梁式轉(zhuǎn)換層懸掛式施工和貝雷梁施工技術(shù)

1、二一三年三月中建三局建設(shè)工程股份有限公司山東分公司Network Optimization Expert Team一、背景介紹一、背景介紹主要內(nèi)容主要內(nèi)容五、效益與成果五、效益與成果四、鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換梁四、鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換梁貝雷梁施工貝雷梁施工技術(shù)技術(shù)三、型鋼混凝土轉(zhuǎn)換梁吊掛式施工技術(shù)三、型鋼混凝土轉(zhuǎn)換梁吊掛式施工技術(shù)中建三局建設(shè)工程股份有限公司二、方案選擇二、方案選擇Network Optimization Expert Team一.背景介紹Network Optimization Expert Team 近年來，超高層建筑向多功能、綜合性方向發(fā)展，底部樓層常作為商場、展覽廳等公共用房，上部樓

2、層作為住宅或辦公用房，這種不同用途的樓層需要采用不同的結(jié)構(gòu)形式。為了適應(yīng)這一變化，就必須在結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件，即轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。梁式轉(zhuǎn)換層因具有傳力路徑明確，工作可靠，構(gòu)造簡單等特點(diǎn)，已成為目前最常用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式。隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)速度的不斷加快，為了在有限的土地資源上開發(fā)出更多綜合性的建筑空間，設(shè)計(jì)有梁式轉(zhuǎn)換層的超高層建筑將越來越多。中建三局建設(shè)工程股份有限公司1.社會(huì)背景Network Optimization Expert Team 青島環(huán)海凱萊商務(wù)酒店改造工程地上44層，建筑高度170.4m。六層以下為框架、剪力墻結(jié)構(gòu)，在六層設(shè)置梁式轉(zhuǎn)換層，上部為剪力墻結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目位于青島市

3、市中心，現(xiàn)場場地狹小，白天道路受限，材料只能夜間進(jìn)場；工期緊，轉(zhuǎn)換層計(jì)劃工期50天。 轉(zhuǎn)換層層高為8.25m，轉(zhuǎn)換大梁共108條，其中型鋼混凝土梁89條，鋼筋混凝土梁19條（部分梁下層為樓板，無梁），截面尺寸主要為12003200mm，最大為12003400mm，最大自重達(dá)10.4t/m，最大跨度為12m。 轉(zhuǎn)換層層高高，梁自重大，布置密集，對梁底模板支撐體系的承載力及穩(wěn)定性提出了很高的要求。同時(shí)還要克服場地狹小，工期緊的困難，施工難度大。中建三局建設(shè)工程股份有限公司2.項(xiàng)目情況Network Optimization Expert Team二.方案選擇Network Optimization

4、 Expert Team 轉(zhuǎn)換層大梁常用施工方案有以下四種:1、普通鋼管扣件式滿堂架支撐2、一次性梁底型鋼桁架支撐3、型鋼混凝土梁吊掛式支撐體系4、鋼筋混凝土大梁貝雷梁式支撐體系中建三局建設(shè)工程股份有限公司1.轉(zhuǎn)換層大梁施工方案分析Network Optimization Expert Team方案分析1普通鋼管扣件式滿堂支撐架普通鋼管扣件式滿堂支撐架優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用較多的施工方案，有成熟的施工經(jīng)驗(yàn)；鋼管、扣件為常用周轉(zhuǎn)架料，可大量租賃；缺點(diǎn)：滿堂架搭設(shè)工作量大，影響工期；鋼管、扣件用量大；而現(xiàn)場場地狹小，平面布置困難；水平梁板承擔(dān)荷載，承載力較低；普通鋼管扣件式滿堂支撐架方案為在梁底搭設(shè)滿堂架，通

5、過計(jì)算，本工程若采用此方案鋼管立桿間距為40cm左右，搭設(shè)67層，局部無梁樓板處搭設(shè)78層，利用已施工完樓層梁板承重。中建三局建設(shè)工程股份有限公司Network Optimization Expert Team一次性梁底型鋼桁架支撐一次性梁底型鋼桁架支撐優(yōu)點(diǎn)：荷載傳至豎向墻柱，傳力路徑明確；組裝后整體吊裝，施工速度快；缺點(diǎn)：用鋼量大，費(fèi)用高；方案分析2 一次性梁底型鋼桁架支撐體系類似于貝雷梁支撐，通過在梁底安裝型鋼桁架承重，將荷載傳至豎向墻柱。中建三局建設(shè)工程股份有限公司Network Optimization Expert Team方案分析3型鋼混凝土梁吊掛式支撐體系是在型鋼骨梁上焊接牛腿，

6、用螺桿拉結(jié)梁底背楞，來承擔(dān)混凝土自重及施工荷載。型鋼混凝土梁吊掛式支撐體系型鋼混凝土梁吊掛式支撐體系優(yōu)點(diǎn)：傳力路徑明確，方便復(fù)核；工廠焊接牛腿，質(zhì)量較好；螺栓連接，施工方便，提高施工效率；工具化較高，現(xiàn)場施工方便，節(jié)省工期；缺點(diǎn)：對鋼結(jié)構(gòu)加工進(jìn)度有一定影響；可能影響型鋼梁強(qiáng)度及變形（經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核，對強(qiáng)度及變形影響很小，可忽略不計(jì)）；中建三局建設(shè)工程股份有限公司Network Optimization Expert Team鋼筋混凝土大梁貝雷梁式支撐體系鋼筋混凝土大梁貝雷梁式支撐體系優(yōu)點(diǎn)：荷載傳至豎向墻柱，傳力路徑明確；貝雷梁可大量租賃，租賃費(fèi)用較低；貝雷梁可提前拼裝，單根梁直接吊裝到位，施工速度

7、快，節(jié)省工期；缺點(diǎn)：吊裝占用塔吊時(shí)間；現(xiàn)場拼裝占用場地，存在拼好后二次轉(zhuǎn)運(yùn)問題；拆除較困難；方案分析4鋼筋混凝土大梁貝雷梁式支撐體系是借鑒橋梁中的施工方法，用貝雷梁來承擔(dān)梁自重及施工荷載，通過在墻柱上預(yù)埋牛腿，將荷載傳至豎向結(jié)構(gòu)。中建三局建設(shè)工程股份有限公司Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司2.方案的確定根據(jù)分析結(jié)果，綜合工期、成本等多方因素，項(xiàng)目部決定采用以下方案:1、設(shè)計(jì)有型鋼梁的梁：利用已安裝完的型鋼梁進(jìn)行“吊掛式”施工。2、梁內(nèi)無型鋼梁的梁：使用貝雷梁作為支撐進(jìn)行施工。Network Optimization Expert Te

8、am三.型鋼混凝土轉(zhuǎn)換梁吊掛式施工技術(shù)中建三局建設(shè)工程股份有限公司Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司1.吊掛式模板支撐體系原理吊掛式模板支撐體系原理根據(jù)轉(zhuǎn)換大梁內(nèi)設(shè)計(jì)型鋼梁這一特點(diǎn)，對圖紙進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，在型鋼梁在工廠加工時(shí)即焊接鋼牛腿。將轉(zhuǎn)換大梁的自重及施工荷載通過吊掛螺桿反傳于牛腿上，然后傳遞至承載力較高的型鋼梁上，最終傳遞至豎向結(jié)構(gòu)。Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司 2 2、施工流程施工流程N(yùn)etwork Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份

9、有限公司 牛腿焊接 鋼梁吊裝3、施工操作要點(diǎn)、施工操作要點(diǎn)（1）牛腿焊接、鋼梁吊裝轉(zhuǎn)換層型鋼梁加工前，先對吊掛牛腿進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了有限元分析，確定施工荷載對型鋼梁強(qiáng)度、變形的影響。經(jīng)過計(jì)算，得出施工荷載不會(huì)危害結(jié)構(gòu)安全。本工程吊掛牛腿按照間距不大于1.5m進(jìn)行布置，工廠焊接，可保證施工的安全性。Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司 搭設(shè)支撐架 各構(gòu)件安裝（2）搭設(shè)操作架利用搭設(shè)操作平臺(tái)，用于安裝雙槽鋼主背楞。雙槽鋼主背楞的標(biāo)高決定了梁底標(biāo)高，因此必須保證主背楞底部支撐橫桿的標(biāo)高精度。Network Optimization Expe

10、rt Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司主次背楞安裝（3）安裝雙槽鋼主、次背楞和吊掛螺桿雙槽鋼背對，中間用短鋼筋頭焊接連成一體作為主背楞。主背楞上依次放置次背楞、梁底模板。將吊掛螺桿穿過雙槽鋼主背楞之間空隙和牛腿預(yù)留孔，上下用墊板和雙螺帽擰緊、固定。主次背楞安裝Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司吊掛螺桿吊掛螺桿兩端外露長度不得小于30mm。通過調(diào)節(jié)螺帽對梁底標(biāo)高進(jìn)行微調(diào)，確保梁截面尺寸偏差符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。牛腿上部Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司（4）安裝對拉螺桿和梁側(cè)模板

11、由于轉(zhuǎn)換大梁內(nèi)部設(shè)計(jì)有型鋼梁，固定側(cè)模的對拉螺桿無法對穿，故將對拉螺桿焊接在型鋼梁原本設(shè)計(jì)的、掛拉鉤的水平拉結(jié)板上。由于轉(zhuǎn)換梁分兩次“疊合”施工，為控制第一次混凝土澆筑高度，采取支設(shè)凸凹形模板的形式。焊接對拉螺桿安裝凸凹形模板Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司（5）支撐體系的拆除a、拆除順序調(diào)節(jié)吊掛螺桿底部的螺帽拆除型鋼次背楞拆除雙槽鋼主背楞拆除梁底模板。b、吊掛螺桿的處理在吊掛螺桿根部剔鑿出一環(huán)形凹槽，凹槽寬度及深度均不小于20mm。剔槽后用鋼絲刷清理，并用水沖洗干凈，使其無松動(dòng)石子及混凝土浮漿。將外露螺桿從凹槽底部割除后用聚合物砂漿

12、修補(bǔ)平整。Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司4、質(zhì)量控制要點(diǎn)、質(zhì)量控制要點(diǎn)（1）型鋼梁兩側(cè)吊掛螺桿孔必須平齊，保證吊掛螺桿能夠順利穿過雙槽鋼主背楞之間的空隙。（2）螺帽必須與吊掛螺桿相配套，不得有裂紋、螺紋重疊等缺陷。（3）吊掛螺桿上下兩端必須配置墊片和雙螺帽，以增大螺桿與牛腿（或槽鋼）的接觸面積，避免混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)使螺帽松動(dòng)，從而提高支撐體系的安全性。（4）吊掛螺桿兩端伸出螺帽長度不得小于30mm，且螺桿兩端螺紋必須完整，并不得存在坡口等缺陷。Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份

13、有限公司實(shí)施效果圖一實(shí)施效果圖二5、實(shí)施效果、實(shí)施效果通過采用吊掛式支撐體系，保證了施工安全，大大減少了鋼管、扣件等材料的用量，并提高了施工速度。經(jīng)應(yīng)用實(shí)例證明，混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)體強(qiáng)度滿足要求，結(jié)構(gòu)密實(shí)，觀感良好，施工質(zhì)量達(dá)到了預(yù)期水平 。Network Optimization Expert Team四.鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換梁貝雷梁施工技術(shù)中建三局建設(shè)工程股份有限公司Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司1.貝雷梁式模板支撐體系原理貝雷梁式模板支撐體系原理在墻柱等豎向結(jié)構(gòu)上預(yù)埋鋼牛腿，通過安裝在梁底的貝雷梁，將大梁的自重及施工荷載傳遞至貝雷梁兩端

14、的鋼牛腿上，最終將荷載傳遞至豎向結(jié)構(gòu)。Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司 2.貝雷梁式模板支撐體系的組成貝雷梁式模板支撐體系的組成 （1）鋼牛腿 鋼牛腿需根據(jù)受力計(jì)算，提前在工廠加工。Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司（2）貝雷片（桁架單元）貝雷片單元規(guī)格尺寸為3000mm（長）1500mm（高）、2000mm（長）1500mm（高）、1500mm（長）1500mm（高）三種規(guī)格，相互組合，以滿足不同梁跨度要求。桁架單元一端為陽頭一端為陰頭，將一節(jié)的陽頭插入另一節(jié)的陰頭內(nèi)，對準(zhǔn)銷

15、子孔，插上銷子及保險(xiǎn)卡后即拼接完畢。Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司（3）貝雷銷子貝雷銷子用于連接貝雷片。在銷子的一端有一個(gè)小圓孔，安裝時(shí)插入保險(xiǎn)卡，以防止銷子脫落。桁架銷子材料為30CrMnTi，直徑為49.5mm。Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司（4）支撐架支撐架用于貝雷梁排與排之間的連接，以加強(qiáng)兩排貝雷梁間的聯(lián)系，設(shè)置在貝雷梁立面中間及兩端。寬度有450mm、900mm、1350mm。Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有

16、限公司 3.施工流程施工流程N(yùn)etwork Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司4、施工操作要點(diǎn)、施工操作要點(diǎn)（1）鋼牛腿的預(yù)埋柱或墻混凝土澆筑前，預(yù)埋需要設(shè)置的牛腿，各牛腿預(yù)埋標(biāo)高、定位必須控制到位。由于圓柱采用了鋼模板，因此，需先將部分鋼模按照牛腿尺寸開槽。鋼模開槽及封堵Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司（2）貝雷梁的安裝根據(jù)貝雷梁長度和現(xiàn)場實(shí)際吊裝作業(yè)空間，提前將貝雷梁預(yù)拼裝成若干小單元后再進(jìn)行吊裝。每排貝雷梁間用支撐架聯(lián)結(jié)為一個(gè)整體。根據(jù)本工程貝雷梁布置情況可知，貝雷梁最復(fù)雜部位有三層，吊

17、裝時(shí)應(yīng)先規(guī)劃好吊裝順序，并對已吊裝完的貝雷梁用鋼絲繩進(jìn)行臨時(shí)加固，避免發(fā)生傾覆事故。貝雷梁安裝Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司（3）安裝主、次龍骨在貝雷梁上垂直于貝雷梁長度方向設(shè)置長1.5m的10雙槽鋼作為主龍骨，根據(jù)貝雷梁的特點(diǎn)，主龍骨上放置位置必須在貝雷梁節(jié)點(diǎn)上（3m貝雷梁節(jié)點(diǎn)間距為710mm）。用間距不大于250mm的50100木枋作為次背楞，模板厚度為15mm。主次背楞安裝圖Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司（4）貝雷梁交叉處施工兩相交梁均需使用貝雷梁支撐時(shí)，貝雷梁需在

18、豎向錯(cuò)開，相互避讓，牛腿預(yù)埋標(biāo)高必須核實(shí)預(yù)埋準(zhǔn)確。低標(biāo)高的貝雷梁無法直接支撐其上部大梁，因此，需要在低標(biāo)高貝雷梁上設(shè)置托梁（10雙槽鋼），搭設(shè)支撐架支撐上部大梁。托梁起到將結(jié)構(gòu)荷載、施工荷載和支架荷載分配到貝雷梁上的作用。施工方法為：10雙槽鋼長1.5m，設(shè)置在低標(biāo)高貝雷梁節(jié)點(diǎn)上。槽鋼上立立桿和頂托，立桿沿梁長度方向同雙槽鋼間距（即在貝雷梁節(jié)點(diǎn)位置），寬度方向設(shè)置4跟立桿。立桿頂撐雙鋼管作為主龍骨，設(shè)置間距不大于250mm的50100木枋作為次龍骨。距貝雷梁頂面200處設(shè)置縱橫向掃地桿，距立桿支撐點(diǎn)向下不大于500處設(shè)置一道縱橫向橫桿，橫桿與滿堂架連為一體。沿梁兩側(cè)滿設(shè)豎向剪刀撐。Networ

19、k Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司貝雷梁交叉施工斷面圖Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司 貝雷梁交叉施工側(cè)面圖Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司5、貝雷梁的拆除、貝雷梁的拆除利用型鋼梁底螺桿作為承重支點(diǎn)，采用手拉葫蘆將上層貝雷梁吊住，割掉牛腿后，貝雷梁逐根落至樓面后拆除。 貝雷梁的拆除Network Optimization Expert Team中建三局建設(shè)工程股份有限公司6、實(shí)施效果、實(shí)施效果貝雷梁式支撐體系可以根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場吊裝操作空間，預(yù)先拼裝成若干小單元后，按照事先規(guī)劃好的吊裝順序依次進(jìn)行吊裝，大大節(jié)約了支撐體系的施工時(shí)間，避免了因采用傳統(tǒng)的鋼管扣件式支撐體系造成的材料和勞動(dòng)力的浪費(fèi)。同時(shí)貝雷梁式支撐體系能夠?qū)⒑奢d直接傳遞至承