高層連體建筑結構的施工技術

郭明友

摘 要：與一般的建筑工程相比，高層連體建筑結構的受力性能、施工工藝都要更加復雜，但是隨著建筑施工技術水平的不斷提升和新工藝的不斷研發應用，本論文結合實際工程，系統闡述了連體結構形式，接著研究了高層建筑連體結構施工技術。

關鍵詞：高層建筑；連體結構；施工

引言

相較于低層建筑，高層建筑對施工技術的要求更高，對建筑的安全性要求更高，對連體建筑結構的施工技術要求更高，對高層連體建筑結構的抗震性、剛強度等予以嚴格控制，做好參數測量、澆筑與轉換層的合理化施工，是保證工程施工質量的重要前提。

一、工程概況

該工程連體結構共7層，首層為避難層，2層為轉換層，在132.8m高空位置的轉換層鋼骨混凝土轉換梁支承上部6層連體結構，避難層的荷載通過轉換梁下的鋼吊柱傳給轉換梁。東西兩座塔樓為鋼筋混凝土框筒結構，連體部位采用鋼骨混凝土結構。其中鋼梁為焊接“H”，型鋼，鋼柱為“十”字型，鋼號為Q345C；柱子混凝土強度等級為C45，支撐上部連體結構轉換梁混凝土強度等級為C40，其余樓層梁混凝土強度等級為C30。

二、工程特點和難點

2.1鋼主梁安裝難度大

轉換層轉換梁是支撐整座7層連體結構的承力構件，梁內的焊接H型鋼為500mm×2200mm，單根長約20m，重量約20t，由于現場塔吊的起重能力限制，無法將轉換層的4根重達約80t的鋼主梁整根安裝至134.2m高空的設計位置，因此鋼主梁安裝是本工程連體結構轉換層施工的關鍵和施工難點。

2.2超高空懸空作業，施工難度大，安全要求高

兩塔樓間的連體結構位于地面以上134.2m的高空，跨度達20m，每層面積約500m2，共7層。若按常規方法施工，必須從裙房頂搭設約100m的超高支模架，在巨大荷載和架體自重的作用下，不但架體自身穩定難以保證，裙房屋面也無法承受。因此，連體結構的施工將面臨懸空狀態下如何確保安全的新課題。

2.3轉換層豎向荷載大，梁截面高而大，施工難度大

轉換層大梁為變截面梁，梁高2600mm，梁寬800～1500mm（其兩端2500mm范圍為變截面），僅自重就達70kN/m。轉換層承受的豎向荷載大，梁截面高大，這給施工帶來了一定的難度，134.2m高空的懸空鋼骨混凝土結構梁板的支模成為本工程的施工難點。

三、轉換層鋼主梁轉運和吊裝

轉換層4根鋼主梁XGL2、XGL5、XGL8、XGLIO的平面布置。由于現場配備的塔吊起重能力限制，無法將轉換層的4根重達約20t的鋼主梁整根吊安至134.2m高空的設計位置。根據本工程的特點，4根大型鋼主梁采用雙機同步提升安裝法安裝，即利用165t汽車吊把鋼主梁從平板車上移至現場負一層樓面，再在裙樓屋面安裝巴桿，把鋼主梁從負1層樓面移至7層室外游泳池面的臨時平臺上，再用2臺5t卷揚機（另配2臺作為輔助索）吊至30層樓面（134.2m）。

在第7層樓面沿梁上安裝兩個拔桿座，然后在該兩根梁的兩側樓板各鑿兩個洞，用鋼絲繩將拔桿座捆綁牢固，并用銷軸將其固定在拔桿座上，再穿繞起升鋼絲繩、變幅鋼絲繩。兩根獨立巴桿上均安裝2臺5t卷揚機，吊幅為14.2m，1臺用于吊重作業，1臺用于變幅作業；在巴桿端、7層樓面、14層柱邊上各安裝滑輪組，從5t卷揚機引出鋼絲繩將兩組滑輪組按靜-動關系穿繞，用于獨立巴桿的上下變幅作業。獨立巴桿經滑輪組與卷揚機連接，用卷揚機控制巴桿，巴桿的吊鉤吊裝鋼梁，把鋼主梁從負一層樓面轉運至7層室外游泳池臨時平臺的相應位置。吊裝時，將2根獨立巴桿共同搖至鋼主梁兩端卡環的上方，試吊，鋼主梁應水平垂直上升，如傾斜，則需重新調整吊點位置直至確保水平垂直起升，禁止斜拉。

在裙樓屋面臨時平臺上的4根鋼主梁，利用2臺5t卷揚機（另配2臺作為輔助索）及轉換層上1層（31層）南、北主樓懸挑的鋼牛腿下吊耳處設置的滑輪組各鋼梁逐根吊至設計高度。鋼主梁起吊之前應對安裝好的吊裝系統進行試吊，當鋼主梁提升至臨時平臺面500mm時，停止提升，對吊裝系統各部分進行檢查并進行制動試驗。當各部件性能完全達到安全要求后，方可進行正式吊裝。鋼主梁兩端用導向索拉住，防止其晃動，并同時起吊。在起吊過程中要保持鋼主梁處在同一水平，如發現不在同一水平時，操作人員要聽從起重指揮，調整速度使鋼主梁保持水平，達到控制鋼主梁的同步提升。采用雙機同步提升安裝法，將鋼主梁同步吊安至134.2m高空。然后進行定位、校正、焊接，完成大型鋼主梁的起吊與安裝。

四、轉換梁板模板支撐施工

轉換層樓面所有主、次梁均采用自承重模板設計。由于H型鋼骨具有很高的抗彎承載能力和剛度，把鋼骨梁的模板系統吊掛在已經就位成型的型鋼鋼骨上就能夠滿足鋼骨梁的模板支撐的搭設要求。設計采用帶有滾壓直螺紋的！20mm 圓鋼為吊桿，吊桿焊接在H 型鋼骨腹板兩側的加勁肋板上，穿過梁底模用螺母固定在底模槽鋼大楞下。轉換梁內型鋼鋼骨腹板處每隔1m設置加勁肋，在施工過程中型鋼鋼骨的平面外穩定經過計算可以滿足要求。在制作模板支撐時適當起拱，防止鋼骨變形出現梁底撓度。

轉換層樓板（厚200mm）利用避難層搭設門式模板支撐架進行施工。

五、轉換層鋼筋和混凝土施工

由于先扎鋼筋后立模板，扎鋼筋時，鋼筋下部無著落點，且梁截面高度大，梁內鋼骨截面尺寸大，鋼筋規格大（Φ28mm 和Φ32mm），型鋼鋼梁和型鋼鋼柱及鋼筋相互穿插布置，密集交錯，梁柱節點復雜，鋼筋穿筋和綁扎施工困難，施工難度大。為便于轉換梁鋼筋的綁扎，采用在型鋼鋼梁上部翼板面每隔2000mm焊接中Φ32mm 的短鋼筋，用于擱置梁面主筋，對于穿過鋼柱腹板的Φ32mm 和Φ28mm 鋼筋，鋼柱在加工廠制作時即將鋼柱腹板進行定位鉆孔，現場綁扎梁筋時，將穿過鋼柱腹板的主筋配成按規范要求錯開接頭位置的短鋼筋，然后和鋼柱腹板兩頭的主筋采用套筒冷擠壓方法進行連接。

本工程轉換層混凝土采用C40 級混凝土，總量約600m3。由于轉換層梁柱型鋼截面大且鋼骨和鋼筋分布密集，鋼筋與鋼筋之間、型鋼梁柱與鋼筋之間空隙均較小，振動棒無法插入，混凝土施工極為困難，施工質量也很難保證。對此采用外部振搗的方法進行。外部用小振搗棒振動鋼管，帶動模板面振動，將鋼筋及鋼骨中的氣泡排出，同時用小鐵錘人工敲擊梁側和梁底模板，對出現空鼓聲處加強振搗，使混凝土自行流淌填充，直至混凝土密實為止。混凝土初凝后即澆水養護，養護期14d。

為減少和避免水化熱造成的混凝土裂縫，采用摻入高效減水劑、磨細礦渣和粉煤灰三摻技術。采用FDN- 800 緩凝高效減水劑，大幅度地減少每立方混凝土用水量，從而達到減少水泥用量，減少水化熱，降低水化溫峰；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（達到10～12h），推遲混凝土溫峰出現的時間，減少由于溫差而造成的應力收縮裂縫。利用摻合料在混凝土中具有形態效應、活性效應、微集料效應3 方面的綜合作用，改善和提高新拌混凝土和硬化混凝土性能，提高了后期強度，提高混凝土的耐久性。磨細礦渣，粉煤灰二者復合具有優異的和易性，有流動性保水性好、沁水少、可泵性好、坍落度損小等特點，保證了超高層連體結構的混凝土泵送施工。該連體結構已全面封頂，轉換層混凝土澆筑密實，拆模至今無任何裂縫，混凝土質量經檢測滿足設計和規范要求。

六、結束語

連體結構轉換層是超高層建筑中重要的結構部位，結構設計、施工都比較復雜，設計與施工單位應當充分協調，在結構設計階段考慮轉換結構施工特點，采用鋼骨混凝土組合結構設計和施工進行有機的結合，保證工程順利實施。

參考文獻：

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