本发明涉及到建筑施工,特别是涉及一种适用于混凝土核心筒-钢外框结构体系的等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术。
背景技术:
1、随着建筑科学技术的不断进步和社会经济水平的提升,现代城市掀起了建设高层和超高层建筑的热潮。高层建筑不仅是城市发展的标志,也是技术创新和工程能力的体现。在众多结构类型中,混凝土核心筒-钢外框结构因其复杂程度较低和结构稳定性强,广泛应用于高度在100至500米之间的建筑中。核心筒-钢外框结构的优势不仅在于其稳定性,还在于能够在地震和风荷载等外部作用下保持良好的性能。
2、等高同步攀升施工技术是一种先进的施工方法,其中核心筒和钢外框在同层同步施工,同时向上攀升。与传统的非等高同步施工(核心筒必须提前施工,待一定时期后钢外框方可施工)相比,该方法具有显著优势。首先,等高同步攀升施工可以显著缩短工期。传统方法需要在核心筒施工完成后再进行钢外框的施工,不仅延长了工期,还增加了施工现场的协调难度。而等高同步攀升施工可在同层同步进行核心筒和钢外框的建造,大大提高了施工效率。其次,等高同步攀升施工能够显著降低施工成本。在传统方法中,由于核心筒和钢外框施工的时间差,需要使用更多的临时支撑结构,从而增加了材料和人工成本。同时,过多的支撑结构会占据大量的施工空间,从而影响可协同进行的工作的推进,不利于分工配合。而等高同步攀升施工通过将钢框架和核心筒同层分离施工,减少了临时支撑结构的使用,从而降低了成本,且便于不同区域施工的协同推进,大大提高了施工效率。此外,这种方法还可以减少因工期延长而产生的间接成本,如场地租赁费、设备租赁费等。
3、此外,等高同步攀升施工技术的推广应用还具有重要的社会和经济效益。随着城市土地资源的日益紧张,快速高效的施工技术可以更好地满足城市发展的需求,促进土地资源的高效利用。同时,施工周期的缩短也有助于减少对周边环境和交通的影响,提高施工安全性和环保性。随着这一技术的不断发展和完善,未来将在更多超高层建筑项目中得到广泛应用,为城市建设注入新的活力。
技术实现思路
1、技术问题:本发明的目的在于克服现有高层建筑结构建造技术的不足,提供了一种面向核心筒-钢外框等高攀升体系同层结构的标准化、高效施工建造技术。
2、技术方案:本发明申请的一种面向等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术采用如下的技术方案:
3、首先,将核心筒和钢外框分为两个独立的部分进行施工。钢外框由内而外进行施工,为核心筒部分预留施工空间。安装钢柱时,需要对钢柱进行分段处理,每段钢柱高度为一到两层楼高。钢柱按顺时针方向吊装,先进行初步校准,然后闭合精细校准,以消除累积误差,最终进行整体精细校准。在绑扎墙柱钢筋时,需要将剪力墙的水平钢筋和暗柱箍筋绑扎到钢结构埋件的底部位置,为后续的钢结构埋件安装创造条件。同时在核心筒和钢框架交界处协同安装灯笼架。灯笼架采用盘扣架,设计为三排,上顶工字钢,下垫可调底座,并将其设置在所有结构体系的分离端口,包括钢外框柱与梁的分离处以及梁与梁的分离处。在灯笼架搭设完成后,在钢梁之间安装支模架。
4、进一步地,剪力墙的机电预留预埋工作需要提前开始,并按照顺序进行预埋。首先,用水平仪标出水平线,然后使用全站仪放样出轴线,通过两条线的交点来确定预埋位置。在预埋过程中,需要同步进行外圈主梁安装、校正,并完成节点的焊接和高强度螺栓连接。接下来,对外圈主梁进行探伤检查和补漆处理。在此期间,还可同步进行墙柱模板的准备工作,以确保施工的连续性和高效性。
5、进一步地,为了提高钢梁安装效率,尤其是在钢梁与核心筒连接部位,需要特别关注埋件与钢梁的对接过程。首先,可以将钢梁预先安装到位,一侧与钢柱或主钢梁连接,另一侧放置在已经搭建好的灯笼架上。这种方法能够在不影响其他施工流程的情况下快速定位钢梁。接下来,将埋件接到钢梁上。在钢梁安装时,需确保钢筋已经绑扎到钢梁底部,以保障埋件在放置时不会受到干扰。在完成埋件的安装之后,再进行上部钢筋的绑扎,从而避免对接过程中出现的干扰问题。在完成所有钢梁和埋件的安装后,再进行统一的调校工作。这不仅确保了整个结构的准确性和稳定性,还减少了单独调校的时间和工作量。在核心筒部位,同步进行墙柱模板的支设工作,并准备梁板模板。各个环节的施工需紧密配合,钢梁的预安装和埋件的对接、墙柱模板的支设、梁板模板的准备等都需按照既定的施工计划进行,确保每一步骤都能互不干扰,顺利衔接。
6、进一步地,在核心筒部分,需要协同进行墙柱模板的支设和加固工作,同时铺设梁板模板。此外,井道内的操作架需提前跟进安装,以确保后续操作的便利性和施工安全。在钢外框部分,首先对辐射梁的焊接位置进行补漆和探伤检查,确保结构的完整性和安全性。与此同时,进行外框钢骨柱的钢筋绑扎工作,与环向钢梁的吊装与校正。
7、进一步地,在核心筒部分,需要同时进行墙柱模板的加固与验收调整,以及梁板钢筋的绑扎。需要特别注意的是,墙柱模板的加固必须在钢外框部分的压型钢板铺设之前完成。在钢框架部分,需协同进行环向钢梁连接处的螺栓连接和焊接,并对钢骨柱与钢梁交界处的角钢进行焊接处理。随后,进行外框钢骨柱模板的支设和加固。
8、进一步地,在核心筒部分,需要进行板面钢筋的绑扎以及机电管线等的预埋工作。在钢框架部分,首先对靠近核心筒位置的角钢进行安装、焊接、探伤以及补漆处理。完成这些步骤后,分成昼夜两班轮流铺设压型钢板,以确保协同施工进度不受影响并保持高效运作。
9、进一步地,在核心筒部分,继续进行板面钢筋的绑扎以及机电管线等的预埋工作。在钢框架部分,需要对压型钢板进行收口和栓钉焊接。在压型钢板安装完成后,将操作架转化为支撑架,通过顶托内撑木枋的方式,将靠近核心筒的压型钢板部分支撑起来。同时,进行外框钢骨柱模板的支设及加固工作。
10、进一步地,需要根据泵管洞、放线洞等洞口的现场情况,进行切割木模板,并进行封口处理。对于管道井部分的预留位置要提前定位,对于能够一次性埋设到位的管道套管,确保其一次性到位。需要特别注意的是,钢筋绑扎、水电安装及幕墙埋件安装必须进行穿插施工。在楼承板安装一部分后,即可开始打栓钉和铺设钢筋,且同步进行水电安装等工作。针对需要一次成型的翻边部位,一方面需要提前介入施工,另一方面在整体工期安排上预留一定的时间。对于需要二次浇筑的反坎或预留未浇筑的部位,后续在砌体施工阶段同步进行浇筑。
11、进一步地,对整个结构进行混凝土浇筑。在1到5层使用汽车泵进行混凝土浇筑,5层以上则使用布料机进行混凝土浇筑。考虑到同步攀升技术主要应用于高层建筑,此类建筑通常用作商场和写字楼,层高较高,并且由于夜间施工手续办理较为困难,因此,混凝土浇筑宜从早上开始进行。楼层泵管设置两根泵管,从核心筒开始进行混凝土浇筑,以确保混凝土能够均匀分布并及时凝固。这种方法既能保证施工进度,又能提高施工质量,适应于建造高层建筑的特殊需求。
12、有益效果:
13、(1)结构体系标准化分离:结构体系的分离是等高同步攀升施工方法的核心思想,能够显著缩短施工工期,提高施工效率。结构体系标准化分离为核心筒与钢外框,同时将钢外框进一步细化为“柱-梁分离”和“梁-梁分离”。这种结构体系分离设计使得通过支撑体系对分离后的结构进行临时支撑成为可能,从而实现各部分的独立施工。同时,这种分离设计提升了施工的灵活性和安全性,使各部分的施工能够同步进行,减少了不同施工区域的相互干扰和协调难度,进一步优化了施工质量和效率;
14、(2)支撑体系系统性设计:在结构体系分离端设置临时支撑体系,支撑体系与钢梁(辐射梁)、钢柱与钢梁(辐射梁)间的连接都视为简支。此体系可采用系统性的荷载计算方法进行支撑荷载的计算和支撑形式的设计。该计算过程简便,且具有较高的安全系数,确保了支撑体系的可靠性。这种设计有效降低了一线技术人员在等高同步攀升核心支撑体系设计中的难度,同时显著提高了结构施工的安全性;
15、(3)钢-混结构流程化施工:针对核心筒和钢外框这两个独立结构,编制详细的施工流程图。通过对关键工序的严格控制,清晰展示施工流程,可将两个独立结构的施工有效衔接。这种方法不仅提高了施工质量的一次性合格率,还实现了施工进度的可视化调控,从而优化了整体施工效率和质量管理;
16、(4)操作体系合理化利用:将操作体系与支撑体系结合为一体,以增强支撑体系的稳定性。通过对支撑体系的特别设计,能够有效利用施工空间。随着施工进度的推进,可将操作架的功能转换为支撑体系,从而实现资源的高效利用。这不仅提高了施工的经济性和环保性,还保障了施工过程的稳定性和安全性。
1.一种面向等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种面向等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术,其特征在于,所述步骤s1中,在墙柱钢筋绑扎时,剪力墙水平钢筋及暗柱箍筋需绑扎至钢结构埋件下口部位,以便为钢结构埋件安装提供施工条件。在钢柱安装时,需将钢柱进行分段深化,单根钢柱长度为1-2层的层高。钢柱按顺时针方向,从外由内吊装,依次进行单件初校、闭合精校,消除累积误差,随后进行节间整体精细校正。同时,协同安装灯笼架,采用盘扣架,多排设计,上顶工字钢、下垫底座,设置在所有结构体系分离端口,包括钢外框柱-梁分离和梁-梁分离。灯笼架搭设完成后,在钢梁与钢梁间搭设支模架。
3.根据权利要求1所述的一种面向等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术,其特征在于,所述步骤s2中,剪力墙机电预留预埋工作需提前开始穿插,依次进行预埋。首先使用水平仪画出水平线,然后用全站仪放样出轴线,通过两条线十字交叉处确定预埋位置。同步安装外圈主梁,并对节点焊接及高强螺栓连接。随后对外圈主梁进行探伤和补漆,期间,可同步进行墙柱模板准备工作。
4.根据权利要求1所述的一种面向等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术,其特征在于,所述步骤s3中,为提高钢梁安装效率,主要考虑钢梁与核心筒连接部位,以及埋件与钢梁的对接。先将钢梁安装到位,一侧与钢柱或主钢梁连接,另一侧放置在灯笼架上,然后将埋件连接到钢梁上。提高效率的关键在于钢筋绑扎至钢梁底,使得埋件放置时不受干扰。完成埋件安装后再进行上部钢筋绑扎,后续再进行统一调校。在核心筒部位,进行墙柱模板支设,并协同准备梁板模板。
5.根据权利要求1所述的一种面向等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术,其特征在于,所述步骤s4中,核心筒部分需协同进行墙柱模板支设及加固,以及梁板模板的铺设。同时,井道内的操作架应提前跟进,确保后续操作方便及施工安全。在钢外框部分,需先对辐射梁的焊接位置先进行补漆、探伤,协同进行外框钢骨柱钢筋绑扎,随后进行环向钢梁的吊装与校正。
6.根据权利要求1所述的一种面向等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术,其特征在于,所述步骤s5中,核心筒部分需同时进行墙柱模板加固及其验收调整,以及梁板钢筋绑扎。需要特别注意的是,墙柱模板加固必须在钢外框部分的压型钢板铺设前完成。在钢框架部分,需协同进行环向钢梁连接处的螺栓连接和焊接,并对钢骨柱与钢梁交界处角钢进行焊接,随后进行外框钢骨柱模板支设及加固。
7.根据权利要求1所述的一种面向等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术,其特征在于,所述步骤s6中,核心筒部分协同进行板面钢筋绑扎及机电管线等预埋工作。在钢框架部分,需对靠近核心筒位置的角钢进行安装、焊接、探伤及补漆,然后分昼夜两班轮流铺设压型钢板。
8.根据权利要求1所述的一种面向等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术,其特征在于,所述步骤s7中,核心筒部分需继续进行板面钢筋绑扎及机电管线等预埋工作。在钢框架部分,对压型钢板进行收口及栓钉焊接。在压型钢板安装后,将操作架转化为支撑架,利用顶托内撑木枋的方式将靠近核心筒的压型钢板支撑起来。同时,进行外框钢骨柱模板支设及加固。
9.根据权利要求1所述的一种面向等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术,其特征在于,所述步骤s8中,针对泵管洞、放线洞等洞口现场进行切割,制作木模板并封口。对管道井部分的预留位置提前定位,对于能够一次到位的埋设套管部分,一次性进行管道埋设到位。需要注意的是,钢筋绑扎、水电安装及幕墙埋件安装必须进行穿插施工。在楼承板安装一部分后,开始打栓钉、铺钢筋,并开始水电安装等。对于需要一次成型的翻边部位,一方面需提前介入,另一方面在整体工期安排上考虑预留一定的时间。对于需要二次浇筑的反坎或预留未浇筑的部位,后续在砌体施工阶段随砌体施工进行浇筑。
10.根据权利要求1所述的一种面向等高攀升体系同层结构的标准化施工建造技术,其特征在于,所述步骤s9中,对结构整体进行混凝土浇筑。在1至5层可采用汽车泵进行混凝土浇筑,5层以上可采用布料机进行混凝土浇筑。考虑同步攀升技术尤其适用于高层建筑,此类高层建筑一般用作商场、写字楼。因此,混凝土宜从清早开始浇筑。楼层泵管考虑设置两根泵管,从核心筒开始浇筑,当核心筒混凝土强度达到95%以上时,可拆除灯笼架。