時間:2020年04月01日 分類:科學技術論文 次數:
【摘要】本文通過昆明市地標建筑昆明春之眼商業(yè)中心工程主塔鋼結構超長超高強度的柱腳錨栓群的安裝方法,著重講述超長超高強度特大型地腳錨栓群整體快速安裝的一種創(chuàng)新思路及實施效果。為后續(xù)類似工程提供借鑒和參考。
【關鍵詞】超長超高強度;地腳錨栓群;快速;整體安裝
1.工程簡介
昆明春之眼商業(yè)中心項目,位于云南省昆明市,是一個集商務、購物、居住、觀光為一體的大型城市綜合體項目,建成之后將是昆明主城區(qū)核心區(qū)一個標志建筑,主塔樓高度407米,為昆明第一高樓、云貴高原多頻地震帶第一高樓,因此被比作“春城的眼睛”。
項目地處云貴高原地震帶,抗震設防烈度8度,為確保結構安全,外框設置了六根巨型鋼柱及翼墻,整個核心筒布置滿鋼板剪力墻,由于項目地處軟土區(qū),為了確保基礎安全,主塔底板厚度達5.5m,整個底板澆筑了2.4萬方混凝土,為確保主體結構與地基基礎的可靠連接及抗震設防要求,主塔鋼構件埋件采用采用超長、超高強度錨栓連接,強度為835級,最大直徑為75mm,長度達7m,單根重量達289kg,總錨栓數量1692根。為國內地腳錨栓使用強度最高、長度最長,使用最集中的地腳錨栓群。
2.施工重點、難點分析
2.1工期要求
高強錨栓材質特殊,制造工藝特殊,加工周期長,2019年1月13日才能全部送達現場,根據現場的施工進度安排,2019年1月26日,必須澆筑混凝土,由于主塔鋼筋量達4000t,為確保工序施工進度,高強度地腳錨栓的預埋工作必須在2019年1月20日完成,且高強錨栓必須在底板底筋綁扎完成后才可開始施工,預計底筋綁扎完成時間為2019年1月15日,也就是說留給我們施工的時間只有5天,單根錨栓最重達289kg,人工無法完成安裝,必須利用施工機械進行安裝,由于此時土建已開始作業(yè),汽車吊等施工機械作業(yè)及其困難,施工組織協調難度極大,必須使用現場的兩臺塔吊進行安裝,根據項目部測算,單獨完成一根高強錨栓的安裝需要10~15分鐘,整個主塔高強錨栓總數1692顆,安裝完成需要180小時,而現場塔吊還需要各個專業(yè)交叉使用,預計整個主塔安裝完成需要13天。如何在5天的時間內安裝完成高強錨栓,成為擺在項目部所有人員面前的第一個難題,也是確保項目履行的一個重點。
2.2安裝精度要求
高強度地腳錨栓安裝精度要求高,偏位處理難度大,普通地腳錨栓一旦發(fā)生偏位,只能采取現場利用鉸刀等機械擴孔工具進行擴孔,高強錨栓對應的柱底板核心筒為80mm,外框100mm后,現場進行擴孔,不具備可行性。根據設計要求,直徑75mm(端部90mm)的高強錨栓相對應柱底板孔徑為100mm,直徑50mm(端部60mm)的高強錨栓相對應柱底板孔徑為70mm,也就是說底板開孔僅比高強錨栓直徑寬10mm,而單根高強錨栓長度達7m,因此如何確保高強錨栓安裝精度是本工程的一個難點,也是涉及整個結構安全的重點。
2.3安裝難度大
安裝難度大,普通高強錨栓采用中部及端部10mm定位板進行固定,而高強錨栓采用桿體端部墩粗工藝,及兩端大中間小,定位板的開孔必須大于端部才能穿入,端部比中間桿體大“10~15mm”,且高強錨栓下端位于底板地面鋼筋上層150mm,導致普通定位板喪失其作用,而且高強錨栓材質特殊,不允許焊接,因此如何對高強錨栓的安裝進行固定,是一大難點,也是確保高強錨栓安裝的一個重點。
3.施工方案選擇
3.1定位方案選擇
3.1.1方案一:普通錨栓定位
根據以往工程普通錨栓施工經驗進行分析,由于高強錨栓墩粗工藝,定位板孔徑比高強錨栓桿體大15mm以上,無法進行有效定位,因此需要采用定位卡板對每根高強錨栓進行固定,且需先將錨栓穿入后方可進行施工。該方案:(1)優(yōu)點:有類似施工經驗,便于控制安裝精度。(2)缺點:施工周期長,交叉作業(yè)多,施工協調難度大。
3.1.2方案二:優(yōu)化定位
根據普通錨栓的施工方法進行優(yōu)化,將定位板移至上下端部,利用螺母進行有效固定,由于桿體長,為保證側向剛度,在中間加設臨時支撐,利用U型卡對錨栓進行固定。該方案:(1)優(yōu)點:可以有效解決錨栓定位問題,U型卡施工相比較定位卡板施工更方便。(2)缺點:措施費用相對增加較大。通過分析,結合施工進度要求、高強錨栓工藝特殊要求,采用方案二。
3.2安裝方案選擇
3.2.1方案一:
原位散裝提前將高強錨栓支架在錨栓位置現行進行固定,然后利用塔吊及施工機械將高強錨栓單根進行插入,考慮施工進度需要,現場安排汽車吊下基坑板面進行輔助作業(yè),根據施工進度需要,至少安排三臺汽車吊才可滿足施工需要。該方案:(1)優(yōu)點:有類似施工經驗,施工相對簡單。(2)缺點:施工周期長,交叉作業(yè)多,施工協調難度大,且現場不可控因素太多。
3.2.2方案二:
整體拼裝、分片安裝在施工場地外側安排預拼裝場地,將高強錨栓分區(qū)分片進行預拼裝,拼裝完成后,整體吊裝就位。該方案:(1)優(yōu)點:拼裝時可選用汽車吊進行拼裝,避免塔吊作業(yè)的緊張,同時不占用筏板施工場地,減小施工協調難度。(2)缺點:精度要求高,增加措施費用。綜合考慮施工進度要求,施工精度要求,從確保履約為前提,采用方案二。
3.3穿孔率控制方案選擇
3.3.1方案一:
與底板整體安裝將柱底板單獨摘出與高強錨栓一起安裝,混凝土澆筑完成后,將柱身與底板在現場進行焊接。該方案:(1)優(yōu)點:可確保穿孔率100%。(2)缺點:現場焊接量大,焊接質量不可控,焊接變形大。
3.3.2方案二:
與首節(jié)柱整體安裝在方案1的基礎上進行優(yōu)化,將首節(jié)柱直接與高強錨栓安裝在一起,首節(jié)巨柱及高強錨栓單塊重200t。該方案:(1)優(yōu)點:確保穿孔率,現場焊接量也不大。(2)缺點:需增加大量的安裝措施固定錨栓及鋼柱,安全風險極大。
3.3.3方案三:
按實測后開孔加強柱腳錨栓的整體定位,混凝土澆筑完成后,將高強錨栓的實測數據反饋至加工廠,加工廠按照高強錨栓的實際測量數據開設柱底板的孔。該方案:(1)優(yōu)點:確保穿孔率,現場焊接量不增加,也不增加措施材料投入。(2)缺點:首節(jié)柱加工緊張。通過對工期、質量要求、履約保證及首節(jié)柱安裝要求等綜合分許,采用方案三。
3.4施工方案的最終確定
將高強錨栓的定位板移動至上下端部,定位板開孔按照設計坐標在加工廠進行開孔,安裝支架在地面進行整體組裝焊接,將高強度錨栓在地面與支架進行整體拼裝固定,中間采用U型卡進行輔助定位,地面預拼裝后分片整體進行安裝,整體校正,確保高強錨栓分區(qū)整體安裝精度,然后對高強錨栓進行單根抽檢,確保精度。混凝土澆筑完成后將高強錨栓的實際測量數據反饋至加工廠,加工廠按照實測數據進行柱底板開孔。
4.方案實施
4.1安裝支架制作
安裝支架主要由立柱、斜撐、橫撐、上下定位板組成,在地面進行拼裝組焊。支架主體、斜撐與下定位板將與高強錨栓一起整體澆筑至混凝土內,故均采用焊接連接,上定位板在混凝土澆筑完成后可拆除回收,上部定位板與立柱可采用立柱穿定位板,采用銷軸固定的方式,也可以直接焊接固定,后期切除。上下定位板按照設計的高強錨桿位置進行開孔,開孔孔徑為高強錨栓錨桿直徑+2mm,以確保高強錨栓穿孔及精確定位。
5.總結
春之眼商業(yè)中心項目是云貴高原多頻地震帶的第一高樓,項目使用為超長超高強度錨栓群是國內地腳錨栓使用強度最高、長度最長,使用最集中的地腳錨栓群,具有材質、工藝特殊,工期緊張,現場施工環(huán)境受限的工程特點,經過現場的各種施工方案的綜合分析評比,最終確定了以上施工方法。該方法的實施滿足了項目提出的各項要求,節(jié)約施工工期,嚴格控制了安裝的精度。同時希望本工程超長超高強度的地腳錨栓群施工技術運用,能為類似工程的施工提供參考和借鑒。
參考文獻
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