超高層建筑采光井頂部結(jié)構(gòu)支撐體系施工技術(shù)

趙樂(lè)，韋靜林，許遠(yuǎn)搏，柳印生，方萬(wàn)剛

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司華南分公司，廣東深圳 518048）

1 工程概況

某城市綜合體項(xiàng)目位于廣州市萬(wàn)博中央商務(wù)區(qū)內(nèi)，項(xiàng)目用地面積約3.5×104m2，建筑面積約3.486×105m2，包含住宅、商業(yè)、辦公、酒店等業(yè)態(tài)。

項(xiàng)目B#塔樓26 層，建筑高度130.7 m，4～24 層?xùn)|、西兩側(cè)分別設(shè)有建筑采光井；C#塔樓為31 層，建筑高度153.4 m，4～24 層?xùn)|側(cè)均設(shè)有建筑采光井。此3 處采光井部位平面尺寸自西向東依次為3.30 m×4.05 m、5.00 m×4.40 m、5.00 m×4.90 m，自25 層開(kāi)始，取消建筑采光井，增設(shè)梁板結(jié)構(gòu)，梁截面尺寸分別為300 mm×600 mm、300 mm×800 mm、500 mm×1 200 mm、1 000 mm×1 600 mm，板厚150 mm（見(jiàn)圖1 和圖2）。B#、C#塔樓24 層層高4.5 m，24～25 層之間設(shè)有設(shè)備管理夾層，層高2.15 m。

圖1 B# 塔樓建筑采光井部位示意圖

項(xiàng)目C#塔樓25 層至27 層西側(cè)設(shè)有結(jié)構(gòu)梁（見(jiàn)圖2），無(wú)板，梁截面為600 mm×1 500 mm（25 層）、600 mm×1 200 mm（26 層、27 層）。

圖2 C# 塔樓建筑采光井部位示意圖

2 關(guān)鍵技術(shù)方案選擇

由于項(xiàng)目主體施工采用全鋼附著式升降腳手架，采光井上部的結(jié)構(gòu)距地面102 m，無(wú)法搭設(shè)落地式鋼管腳手架。又由于設(shè)備管理夾層層高為2.15 m，不便于梁板模板的搭設(shè)與拆除。經(jīng)綜合考慮，項(xiàng)目決定在24 層相應(yīng)部位架設(shè)型鋼梁作為支撐架底座，即采用型鋼+ 鋼管腳手架支撐體系，搭設(shè)高度為6.65 m。

C#塔樓東側(cè)、B#塔樓東西兩側(cè)建筑采光井位置均為梁板結(jié)構(gòu)。此3 處型鋼主梁可擱在24 層板面，采用預(yù)埋壓環(huán)方式將型鋼主梁固定在24 層結(jié)構(gòu)板面，如圖3 所示。

C#塔樓西側(cè)采光井兩側(cè)均為剪力墻及約束柱，型鋼主梁無(wú)法擱置在24 層結(jié)構(gòu)板面，因此，采用墻柱內(nèi)預(yù)埋連接件對(duì)型鋼主梁進(jìn)行剛性連接固定，如圖4 所示。

圖4 型鋼主梁拉結(jié)大樣圖（二）

3 支撐體系方案設(shè)計(jì)

3.1 建筑采光井頂部結(jié)構(gòu)模板支撐體系設(shè)計(jì)

以C#塔樓東側(cè)采光井部位為例進(jìn)行模板支撐體系設(shè)計(jì)。

考慮建筑采光井部位南北兩側(cè)均有梁板，型鋼主梁可放置在樓板面。在樓板上合適位置預(yù)埋20 mm 的U 形螺栓，每端各設(shè)置2 個(gè)螺栓。雙槽鋼周圍采用木楔子楔緊，U 形螺栓放置在梁內(nèi)，底部角部附加2 根長(zhǎng)150 mm 的φ18 mm 加強(qiáng)鋼筋。型鋼次梁與主梁正交放置，主次梁之間采用滿焊固定連接，如圖3 所示。

設(shè)備管理夾層施工時(shí)在建筑采光井結(jié)構(gòu)邊緣按型鋼主梁投影定位預(yù)埋拉環(huán)，用于對(duì)主梁拉結(jié)，提高型鋼主梁的穩(wěn)定性，如圖3 所示。根據(jù)25 層結(jié)構(gòu)排布支撐體系立桿（見(jiàn)圖5），型鋼主次梁排布如圖6 所示。C#塔樓東側(cè)建筑采光井頂部結(jié)構(gòu)支撐體系剖面如圖7 所示。

圖3 型鋼主梁拉結(jié)大樣圖（一）

圖5 C# 塔樓24 層?xùn)|側(cè)建筑采光井頂部結(jié)構(gòu)支撐體系立桿定位圖

圖6 C# 塔樓24 層?xùn)|側(cè)建筑采光井頂部結(jié)構(gòu)支撐體系型鋼定位圖

圖7 C# 塔樓東側(cè)建筑采光井頂部結(jié)構(gòu)支撐體系剖面圖

3.2 建筑采光井結(jié)構(gòu)梁模板支撐體系設(shè)計(jì)

C#塔樓西側(cè)結(jié)構(gòu)梁兩端均為剪力墻及約束柱，型鋼主梁無(wú)法擱置在兩側(cè)板面，因此，采用墻柱內(nèi)預(yù)埋連接件對(duì)型鋼主梁進(jìn)行拉結(jié)。

在23 層豎向結(jié)構(gòu)施工時(shí)，提前預(yù)埋鋼板埋件，將雙槽鋼主梁與埋板采用熔透焊接形成整體，組成整個(gè)腳手架的支撐系統(tǒng)，如圖4 所示。

型鋼次梁與主梁正交放置，主次梁之間采用滿焊固定連接。根據(jù)25 層結(jié)構(gòu)梁板排布支撐體系立桿。由于結(jié)構(gòu)屬于構(gòu)造梁，為便于施工及確保操作安全性，在構(gòu)造梁東側(cè)搭設(shè)雙排腳手架便于施工，整個(gè)支撐體系架體立桿定位如圖8 所示。

圖8 C# 塔樓24 層西側(cè)建筑采光井結(jié)構(gòu)梁部位支撐體系立桿定位圖

防護(hù)雙排腳手架型鋼采用16#工字鋼，兩端預(yù)埋20 mm的U 形螺栓對(duì)型鋼主梁進(jìn)行限位，每端各設(shè)置1 個(gè)螺栓，工字鋼周圍采用木楔子楔緊，U 形螺栓放置在梁內(nèi)，底部角部附加2 根長(zhǎng)150 mm 的18 mm 的加強(qiáng)鋼筋。根據(jù)立桿定位排布型鋼主次梁，如圖9 所示。

圖9 C# 塔樓西側(cè)建筑采光井結(jié)構(gòu)梁部位支撐體系型鋼主次梁定位圖

設(shè)備管理夾層施工時(shí)，在結(jié)構(gòu)邊緣按型鋼主梁投影定位預(yù)埋拉環(huán)，用于對(duì)主梁拉結(jié)，提高主梁的穩(wěn)定性，支撐架型鋼主梁拉結(jié)如圖4 所示。

C#塔樓西側(cè)建筑采光井結(jié)構(gòu)梁部位支撐體系剖面如圖10所示。

圖10 C# 塔樓西側(cè)建筑采光井結(jié)構(gòu)梁部位支撐體系剖面圖

3.3 模板支撐體系搭設(shè)要求

架體自24 層開(kāi)始搭設(shè)、搭設(shè)高度為6.65 m，支撐架材料為48 mm×3.0 mm 鋼管，15 mm 厚模板、40 mm×90 mm 木枋等。經(jīng)計(jì)算，主梁需選用20#工字鋼，但20#工字鋼的質(zhì)量達(dá)到28 kg/m，后期施工時(shí)人工難以操作，選用22#雙槽鋼（背對(duì)背焊接）對(duì)主梁質(zhì)量進(jìn)行分解。梁模板設(shè)計(jì)參數(shù)詳見(jiàn)表1，板底立桿橫、縱距均為1 000 mm，架體步距均為1 500 mm。

表1 梁模板設(shè)計(jì)參數(shù)表

4 結(jié)語(yǔ)

該部分建筑采光井頂板結(jié)構(gòu)模板支撐體系各項(xiàng)參數(shù)分別經(jīng)過(guò)理正結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具箱軟件、PKPM 施工軟件、品茗建筑安全計(jì)算軟件驗(yàn)算，底部型鋼主次梁、鋼管桿件、模板、木枋等的抗剪、抗彎、撓度均滿足要求，各部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度也能滿足要求。模板支撐體系的安全穩(wěn)定性滿足施工要求。

該部分結(jié)構(gòu)已于2016 年10 月澆筑完成，在施工過(guò)程中未出現(xiàn)任何異常情況，支撐體系安全可靠，模板拆除后混凝土觀感良好。目前，該項(xiàng)目正在申報(bào)廣東省優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程。