對建筑連體結構的施工技術探討

摘要：本文結合我國某連體大廈的施工案例，主要介紹了連體結構的形式，并對這個連體結構的施工工藝進行了詳細的闡述和探討。

關鍵詞：高層建筑；連體結構；施工技術

近年來隨著社會經濟的發展，對新穎結構形式的需求日益俱增，在高層建筑迅速發展的歷程中，出現了大量復雜體型的超高層建筑，高空連體結構就為其中典型的一類。該類結構體系的特點是連體部位處于高空，跨度大，施工工藝較為復雜，同時塔樓之間由于連體而形成較強的空間耦聯作用，其施工過程的分析模型、受力性能要比一般高層建筑結構復雜得多。

一#8195;工程概況

某大廈集合商業、辦公、文化、娛樂、休閑等于一體的大廈主要分為東西雙塔結構，雙塔設計高度為155m，相距約15米多，雙塔在第30-33層（約110m）處通過大型型鋼混凝土轉換梁結構將雙塔連接成為一體，轉換層下設懸掛結構，其余各層位于懸掛層之上.設計期間，通過多方的考慮，最終將設計方案確定為采用型鋼混凝土結構進行施工。該工程的連體結構具有如下特點：連體位置較高，最低處約110m；跨度適中，約15m；層數不是很多，從30～33層，約18m。

二#8195;連體結構形式

連體結構形式主要可以分為：普通鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構、型鋼混凝土結構、鋼結構、平面以及空間桁架和空腹桁架等結構形式，這幾種不同的結構方式有著各自的特點和使用范圍，對于上述雙塔的連體結構方案最終選定位采用型鋼筋混凝土結構的型式。采用型鋼筋混凝土結構具有連接安全、可靠，自動化水平比較高，現場焊接工作量大等特點。

三#8195;主要施工工藝

1、轉換層型鋼主梁安裝：

（1）安裝方案：轉換層主梁單根重約20t，已經超過了現場塔吊的能力，安裝就位高度約為110m，大型吊車的起重能力也不能滿足要求。當雙塔主體施工高度均已經超過轉換層時，可以在工作面上各架設一臺桅桿式起重機，并采用雙機抬吊的方法將鋼筋主梁由裙房屋面吊運至設計位置就位。四層連體結構均為型鋼混凝土結構，在雙塔主體施工時需要預留與連體結構相連接的鋼牛腿，同時可以利用轉換層上端相應位置的鋼牛腿懸掛滑車組，將鋼主梁逐根提升至設計位置，此方案無需大型起重設備和專用設備，完全利用了結構物本身的構件和小型的通用設備完成四根鋼主梁的高空安裝，也不會影響雙塔主體結構的繼續正常施工進度，能夠較好的實現施工安全與進度的協調統一。

（2）提升與安裝：轉換層設置四根鋼主梁，這四根鋼主梁均為在預制場預制完成，而且焊縫經過超聲波探傷儀探測后復合設計和規范要求，后用大型車輛運至現場。在裙房屋面安裝兩臺桅桿式起重機，并將四根鋼主梁從地面運至裙樓屋面，并在屋面搭設臨時滑移平臺，用卷揚機和滑車組構成的水平動力系統將鋼主梁逐根平移到提升需要的相應高度位置，并垂直放置固定。在連體結構的第二層鋼牛腿的吊環上懸掛靜滑車組，在鋼主梁兩端吊環上安裝動滑車組，從放置在裙房屋面的卷揚機引出鋼絲繩，將兩套滑車組按照動靜滑輪組合進行連接。首先在鋼主梁提升之前需要進行試吊。第一次提升高度為0.5m，第二次提升0.5m，當所有設備性能完全滿足安全使用要求后，方可進行正式提升。兩臺卷揚機同時啟動，兩秒鐘后啟動另外兩臺卷揚機，提升過程中要求鋼主梁保持水平狀態，如果發現出現誤差，需要及時進行調整提升速度來調節使得鋼主梁保持水平狀態。轉換層型鋼主梁與鋼柱牛腿均采用電焊連接，接頭處開坡口，焊接部位質量達到與母材等強，加工時鋼主梁腹板與鋼柱牛腿腹板端頭設置Φ24安裝孔，安裝之前需要在鋼主梁兩端上翼緣上臨時焊接兩片25mm厚的定位板，安裝時定位板掛在牛腿上緣板上，保證了梁與牛腿上緣平齊，然后裝上腹板處臨時連接板，并鎖緊安裝螺栓進行松吊，然后對下一鋼主梁進行吊裝。

2、鋼筋混凝土施工要點：

對于此連體結構，型鋼混凝土結構轉換梁截面高度達，梁內鋼骨的尺寸很大，縱向受力鋼筋Φ32，鋼梁、鋼柱和鋼筋相互交錯布置，梁柱節點復雜，鋼筋穿筋和綁扎施工難度較大。為了便于轉換梁鋼筋的綁扎，在鋼梁上翼緣板面每隔2m焊接Φ32短鋼筋支架，用于擱置梁面主筋。對于需要穿過鋼柱的梁內主筋，在工廠預制時就已經在鋼柱腹板上定位鉆孔，粗直徑鋼筋采用套筒冷擠壓工藝進行連接處理。轉換層樓板鋼筋為雙層雙向配置，為了增加連體結構的整體剛度和樓板抗裂度，在樓板的設計中采用了無粘結預應力技術。無粘結預應力鋼筋規格為1×7直徑為Φ15.2，抗拉強度為1900MPa，橫向間距0.6m。雙塔主體結構施工時將預應力筋平鋪放置在樓底鋼筋之上，接頭位置設置在連體結構的中部。為保護好張拉端的錨具體系，混凝土澆筑并達到設計強度后，即可進行預應力張拉施工。為減少和避免水化熱造成的混凝土裂縫，采用摻混凝土外加劑、粉煤灰和磨細礦粉的“三摻”技術。FDN-800復合高效外加劑與水泥兩者相容性好，能獲得使用水量少、流動性大且坍落度經時損失小的效果同時利用外加劑中的緩凝組份使混凝土的凝結時間適當延長，推遲混凝土溫峰出現的時間，減少溫度應力產生的收縮裂縫。利用摻和料在混凝土中具有的形態效應、活性效應和微積料效應等三個方面的綜合作用，改善、提高混凝土的強度和耐久性。粉煤灰、磨細礦粉二者復合具有優異的和易性、流動性、保水性和可泵性，以及泌水少坍落度損失小等特點，從而保證了超高層連體結構混凝土泵送施工的順利進行。轉換層梁板混凝土強度C40，總量約700m3，由于鋼箍和鋼筋布置密集，使得混凝土的施工特別困難，對此種情況，設計采用了內外結合的振搗方法。首先是內部采用小振動棒進行振搗，然后外部采用掛振的振搗方式進行，同時用小鐵錘敲擊梁側和梁底模板，使得混凝土中的氣泡排除，在混凝土初凝后即可澆水養護，養護時間不得少于14d。由于混凝土振搗密實、養護認真，所以整個轉換層結構在拆除模板之后無任何裂縫，并經過混凝土質量檢驗之后得到滿足設計和規范要求的良好結果。

四#8195;結束語

超高層大跨度建筑連體結構施工期間，新澆筑樓層混凝土結構的重力荷載和施工活荷載，通常由其下的模板支撐及已澆筑好的一層或多層樓板組成的臨時承載體系承擔，這一類時變結構體系結構形狀、構件以及承擔的荷載均隨時間而不斷變化，對這類結構施工時變結構體系承載機理的認識仍然有不足之處，對超高層建筑連體結構的施工過程中連體結構的受力及變形把握同樣不足，這就需要我們在今后的設計施工等過程中加以探討和解決。