重型拆塔通道加固施工技術(shù)

國家會議中心二期工程鋼結(jié)構(gòu)使用重型塔式起重機進(jìn)行安裝施工，采用500?t汽車式起重機進(jìn)行拆除，其中部分塔式起重機可由500?t汽車式起重機在結(jié)構(gòu)外側(cè)進(jìn)行拆除，而結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的塔式起重機需由500?t汽車式起重機進(jìn)入地下室頂板進(jìn)行拆除，經(jīng)計算該汽車式起重機行駛及行走區(qū)域地下室頂板需進(jìn)行回頂加固方可滿足要求。1、施工難點由于500?t汽車式起重機自重重，單腿支撐反力大，起重機站位于地下室頂板上，須對頂板進(jìn)行支撐加固，并在樓面鋪設(shè)路基箱，以保證車輛行駛載荷及起重機站位支腿反力滿足要求。此外，還須標(biāo)記出500?t汽車式起重機的行駛路線及準(zhǔn)確站位位置，以保證起重機準(zhǔn)確就位。2、地下室頂板加固設(shè)計2.1500?t汽車式起重機對地面的壓力計算由汽車式起重機的技術(shù)參數(shù)可知，500?t汽車式起重機行駛狀態(tài)的整機質(zhì)量為96?t，共16個車輪，單個車輪對地壓力為60?kN。車重96?t，配重165?t，塔況25?t，吊重50?t。經(jīng)計算，汽車式起重機處于樓面吊裝作業(yè)最不利工況時，單根支腿最大對地壓力為1?844?kN，取1?850?kN。計算時，按行走工況車重100?t，單根支腿壓力按2?000?kN進(jìn)行驗算。2.2加固布置與驗算根據(jù)計算結(jié)果，汽車式起重機拆塔位置地下室頂板采用?609×16鋼管進(jìn)行加固；在地下室頂板上部鋪路基箱放置汽車式起重機支腿，路基箱之間用HW400×400型鋼相連。地下室加固做法為由基礎(chǔ)底板支撐至地下室頂板。采用?609×16鋼管回頂，鋼管材質(zhì)均為Q235B。2.2.1路基箱鋪設(shè)根據(jù)500?t汽車式起重機行走路線及站車位置布置路基箱，站車位置布置的路基箱高700?mm，行走區(qū)域的路基箱高550?mm和450?mm。700?mm高的路基箱由厚20?mm和25?mm的鋼板焊接而成；550?mm高的路基箱由厚16?mm和25?mm的鋼板焊接而成；450?mm高的路基箱由25?mm厚鋼板及HW400×400焊接而成，材質(zhì)均為Q235B（圖1）。（a）

（b）（c）圖1路基箱斷面示意（a）700?mm高路基箱；（b）550?mm高路基箱；（c）450?mm高路基箱2號、3號塔式起重機路基箱鋪設(shè)平面如圖2所示。（a）（b）圖2塔式起重機路基箱鋪設(shè)平面示意（a）2號塔式起重機；（b）3號塔式起重機2.2.2路基箱鋪設(shè)計算復(fù)核

根據(jù)路基箱的布設(shè)位置，將單支腿最大對地壓力2?000?kN作用在跨中作為最不利工況進(jìn)行計算，支腿鋼板尺寸為2?m×2?m。計算荷載取1.1倍自重與面荷載0.687?5?N/m㎡，兩端為鉸支，計算結(jié)果如下。路基箱豎向位移最大為6.89?mm＜6?000/400=15?mm，滿足撓度控制要求；基箱最大應(yīng)力為134.8?N/m㎡

≤345?N/m㎡，滿足強度控制要求；所以當(dāng)500?t汽車式起重機在站車工作狀態(tài)時，將單根支腿壓力按2?000?kN計算，大于500?t汽車式起重機計算給出對地壓力1?850?kN，路基箱位移與應(yīng)力均滿足要求。450?mm路基箱主要承擔(dān)起重機行走荷載，起重機行走于中間位置時為最不利位置，計算荷載取1.1倍自重荷載與節(jié)點荷載6.875?kN，兩端為鉸支，計算結(jié)果如下。450?mm路基箱最大豎向位移3.65?mm<19?mm，滿足位移控制要求；最大應(yīng)力36.5?MPa<345?MPa，鋼板最大應(yīng)力77.1?MPa<345?MPa，滿足要求。根據(jù)計算結(jié)果，500?t汽車式起重機行走路徑需設(shè)置支撐將壓力傳遞到下方梁上，經(jīng)計算得知結(jié)構(gòu)最大豎向位移為1.41?mm<13.3?mm，滿足位移控制要求，結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力12.1?MPa＜345?MPa，滿足強度要求。500?t汽車式起重機處于行走狀態(tài)時，取其自重為100?t進(jìn)行驗算，大于其實際自重（96?t），路基箱位移與應(yīng)力均滿足要求，結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)，工字鋼梁下方的梁也滿足受力要求。2.2.3支撐位置及形式在500?t汽車式起重機站車位置，地下1層頂板的次梁為東西向布置，地下2層頂板梁為南北向布置，故將支撐點選擇為上下層梁相交的位置（圖3）。（a）

（b）圖3地下室加固做法示意（a）地下1層；（b）地下2層地下1層支撐高度為5?900?mm，地下2層支撐高度為4?200?mm。2.2.4支撐體系與結(jié)構(gòu)計算復(fù)核

經(jīng)分析，汽車式起重機支腿荷載通過路基箱及下方墊塊傳遞給下部結(jié)構(gòu)柱和支撐，結(jié)構(gòu)梁與板不參與受力。汽車式起重機4個支腿均按最大對地壓力2?000?kN的集中荷載作用在支撐上方，同時考慮最遠(yuǎn)支座距離12?m的路基箱重力140?kN的一半，即支腿集中荷載為2?070?kN，支頂位置的結(jié)構(gòu)混凝土梁局部荷載2?070?kN小于允許荷載12?575.7?kN，結(jié)果滿足要求。使用500?t汽車式起重機拆除塔式起重機過程中，按單根支腿壓力取為2?000?kN進(jìn)行計算，大于計算所得的1?850?kN，因此可認(rèn)為施工區(qū)域結(jié)構(gòu)的位移與應(yīng)力均滿足要求，支撐位移、應(yīng)力和組合應(yīng)力比也均滿足要求。3、地下室頂板加固施工3.1工藝流程加固位置放線→在加固位置鋪設(shè)鋼板→運輸支撐節(jié)→安裝地下室一層支撐節(jié)→安裝地下室2層支撐節(jié)→鋪設(shè)路基箱→拆除塔式起重機→拆除路基箱→拆除地下室加固支撐節(jié)。3.2支撐節(jié)安裝與拆除（1）根據(jù)加固點位置進(jìn)行點測量放線。由于加固點位置直接關(guān)系到拆除塔式起重機全過程及地下室結(jié)構(gòu)安全，故應(yīng)加強定位復(fù)核。（2）在支撐節(jié)下部設(shè)置20?mm×900?mm×900?mm鋼板，在混凝土梁位置利用原拉結(jié)模板的孔穿鋼絲繩，操作人員使用登高車位置用手拉葫蘆安裝支撐，在支撐節(jié)底部用10?t千斤頂使支撐節(jié)與混凝土結(jié)構(gòu)緊貼，下部空隙填充鋼板（圖4）。支撐節(jié)采用手拉葫蘆拆除，拆除順序與安裝順序相反。圖4地下室加固支撐節(jié)安裝示意（3）支撐節(jié)應(yīng)與混凝土頂面及底面頂緊，位置偏差不得大于15?mm，垂直方向偏差不得大于10?mm。3.3