超高層帶抗剪鍵鋼柱地腳錨栓施工

楊秀舉 石峰 梁思遠 張文斌

【摘要】本文介紹了青島海天中心項目三個塔樓T1、T2、T3首節(jié)鋼柱柱底設(shè)計中抗剪鍵、抗剪鍵與筏板基礎(chǔ)上層鋼筋網(wǎng)的沖突，通過對錨栓套架的設(shè)計，準確定位抗剪鍵位置，并設(shè)置鋼筋擋板，使筏板基礎(chǔ)上層鋼筋繞過抗剪鍵位置，確保筏板的整體性。

【關(guān)鍵詞】超高層；鋼柱；抗剪鍵；錨栓套架

1.工程概況

青島海天大酒店改造項目（海天中心）一期位于青島市市南區(qū)香港西路48號，由三個塔樓和兩個裙房組成，T1、T2、T3塔樓高度分別為198米（42層）、369米（73層）、240米（55層）。主要功能為辦公、酒店、企業(yè)品牌中心、公寓、商業(yè)、觀光、藝術(shù)中心、博物館、地下車庫及附屬配套設(shè)施等。

2. 鋼結(jié)構(gòu)特點

鋼結(jié)構(gòu)主要分布于地下室，T1、T2、T3塔樓及東西兩個裙房?？傆娩摿考s4.5萬噸，構(gòu)件主要截面形式為十字型、H型、圓管、箱型及鋼板等，構(gòu)件材質(zhì)主要為Q345B、Q390B、Q390GJC、Q420B、Q420GJC等。

2.1 鋼構(gòu)件主要參數(shù)（如圖）

2.2 筏板基礎(chǔ)及首節(jié)鋼柱特點

T1、T2、T3基礎(chǔ)均采用筏板基礎(chǔ)，其中T1、T3筏板基礎(chǔ)厚度為2米，配筋為雙層雙向Φ32@200，T2筏板基礎(chǔ)厚度為3米，配筋為雙層雙向Φ36@150；筏板中部另配Φ12@200構(gòu)造筋，筏板上部通長鋼筋連接在支座，下部通長鋼筋連接在跨中，筏板通長鋼筋需按受拉鋼筋要求連接、錨固。由上述設(shè)計說明可知T1、T3筏板基礎(chǔ)的鋼筋網(wǎng)孔理論尺寸為163×163mm，T2筏板基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)孔理論尺寸為109×109mm。

按照設(shè)計要求，首節(jié)鋼柱柱腳均設(shè)置抗剪鍵，通用節(jié)點如圖2所示。

由上圖可知抗剪鍵的規(guī)格為150×150。帶抗剪鍵鋼柱柱腳實物如圖3所示。

3.施工重難點

3.1 錨栓安裝方式

鋼柱腳錨栓安裝方式通常有兩種：一種為定位板及錨栓后放，即將定位環(huán)板設(shè)置在上層鋼筋網(wǎng)片上，錨栓下端用另一塊定位板或角鋼等與鋼筋及鋼筋支架固定，適用于錨栓數(shù)量少，澆筑方量小的基礎(chǔ)；另一種為使用錨栓套架，將錨栓事先使用套架固定好相對位置，再將套架放在基礎(chǔ)下層鋼筋上，適用于錨栓數(shù)量多、相對位置復雜、一次澆筑方量大的基礎(chǔ)。兩者施工工序上有所區(qū)別，前者需要等基礎(chǔ)上層鋼筋鋪設(shè)完畢后進行施工，后者需在基礎(chǔ)底層鋼筋鋪設(shè)完畢，中層、上層鋼筋鋪設(shè)之前進行施工。本工程針對鋼柱具體情況，兩種定位方式均有使用。

3.2 抗剪鍵位置留設(shè)

對于2.2條所述鋼筋網(wǎng)孔，T1、T3的網(wǎng)孔雖然理論上尺寸足夠抗剪鍵通過，但采用定位板及錨栓后放的安裝方法時，因上層鋼筋先鋪設(shè)，鋼筋不一定剛好讓開錨栓及抗剪鍵位置（圖4所示），故需要對已鋪設(shè)鋼筋進行移位，要達到同時能讓開錨栓和抗剪鍵位置時，鋼筋的位置有可能調(diào)整較大，費工又費時。而T2的上層鋼筋網(wǎng)孔本來就不足以讓抗剪鍵通過，故如果按照定位板及錨栓后放的施工方法，所有抗剪鍵位置的上層鋼筋均需撬開讓出位置，返工工作量很大。故含抗剪鍵鋼柱的地腳錨栓采用錨栓套架先進行安裝、后鋪設(shè)上層鋼筋的方式，便于鋼筋繞開錨栓及抗剪鍵位置。

3.3 澆筑振搗影響

因筏板基礎(chǔ)一般采用溜管、地泵、汽車泵等方法進行澆筑。采用地泵時泵管支架設(shè)在筏板基礎(chǔ)上層鋼筋網(wǎng)上，泵送混凝土時的沖勁產(chǎn)生的振動，容易對固定在上層鋼筋網(wǎng)上的錨栓產(chǎn)生影響而導致錨栓偏位。

4.錨栓套架設(shè)計

根據(jù)上述分析，含抗剪鍵柱腳錨栓套架設(shè)計需要滿足兩個基本條件：一是抗剪鍵位置要預(yù)先留出；二是與上層鋼筋盡量不接觸，減少澆筑振動對錨栓及套架的影響。錨栓套架的定位板及支撐角鋼設(shè)置在上層鋼筋下，距上層鋼筋100mm位置，且定位環(huán)板頂標高比鋼柱抗剪鍵底標高低30mm。錨栓套架設(shè)計如圖5所示。

為防止錨栓套架安裝后，后續(xù)土建施工時將筏板上層鋼筋穿過預(yù)留的抗剪鍵位置，在抗剪鍵定位框角鋼上四個方向各焊上一塊鋼筋擋板，該鋼板的頂標高及底標高分別為上層雙向鋼筋的上下皮標高。

5.錨栓安裝方案

5.1 施工流程

筏板基礎(chǔ)底部鋼筋鋪設(shè)→錨栓套架安裝及加固→鋼筋支架安裝→筏板中部構(gòu)造筋綁扎→筏板上部鋼筋鋪設(shè)→錨栓定位復測→基礎(chǔ)底板混凝土澆筑。

5.2錨栓安裝

先將錨栓先安裝到套架上，初步調(diào)整標高，然后將錨栓及套架整體吊到筏板底筋上，用全站儀定位。軸線位置調(diào)整完畢后，為避免套架受后續(xù)施工工序操作碰撞及澆筑混凝土的側(cè)向流動影響精度，套架需設(shè)置斜撐加以固定。調(diào)整錨栓頂標高達到設(shè)計標高后固定。全部校正、加固完畢后使用pvc套管對錨栓螺紋進行保護，頂部做好封堵。上層鋼筋鋪設(shè)時，現(xiàn)場管理人員加強巡檢，如果有鋼筋擠壓錨栓的情況應(yīng)及時挪開并重新對錨栓進行復核。安裝完成后筏基上部鋼筋繞開抗剪鍵位置實際情況如圖6所示。

6.結(jié)語

超高層建筑鋼柱地腳錨栓施工中，因基礎(chǔ)厚度較大，且部分鋼柱位置位于電梯坑附近，是否設(shè)置錨栓套架可根據(jù)具體情況而定。一般來說，對于截面不復雜的小鋼柱，單根柱腳錨栓數(shù)量較少時，可以不設(shè)置錨栓套架，將定位板、錨栓與上層鋼筋固定好即可；而對于截面復雜、錨栓數(shù)量多的鋼柱，其地腳錨栓施工時應(yīng)設(shè)置錨栓套架，特別是像本工程這種鋼柱柱腳底板下設(shè)置抗剪鍵的，更應(yīng)該先放置錨栓套架后鋪設(shè)上層鋼筋，避免未正確留設(shè)抗剪鍵位置而導致鋼柱安裝困難的情況出現(xiàn)。

參考文獻

[1] 中建八局鋼結(jié)構(gòu)工程公司：青島海天中心地腳錨栓施工方案.2016

[2] 中國建筑股份有限公司：GB50755-2012 鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.