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装配式结构在物流项目应用中的施工要点解析

王金锋
  
建筑创作
2022年3期
南通建工集团股份有限公司

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装配式结构的使用能给项目施工带来“工期节约、安全可靠、成本降低”等诸多优点,并满足支撑大跨度空间结构及重型荷载的需要,装配式结构的梁柱节点处理、吊装、楼承板的安装质量等工艺复杂,特别在大跨度主梁以及边梁的施工难度较大。本文主要介绍装配式结构的施工要点,根据现场实际工况,通过一系列施工优化设计级施工措施解决了装配式结构的施工难题。

1.工程概况

嘉浩南通冷链物流中心项目位于南通市综合保税区B区,总建筑面积约为96131.78m²,结构类型为混凝土框架-钢屋盖结构,主要由3栋物流仓库及相应的附属用房组成,仓库为地上2层,其余附房为地上1层;仓库层高为10米+10.8米,独立承台基础,柱间距12米,单个仓库长168米、宽96米,整体成型后为双层带坡道物流仓库(效果图见图1)。

一层结构为现浇钢筋混凝土柱+预制预应力钢筋混凝土梁+叠合钢楼承板;二层结构为现浇钢筋混凝土柱+钢结构屋面。预制预应力混凝土梁总施工面积约为35000平方米,总方量5100立方米,最大柱截面尺寸1100*1100,最大主梁截面尺寸为600*1200,重约16.8吨,最大次梁截面尺寸为350*1100,重约9.7吨;楼承板采用TD4-120,楼板厚度150mm。

2.工程特点与难点

本工程装配式结构主要具有以下难点与特点:

(1)柱、梁钢筋大且密,柱梁钢筋交接精度要求高,钢筋定位比较难;

(2)梁截面大,单个构件重,吊装难度较大,技术要求高;

(3)楼承板安装施工工艺特殊,施工质量控制很关键。

3.主要施工方法的选择与确定

(1)考虑到吊装的可操作性,保证吊装过程安全、可靠、顺利,柱、梁柱筋预先通过BIM技术考虑钢筋避让措施;具体工序流程:图纸BIM深化(确定梁、柱柱筋位置)—现场柱、梁钢筋定位(梁筋从下料开始控制)—过程及浇筑前核查—浇筑混凝土及养护;

(2)考虑吊装安全性、吊机对地面的承载力要求以及地面成品保护的原则,预制构件吊装采用汽车吊;具体工序流程:确认吊机规格、行车路线—地面硬化(行车路线加强)—依据吊装路线及吊装顺序确认预制构件摆放位置—养护期满后安全吊装;

(3)楼承板安装搁置点采取定制预留槽,另外底筋增加钢筋连接加固的措施。具体工序流程:预制梁施工时预留搁置槽(控制搁置尺寸)—预制构件吊装完成后现场测量楼承板下料尺寸—复核、工厂下单—进场铺装、加固—浇筑混凝土及养护。

4.关键施工技术

4.1 钢筋定位

4.1.1 BIM深化

通过BIM深化将梁柱钢筋碰撞问题体现的更直观,用具体量化的方式呈现出来,便于现场施工及问题根源的追溯。

经过综合的避让分析,将所有梁、柱钢筋编号、位置固化,形成正式施工图,用于现场实际操作。

4.1.2 柱筋定位

按照BIM深化图纸,控制好主筋间距,绑扎牢固,待柱模支设加固完成后,进行柱顶钢筋的二次定位,通过电焊加固定位的施工措施,将钢筋位置及间距控制在深化图所要求的尺寸范围内,考虑到柱顶标高将近10米,风荷载的影响较大,本项目一层独立柱施工时采用四向缆风绳张拉固定,保证柱体的垂直度,确保钢筋定位的准确性,具体处理方法如下图所示,通过这一系列的加固措施,保证独立柱成型质量,为后期顺利吊装打下良好的基础。

4.1.3 梁筋定位

从放样下料开始控制梁筋的尺寸和定位问题,每一根钢筋的样式以及尺寸必须依照BIM深化图进行比对控制,减少因为下料尺寸的偏差导致增加后期吊装的风险,在绑扎过程中将每根梁的剖面图打印张贴在施工现场,供绑扎工人现场比对,保证完成效果;在保证尺寸和下料、绑扎基础上,钢筋位置的固定是重中之重,在梁底板安放到位后,在梁端处将主筋位置全部做好记号,主筋之间全部用木方做好隔离,防止工人的误操作;钢筋绑扎完成后,为了防止梁钢筋在混凝土浇筑过程中由于振捣的原因导致钢筋的移位,在梁模板全部加固完成后,对主筋进行整体电焊定位,保证成型后与设计图吻合。

4.1.4 梁箍筋施工方法

由于装配式结构吊装的特殊性,梁的上部叠合层的主筋必须待吊装完成后进行二次穿入绑扎,正因如此,考虑现场实际操作问题,梁的箍筋部分采取开口箍的做法,待上层主筋二次绑扎完成后再行封闭,这样既能保证施工质量,也方便了现场实际操作。

4.2 构件截面尺寸控制

4.2.1 梁截面及预留槽等施工

梁截面及预留槽尺寸的控制好坏直接关系到后续楼承板施工工序的质量,关系到整个装配体系的成型质量,所以从放线、定位开始,就要着手把控,特别是主次梁搁置预留槽的纵横向定位以及槽的大小必须准确无误,梁截面宽度采用定制支撑,保证钢筋保护层的同时也保证了梁截面尺寸,槽的预留采用固定尺寸的木盒,成型尺寸可控。

4.3 预制构件吊装

4.3.1 总体部署

由于本项目区域的特殊性,同时保证预制构件操作的便捷以及成型质量,多方面的因素促成最终的吊装方案的选择,一是采用汽车吊,二是整体地面硬化,三是每根预制构件的位置固定,这样既保证了施工过程的安全性,同时也减少工人施工过程中的失误及不确定性。

4.3.2 吊机选型

选择起重机的原则是:所选起重机的三个工作参数,即起重量Q、起重高度H和工作幅度(回转半径)R均必须满足结构吊装要求。

当前,塔式起重机多采用水平臂小车变op-幅装置,故根据上述须满足结构吊装要求的三个工作参数和各种塔式起重机的起重性能很容易确定其型号。

本工程就二层楼面预制梁吊装起重机型号进行选择。

起重机型号:220T汽车吊,数量:1,使用部位:预制梁吊装。使用部位预制梁吊装

(1)吊机选型:

梁部位:主次梁吊装,整体重量:最重梁重约17.06T,吊机类型:220T轮胎式吊机,验算结果:利用220T汽车吊50米主臂大钩进行20M操作半径吊装内,主臂起重性能及工作半径,吊重在19.2t,满足要求。

(2)吊具的选择

1)钢丝绳选用6*37丝吊装钢丝绳,直径φ取24.0mm;

2)梁吊装预留吊装孔采用每端采用一根D60圆钢,长度780mm;

3)次梁采用吊环:选择M30卡环。

4.3.3 地面硬化

地面全面硬化既能保证吊机行走及吊装过程的安全性,同时也能保证预制梁施工过程的变形降低到最低,还能确保整个施工过程当中水平运输的通畅以及文明施工。

4.3.4 吊装施工

根据吊机的性能要求,提前制定好吊装线路及预制构件摆放次序,这个工序是整个吊装过程的

开展是否顺利的重中之重,也是保障施工安全和工期的关键。

对每根预制构件进行编号,这既是摆放标识,也是吊装顺序,途中圆形虚线代表吊机二次移位的位置,即每完成横排三间的预制梁吊装,吊机需移位一次。

在前期所有吊装控制全部到位的基础上,吊装过程将变得简单便捷很多,安全页得到可靠的保障,成型效果也良好。

4.4 楼承板安装

(1)吊装

吊装前先核对钢筋桁架楼承板捆号及吊装位置是否准确,包装是否稳固。

起吊前应先行试吊,以检查重心是否稳定,钢索是否会滑动,待安全无虑时方可起吊。

钢筋桁架楼承板采用专用吊具进行吊装,以防止滑落。起吊时,每捆应有两条钢索绳,分别捆于两端四分之一处。

以由下往上楼层顺序吊料为原则,避免因先行吊放上层材料后阻碍下一层楼之吊放作业。

(2)楼层堆放

当施工层面次梁安装完成后,在不影响其他工序施工的前提下,钢筋桁架楼承板应吊至该层面,避免影响其他部位的施工。吊至施工层面的钢筋桁架楼承板,如来不及铺设,应用铁丝与梁固定,防止大风吹落。

成捆的钢筋桁架楼承板堆置于结构物上时,要注意结构杆件的设计支撑强度,避免超越其允许荷重。

钢筋桁架楼承板成捆堆置,要横跨多根梁。单跨置于两根梁之间时,要注意两端支撑宽度,以免倾倒而造成坠落事故。钢筋桁架楼承板搁置在梁上时应防止探头。

(3)放样

放样作业时需先检查梁构件尺寸,避免因梁构件安装误差导致放样错误。边沿、孔洞、柱角处都要切口,这些工作在地面进行,可以加快安装速度,保证安装质量。

钢筋桁架楼承板以对接方式施工时,于钢筋桁架楼承板两端端部设基准线,位于梁中心线。

钢筋桁架楼承板安装时,于钢筋桁架楼承板两端部设基准线,钢筋桁架楼承板对应两端的基准线安装。

(4)铺设

钢筋桁架楼承板的铺设应由北往南逐间施工。

钢筋桁架楼承板铺设前需确认预制梁已完成校正、隐检后方可施工。

铺设时以钢筋桁架楼承板母扣为基准起始边,本着先里后外(先铺通主要的辐射道路)的原则进行依次铺设。铺设过程中,已铺好的钢筋桁架模板要立即用点焊进行焊接固定,散落的钢筋桁架模板边料要及时收集归堆,下班后要将所有零散钢筋桁架模板捆梆牢固,防止大风刮落发生意外。

(5)固定

1)钢筋桁架楼承板所用焊条为:E4313或E4322,直径在3.2mm以下。所有材料均应符合有关的技术、质量和安全的专门规定。

2)每块钢筋桁架楼承板两端电焊加固点各2处,共计4处;

3)每块钢筋桁架楼承板每个端头处2处电焊加固点之间间距为450mm。

5.结语

装配式结构在建筑中应用越来越广泛,用来代替传统现浇结构,缩短施工工期,减少高支模施工风险,并满足支撑大跨度空间结构及重型荷载的需要。但由于装配式结构的连结和梁柱节点处理等工艺复杂,特别在大跨度厂房类建筑施工中难度较大,给施工者提出高难度的要求。在装配式施工过程中,钢筋定位、梁柱节点施工以及楼承板安装是保证施工质量的关键,因此只有充分了解各阶段的施工工艺,并采用合理有效的技术措施,才能解决好施工中遇到的问题,确保施工正常有序地进行。

工程实践证明,通过BIM技术的介入,彻底解决了施工困难的难题,大大加快了施工速度和精度,采用装配式结构有效减少了高支模施工带来的风险,并取得了良好的经济效益,赢得了各界的一致好评。为今后类似工程的设计与施工提供了可参考的宝贵经验。

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