式结构转换层底层板顶撑下回顶顶撑二层，回顶位置、间距同底板下顶撑位置、间距。4、裙楼裙楼屋面板厚为200，梁截面尺寸最大为400×1000，楼板底模采用15厚木胶板，小楞60×80间距300，立放，大搁楞60×80间距800，且立放，φ48长钢管钢管顶撑支立。梁底模采用15厚木胶板，板下纵向三根60×80木方，立放，顶撑间距按500×800支立。5、结构转换梁对拉螺栓结构转换梁模板的支设需要用对拉螺栓进行固定，对拉螺栓纵、横向间距均为400mm，规格如下图所示。可取出对拉螺栓与一次性对拉螺栓数量如下表所示。结构转换层可取出对拉螺栓：部位长度L(mm)数量（根）LL125、LL121、KL96、KL95、KL92、LL108、LL94、LL97、LL101、LL100、KL86、KL8713202034KL831520372KL94、KL8417201850KL901920240KL982120240KL96、LL1193020120合计4856结构转换层一次性对拉螺栓：部位长度L(mm)数量（根）LL126、LL125、LL121、KL96、KL95、LL110、LL108、LL94、LL99、LL101、LL102、LL10413201368KL851520712KL94、KL841720480KL9019203615 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KL982120192KL84、LL982570132KL96、LL1193020108KL92、LL1133070144合计3172结构转换层框支柱部位在转换梁外侧模板支设需采用一次性单面对拉螺栓与转换梁内的附加箍筋点焊，规格如下图所示，数量如下表所示。结构转换层一次性单面对拉螺栓：部位长度L(mm)数量（根）外侧框支柱600516内部框支柱60036合计6005526、为方便模板拆除，经与设计单位、建设单位协商，在较小边宽度>1100的单个箱体顶板中部沿长方向均留置一个长1200、宽为500的拆模孔，待模板拆除后再用吊模浇筑，较小边宽度≤1100的单个箱体则投入一次性模板、木方、对拉螺栓等支撑体系。共计留孔38个，36个不留孔，见箱式转换层顶板留孔图（附图三）。（二）钢筋工程箱式结构转换层钢筋施工的重点及难点在与框支柱相交的转换梁，转换梁的主筋大部分为φ15 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28的钢筋，且配筋密集，上下主筋最多为一排28根，梁侧面抗扭筋最大为24根25的三级钢筋，箍筋为三级18钢筋，拉筋为三级18钢筋，现场施工难度大，特别在转换梁与框支柱相交及梁与梁相交部位，钢筋施工非常复杂。1、钢筋接头根据设计要求钢筋直径大于22的钢筋均采用等强直螺纹连接，等强直螺纹套筒直接采购成品套筒，现场加工钢筋丝口。转换梁钢筋锚入支座部分有弯拐的，每根钢筋的最后一个接头需采用正反丝。2、钢筋绑扎箱式结构转换层底层模板安装完毕后，在模板上弹出梁的位置线及梁钢筋位置线。转换梁在钢筋绑扎前先设置好梁底钢筋保护层，保护层采用50（宽）×8（厚）钢板上焊直径16钢筋作为保护层垫块，垫块长度同梁宽。保护层垫块间距≤800。垫块放好后，在模板上固定好。核心筒部位周圈剪力墙及柱的水平钢筋及箍筋先绑扎到转换层底板下口平，向上部位墙、柱、及转换梁等所有水平钢筋及水平箍筋均采用“自下而上，整体同步法”施工，即根据水平筋所在的标高位置，整体同步向上安装绑扎，每一个同标高内水平钢筋全部绑扎完毕后，再绑扎上部同一标高水平钢筋。经设计同意，在转换梁底部及顶部一排、二排、三排钢筋之间设置三级28的钢筋垫棒，间距1000，宽度同梁宽。（三）砼施工箱式结构转换层砼浇筑分两次进行：第一次：转换梁下口600高以下部分（包括下部底板及剪力墙）。第二次：转换梁600高以上部分及顶板一起浇筑。15 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转换梁浇筑分两条线路同时由远及近浇筑，并采用塔吊密切配合，杜绝砼施工冷缝的出现。为保证砼振捣密实，每个浇筑路线配备6台插入式振捣棒分三道分别布置在：（第一道）砼卸料点，使砼形成自然流淌面；（第二道）砼流淌坡脚，保证底部砼振捣密实；（第三道）砼流淌斜坡面，分层捣实，分层厚度不超过500mm，并采用二次振捣以提高砼界面处粘结力和咬合力。板（200、300厚）砼必须用插入式振捣棒振捣密实，在砼振实后，表面残留水泥浆较厚，需用长刮尺将超厚的水泥浆逐层刮除，必要时还应补上新的砼，二次收水后用抹子搓平数遍，以减少砼表面收水、沉缩裂缝。（四）转换层转换梁水平施工缝的处理转换层转换梁砼浇筑分两次浇筑，为增加水平施工缝处的抗剪能力，沿梁长度方向设置横向剪力槽，剪力槽高度为100，宽度500~600，剪力槽间距500~600。为有效控制施工缝处砼收缩裂缝，将第一次浇筑高度上口设置的支座负筋按通长钢筋设置（通过设计计算给出）。第二次浇筑砼时，在剪力槽的上口设置三级16@300的纵向钢筋约束纵向收缩，使两次浇筑的砼结合良好。（五）砼裂缝控制措施1、优化配合比。应用高效减水剂及Ⅰ级粉煤灰，降低水泥用量，从而降低砼温升，提高砼的和易性、密实性及体积稳定性。优化砂石级配，严格控制砂、石中的含泥量不超过1%。2、在转换梁砼中增加物理性抗裂纤维（设计用量0.9kg/m315 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），可以提高砼的抗拉强度，减少早期微裂缝的开展；减少砼干缩；增加砼的密实性，保护结构钢筋，延缓砼碳化速度。3、控制砼的入模温度在25℃左右。要求出厂水泥须冷却7天以上，砂石骨料喷凉水冷却，温度控制在14℃左右。4、严格控制砼坍落度。在能满足泵送的基础上尽量采用小值，控制坍落度不大于160mm。5、采用二次振捣技术。由于转换梁第二次浇筑时砼体量大，分层浇筑时上下层易形成施工冷缝，故在砼浇筑时掌握好适当的时间进行二次复振，以增加砼的密实度，减少砼内部微裂缝的出现。6、砼浇筑12小时左右进行表面二次压光，以减少沉缩变形引起的表面裂缝。7、加强砼养护，延缓拆模时间第一次浇筑的梁下段600高砼的养护：砼浇筑完毕后，立即在已浇筑的砼梁上部蓄水30mm进行养护。第二次浇筑的梁上段2400高砼的养护：砼浇筑完毕后，梁侧模不松动，立即张挂草袋，连续浇水保持草袋湿润7天后，再拆模，模板拆除后仍张挂好草袋，梁板上部蓄水40mm进行养护，保证砼中心最高温度与表面最高温度之差及表面温度与大气温度之差均不超过25℃15 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。为使砼的养护措施有着实际的依据，需对砼土养护过程中的温度进行测定，浇筑第二次砼时在转换梁内设置7个测温点，见转换梁测温点留置图（附图四），采用建筑电子测温仪测试（具体测温导线的埋设及测温方法详见本工程地下室施工方案）。养护期间如发现上述温差超过或接近规范规定的限值时，立即增厚草袋保温层的厚度及浇水量，保证各温差在控制范围内。15