遼寧大跨度懸挑貝雷梁式支撐體系施工技術(shù)施工工法

遼寧省博物館工程大跨度懸挑“貝雷梁式”支撐體系施工技術(shù)大跨度懸挑“貝雷梁式”支撐體系施工技術(shù)引言：本工程通過項(xiàng)目對(duì)外架方案進(jìn)行評(píng)估、策劃，最終決定利用八三式鐵路輕型專用柱墩、六四式鐵路軍用梁和貝雷梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行拼接組合成梁墩式支撐架體系，使其組合支撐體系成為三層屋面懸挑梁支模架搭設(shè)施工的基礎(chǔ)。關(guān)鍵字：八三式鐵路輕型專用柱墩、六四式鐵路軍用梁、貝雷梁、支模架基礎(chǔ)六四式桁梁什么是貝雷梁支撐架？六四式桁梁拼裝貝雷梁八三式組合柱墩拼裝貝雷梁八三式組合柱墩一、工程概況1、場(chǎng)地位置遼寧省第十二屆全運(yùn)會(huì)文化場(chǎng)館-博物館項(xiàng)目處于沈陽市渾南新城內(nèi)，位于城市的三環(huán)路以外，在全運(yùn)北路和全運(yùn)路之間。該建筑平面輪廓尺寸為南北向約171m，東西向約為198m，包括陳列展覽區(qū)、文物保護(hù)區(qū)、綜合業(yè)務(wù)區(qū)和觀眾服務(wù)區(qū)等幾個(gè)區(qū)域，總用地面積為9.0591公頃。項(xiàng)目用地北側(cè)為全運(yùn)路，南側(cè)為7號(hào)路東段，東側(cè)為智慧四街，西側(cè)為智慧三街，緊鄰規(guī)劃中的省科技館，東邊為中心廣場(chǎng)，北邊為由全運(yùn)會(huì)運(yùn)行中心及其東西向行政管理設(shè)施群，工程為遼寧省重點(diǎn)工程，對(duì)推進(jìn)遼寧省文博事業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大對(duì)外文化交流都具有重大的意義。13m懸挑梁13m懸挑梁西南西南9m9m外懸挑梁北北東東2、環(huán)境情況沈陽市區(qū)位于華北地塊內(nèi)，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)的特點(diǎn)，沈陽市區(qū)位于沈北凹陷地塊內(nèi)，大地構(gòu)造上處于遼東塊隆與下遼河—遼東灣塊陷交接的部位。在區(qū)域地震危險(xiǎn)性分析上，根據(jù)沈陽市基巖地震動(dòng)分析結(jié)果，屬于中國(guó)地震烈度區(qū)劃中7度區(qū)的范疇。沈陽屬于北溫帶半濕潤(rùn)的季風(fēng)性氣候，同時(shí)受海洋、大陸性氣候控制。特點(diǎn)明顯，其特征是冬季漫長(zhǎng)寒冷，春季干燥多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季涼爽濕潤(rùn)，春秋季短，冬夏季長(zhǎng)。3、現(xiàn)場(chǎng)條件建筑物室內(nèi)0.000m的絕對(duì)標(biāo)高為47.300m，室外地面的絕對(duì)標(biāo)高為47.000m。主體結(jié)構(gòu)施工期間，室外回填土的回填標(biāo)高控制為45.000m。貝雷梁支撐架施工于2012年5月正式開始，2012年6月20日主體結(jié)構(gòu)順利封頂，2012年10月貝雷梁支撐架全部拆除完成。4、貝雷梁支撐架方案策劃在2011年年底，項(xiàng)目部組織了一次項(xiàng)目重點(diǎn)難點(diǎn)的策劃會(huì)，并且確定了屋面懸挑梁施工采用貝雷梁支撐架的施工技術(shù)方案。二、參與各方情況介紹1、業(yè)主方面：業(yè)主為代表遼寧省政府的十二運(yùn)文化場(chǎng)館接待辦公室二處，沈陽市新五里河體育館便是該處處長(zhǎng)負(fù)責(zé)的，作為政府的現(xiàn)場(chǎng)代表其管理經(jīng)驗(yàn)和綜合協(xié)調(diào)能力都非常強(qiáng)。但是，項(xiàng)目在進(jìn)場(chǎng)之初即對(duì)業(yè)主進(jìn)行分析，公建項(xiàng)目對(duì)于業(yè)主來說施工工期相當(dāng)緊張、外圍單位協(xié)調(diào)工作量非常大，總包單位的節(jié)點(diǎn)工期完成時(shí)間顯得尤為重要，我們將業(yè)主對(duì)工期目標(biāo)的控制作為項(xiàng)目“開源節(jié)流”的突破口。2、管理公司方面：管理公司和監(jiān)理公司是一家，即北京國(guó)金管理咨詢有限公司。該公司曾經(jīng)負(fù)責(zé)過北京國(guó)家博物館項(xiàng)目的管理工作，因此在工程管理水平方面和技術(shù)配置方面都完全能夠滿足業(yè)主的要求，同時(shí)它對(duì)總包的管理非?？量?。但是管理公司的服務(wù)意識(shí)很強(qiáng)，對(duì)于業(yè)主的要求和指令都能夠及時(shí)落實(shí)。3、設(shè)計(jì)院方面：本工程設(shè)計(jì)由北京建筑設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)，設(shè)計(jì)院對(duì)工程施工的實(shí)體質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，曾經(jīng)主體結(jié)構(gòu)施工階段幾次來項(xiàng)目檢查結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求，自從看過項(xiàng)目采用貝雷架施工及屋面懸挑梁拆模后的效果，對(duì)項(xiàng)目的管理和結(jié)構(gòu)表面效果非常滿意。三、設(shè)計(jì)原則綜合考慮本工程的特點(diǎn)，屋面施工期在年中的5-6月份間，相對(duì)來說期間天氣雨水較多，基坑回填土夯實(shí)后的密實(shí)度無法滿足搭設(shè)24m高支模架的要求，并且回填土不均勻沉降將直接影響上部支模架的安全和穩(wěn)定性，在這樣的回填土上搭設(shè)超高支模架是一件冒險(xiǎn)且不科學(xué)的做法，因此項(xiàng)目部一致同意采用貝雷梁支撐架施工。本工程三層屋面懸挑梁模板支架結(jié)構(gòu)由六四式鐵路軍用梁、貝雷梁和八三式鐵路輕型專用墩拼組而成，采用梁墩式結(jié)構(gòu)。支墩利用八三式墩組成2*8、2*6、2*2、2*1等四種斷面形式，橫梁結(jié)構(gòu)采用貝雷梁，縱梁結(jié)構(gòu)由六四式軍用梁組成。結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，因基坑并未完全回填處理，支架橫梁一端利用建筑物結(jié)構(gòu)的框架梁作為支撐端，另一端采用臨時(shí)支墩支撐。為保證橫梁具有足夠的剛度和強(qiáng)度，將貝雷梁并排4-5片為一組固定好后組成橫梁使用。四、現(xiàn)場(chǎng)條件1、當(dāng)時(shí)項(xiàng)目正處于5月-6月份，今年雨水比往年多，建筑物周邊的回填土未全部完成。2、由于主體結(jié)構(gòu)正在抓緊施工，主體施工的材料每天都在大量進(jìn)場(chǎng)，如模板、木方、周轉(zhuǎn)材料及混凝土澆筑，現(xiàn)場(chǎng)循環(huán)道路的使用壓力很大。3、貝雷梁支撐架體系的共用鋼數(shù)量為1400t（合同約定按實(shí)結(jié)算），租賃時(shí)間暫定4個(gè)月。4、貝雷梁現(xiàn)有進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)兩種規(guī)格，國(guó)產(chǎn)貝雷梁其桁節(jié)用錳鋼，銷子采用鉻錳鈦鋼，插銷用彈簧鋼制造，焊條用型，材料的容許應(yīng)力按基本應(yīng)力，個(gè)別鋼質(zhì)桿件超過上述規(guī)定時(shí)，不得超過其屈服點(diǎn)的85％，設(shè)計(jì)時(shí)采用的容許應(yīng)力如下：鋼料——16錳鋼拉應(yīng)力、壓應(yīng)力及彎應(yīng)力為，剪應(yīng)力為，弦桿縱向容許受拉（壓）荷載為，腹桿軸向容許拉（壓）荷載為。五、貝雷梁支架安拆全過程貝雷梁支架總體安裝順序：柱墩基礎(chǔ)施工基底鋼枕安裝吊裝八三柱墩安裝柱墩頂部鋼枕室內(nèi)鋼支墩預(yù)埋及安裝多組貝雷梁拼裝吊裝貝雷梁及就位拼裝六四式梁吊裝六四式梁及就位六四梁上部安裝18#工字鋼搭設(shè)懸挑梁支模架1、八三式柱墩基礎(chǔ)施工。基礎(chǔ)按照柱距的跨度和位置不同分為幾種，3m*3m*0.8m、3m*6.5m*0.8m、3m*9m*0.8m三種規(guī)格?；A(chǔ)混凝土采用C30（保證基礎(chǔ)強(qiáng)度能提早滿足施工），內(nèi)配雙層構(gòu)造鋼筋。通過項(xiàng)目與設(shè)計(jì)師溝通，要求將基礎(chǔ)厚度改為500mm進(jìn)行荷載核算，其結(jié)果能夠滿足本工程設(shè)計(jì)要求，所有基礎(chǔ)變?yōu)?00mm高。下圖：左側(cè)為單柱基礎(chǔ)，右側(cè)為多排基礎(chǔ)2、基礎(chǔ)頂面安裝八三柱墩的鋼枕件，并將其與基礎(chǔ)固定。鋼枕與基礎(chǔ)利用預(yù)留鋼筋進(jìn)行封閉固定，鋼枕之間采用鉚釘進(jìn)行固定，以保證柱墩基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。柱墩基礎(chǔ)鋼枕安裝3、待基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，采用25t吊車吊裝八三柱墩，其柱墩是分節(jié)吊裝、分節(jié)安裝，柱節(jié)之間用螺桿連接固定。柱墩吊裝、安裝柱墩安裝成型4、柱墩安裝完成后，在柱墩頂部安裝貝雷梁基底鋼枕。柱墩頂部鋼枕采用雙層構(gòu)件，其鋼枕頂標(biāo)高較室內(nèi)貝雷梁基底標(biāo)高略高50mm，以保證后期上部結(jié)構(gòu)不會(huì)有向外滑動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。柱墩頂部安裝鋼枕5、室內(nèi)與柱墩平行的位置，自一層地面到二層頂?shù)耐饪蚣芰翰课辉O(shè)置兩道鋼支墩柱，其支架體系產(chǎn)生的局部荷載通過貝雷梁兩端傳遞，室外由柱墩承擔(dān)、室內(nèi)由框架梁承擔(dān)，因此室內(nèi)鋼支墩柱能夠?qū)⒇惱琢旱暮奢d直接傳至地下室外剪力墻，從而保證不會(huì)對(duì)主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成損害。鋼支墩基底預(yù)埋鋼支墩支撐框架梁6、現(xiàn)場(chǎng)拼裝組合式貝雷梁架，采用25t吊車將貝雷梁架吊裝至柱墩與三層樓面框架梁頂部，安裝就位后固定好。另外，貝雷梁之間采用U型螺桿固定。多組組合拼裝貝雷梁架吊裝貝雷梁支架安裝就位7、現(xiàn)場(chǎng)拼裝六四梁，采用25t吊車將六四梁逐個(gè)吊裝至已安裝就位的貝雷梁架頂部，自結(jié)構(gòu)外墻向外共安裝有五道六四梁，六四梁與下部貝雷梁架通過U型螺桿固定好。8、六四梁安裝后，根據(jù)項(xiàng)目技術(shù)部提供的懸挑梁支模架搭設(shè)布置圖，在六四梁上部安裝18#工字鋼作為支模架的基礎(chǔ)，工字鋼與六四梁之間采用開口U型螺桿固定。9、貝雷梁支架體系完成全部安裝。待支架體系驗(yàn)收合格后，在工字鋼上部滿鋪木跳板，并按懸挑梁支模架布置要求搭設(shè)鋼管腳手架，進(jìn)行上部主體結(jié)構(gòu)施工。10、貝雷梁支撐架體系的拆除，其過程與安裝正好相反，因此在此不作詳細(xì)說明。六、技術(shù)實(shí)施效果1、貝雷梁支架體系搭設(shè)完成后外觀氣勢(shì)宏大，在其安裝過程期間，凡是來過博物館項(xiàng)目的省市級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、總公司和局領(lǐng)導(dǎo)、政府主管部門及相關(guān)管理單位的人都為眼前的“龐然大物”而震驚，為五局高水平的施工技術(shù)做了最好的宣傳廣告。2、項(xiàng)目部真正做到了策劃先行、技術(shù)先行的管理，通過專項(xiàng)技術(shù)分析會(huì)對(duì)貝雷架施工技術(shù)方案進(jìn)行反復(fù)研究和論證，并在完全能夠滿足我方施工需求的前提下，進(jìn)行了成功的實(shí)施。這是一次成功的施工技術(shù)方案，將道橋施工技術(shù)成功的進(jìn)行轉(zhuǎn)化和運(yùn)用，在公共建筑工程施工中運(yùn)用，達(dá)到了我們預(yù)期的目的。3、業(yè)主主要關(guān)注的是工程的節(jié)點(diǎn)工期，而此施工方案的成功也滿足了業(yè)主對(duì)工期的要求，項(xiàng)目按合同約定提前10天封頂，順利完成項(xiàng)目部6.30節(jié)點(diǎn)目標(biāo)。為此，業(yè)主給項(xiàng)目部發(fā)來一份感謝信。在業(yè)主的帶領(lǐng)下，其他三個(gè)場(chǎng)館中建一局和中鐵一局的主要負(fù)責(zé)人都來到博物館項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流。4、此方案實(shí)施后，解決了回填土上搭設(shè)24m高支模架無法保證架體穩(wěn)定性的問題。5、此方案實(shí)施后，解決了懸挑梁下部搭設(shè)滿堂架，而無法堆放大量結(jié)構(gòu)施工材料的堆場(chǎng)問題，同時(shí)材料堆場(chǎng)的問題也直接影響到工程的工期。6、貝雷梁支架最大程度的簡(jiǎn)化了支架體系的組成構(gòu)件，如采用滿堂紅腳手架的話，其人員投入和搭設(shè)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法與此施工方案相比，貝雷梁支架從開始至完成只用了一個(gè)月時(shí)間。7、建筑物周邊管網(wǎng)施工作業(yè)面得到了最大限度的保留，使機(jī)電安裝單位能夠從容的進(jìn)行室外管網(wǎng)施工，為年底順利實(shí)現(xiàn)暖封閉提供了有力的支持。8、屋面懸挑梁拆模后，其結(jié)構(gòu)表面的質(zhì)量效果也得到了北京設(shè)計(jì)院結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)人的認(rèn)可，對(duì)項(xiàng)目部所做的努力表示肯定。9、對(duì)于主體結(jié)構(gòu)支模架拆除后，一層、二層施工材料的外運(yùn)提供了運(yùn)輸途徑，使周轉(zhuǎn)材料能夠迅速退場(chǎng)，從而有效地降低了項(xiàng)目的租賃費(fèi)。10、該施工方案與原滿堂架方案進(jìn)行成本對(duì)比后，發(fā)現(xiàn)較原方案提高了╳╳的造價(jià)，項(xiàng)目部正積極與業(yè)主溝通，爭(zhēng)取補(bǔ)得此項(xiàng)費(fèi)用。七、社會(huì)效益及經(jīng)驗(yàn)交流1、項(xiàng)目策劃工作是項(xiàng)目實(shí)施的“指向標(biāo)”，能夠使項(xiàng)目的方向和目標(biāo)得到明確，博物館項(xiàng)目如果沒有去年的策劃會(huì)就沒有今年的新技術(shù)施工方案；2、“四