北京日坛俱乐部工程大跨度劲性混凝土梁施工技术

摘要

北京日坛俱乐部工程，占地面积4790m2，建筑面积28000m2，框架结构；地下5层，地上2层。本文介绍其大跨度劲性混凝土梁施工技术。rn1　劲性混凝土梁概况rn　　劲性混凝土梁位于地下室⑧～⑩轴，梁底标高－6.700m。该梁的作用一是作为室内大空间网球场上方的结构转换梁，二是用于支撑两侧劲性混凝土柱，以抵抗外墙土侧压力。rn　　劲性混凝土梁每根长57.4m，分三跨。截面尺寸1200mm×1800mm，骨架采用格构式钢梁，钢梁上下面距混凝土外皮均为100mm，其间各配10根直径25mm钢筋，混凝土强度等级C30。rn　　格构式钢梁的断面尺寸为1080mm×1600mm，断面形状呈Ⅱ字形(图1)。梁肢由30mm及40mm厚钢板拼焊而成的4个肢件构成(图中对称布置的4个L形断面)。梁肢两侧对称焊接└100×10角钢布置成三角式缀条，上下对称焊接－20×150×400缀板(间距1m)，钢材全部采用Q345，材质符合《低合金高强度结构钢》(GB/T1591－94)。rn2　钢梁制作要点rn　　(1)划线时充分考虑焊接引起的收缩和修磨所需的余量；切割时使用相关设备，严格控制气割偏差值；采用钻模打孔并彻底清除孔边缘的毛刺，以确保孔的精度。rn　　(2)梁肢组焊时，为防止40mm与30mm厚钢板组成的角焊接时变形，采取先组合焊接后切开的方法(图2)。即先组成一方盒子，再沿图示切割线切开，得到4个L形断面的肢件。采用埋弧自动焊，焊接时考虑变形，焊接顺序确定为：①先焊1/3→②焊1/3→③焊1/3→④焊1/3→①焊至2/3→②焊至2/3→③焊至2/3→④焊至2/3→①满焊→②满焊→③满焊→④满焊。rn　　(3)熔透焊缝全数进行UT检验，构件验收标准按《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205－95)执行。rn3　钢梁的安装rn　　考虑制作、运输和安装方便，钢梁设计成5段，最长段14.54m，重18.6t，梁接头采用10.9级高强螺栓连接，摩擦面喷砂处理。利用汽车吊将梁吊至基础底板面，用水平移动车完成梁吊装前的平面布置，使用自制扒杆进行梁的吊装就位。梁段就位后，边支座及梁接头处即插入临时螺栓或冲钉做临时固定(每个节点上穿入的数量不少于安装孔总数的1/3)。rn　　钢梁平面位置校正采用类似厂房屋架的校正方法。标高校正采用拉钢丝的方法，用千斤顶顶升接头位置。卸去临时螺栓后安装高强螺栓，紧固高强螺栓按“由中间向四周，上下左右对称”的原则进行。紧固过程分初拧和终拧两次完成，初拧扭矩为终拧的50％，每拧一遍用不同颜色的油漆做上标记，以防漏拧。初拧结束后必须对钢梁进行复测，无误后方可终拧。高强螺栓连接验收按《高强螺栓连接应用技术规范》(JGJ82－91)执行。rn4　劲性混凝土梁施工方法rn4.1　钢筋工程rn　　(1)边支座梁柱节点处钢筋处理：与钢柱、钢梁相碰的梁筋、柱筋弯起互相锚固45d，且与钢柱、钢梁加焊10d(单面焊)；中间支座柱筋从设计的钢梁下肢件板孔中穿过锚入梁内45d(与钢梁上柱生根锚固)；节点柱箍筋采用两面开口箍搭接焊，与钢梁板相碰时则焊接马凳形箍筋。rn　　(2)主筋接头采用A级套筒冷挤压连接，同一截面内的接头数量控制在50％以内。rn　　(3)上层钢筋直接搁置在钢梁上面接成通长筋，底层筋则加工成跨长加两端锚固长度的形式贴近钢梁底(搁置在支架上)，最后套箍筋。rn　　(4)钢筋骨架绑扎结束后，用花岗岩废料加工的50mm×50mm垫块将上层主筋垫起，使底层筋贴紧钢梁，以便铺设梁底板，梁底板铺完后调整上层筋保护层。rn4.2　模板及支撑rn　　由于就位后的钢梁本身具有足够的强度和刚度，钢梁梁肢水平投影范围内的混凝土重量可由钢梁本身承担。因此，支撑设计荷载中混凝土自重取值仅为普通梁的1/4，从而简化了支撑体系。梁底排架立杆一排4根，横距600mm，纵距750mm，纵横向连系杆步距均为1200mm。梁模板采用12mm厚镜面竹胶板，钢梁设计时未考虑起拱，施工时劲性混凝土梁按0.2％起拱。rn4.3　混凝土工程rn　　(1)大梁混凝土强度等级C30、P12，采用预拌混凝土，优化后的配合比为1∶0.46∶1.99∶2.46(水泥∶水∶中砂∶碎石)，内掺水泥重量12％的UEA－M型微膨胀抗渗剂，坍落度为180mm。rn　　(2)使用2台泵浇筑混凝土，2台布料机同时作业。采用类似墙板混凝土的分层浇筑方法，每层浇筑高度不超过0.5m，由梁端向中间浇筑。rn　　(3)混凝土浇筑时要特别注重梁底、梁柱节点和梁肢板底面等部位的振捣，防止出现“死角”。rn　　本工程劲性混凝土梁的施工工序与常规不同。安装后的劲性骨架具有足够的承载力，可以承担大部分支撑设计荷载，从而大大简化了支撑体系，甚至可采取吊模施工。rn(江苏南通三建集团北京公司，徐竹林，张国勋，100039，北京)