某工程mm×mmSRC大跨度梁施工方案

一、工程概况某工程三层大跨度梁均为SRC梁，梁截面尺寸最大的梁为位于(14)轴钢骨砼大梁，梁截面尺寸为2000mm×3800mm，梁顶面标高为12.550m，板厚150mm，梁编号为N—3GKL2（2A），梁总长为41.85m，中间跨度为26.3m。（16）轴梁N—3GKL4，截面尺寸为1500mm×2700mm，梁跨度为18m；（K）轴梁N—3GKL7，截面尺寸为1700mm×2700mm，梁总长为22.5m。具体平面布置见图1所示。根据设计，三层的梁板砼标号为C40，其中N-3GKL2梁的（H）-（K）轴线范围段和斜墙托梁的（H）轴至圆筒外侧范围段掺优化混凝土性质的，特别是具有防止早期混凝土收缩开裂的有效性能的纤维或外加剂。其中（J）轴有一条膨胀加强带通过。钢骨柱，分别为：NKZ1（φ2100）、NKZ2（φ2000）、NKZ3（1500mm×1500mm）、NKZ4（1000mm×1000mm）；有7根钢骨梁，分别为：N—3GKL1（1200mm×1200mm）、N—3GKL2、N—3GKL3（1200mm×2000mm）、N—3GKL4、N—3GKL5（600×1200mm）、N—3GKL6（1200mm×1800mm）、N—3GKL7。三层展厅钢骨梁的施工方案三层展厅钢骨梁的施工步骤为：进行支模脚手架的搭设→由钢结构施工单位建升和公司进行滑移脚手架的改造→进行N-3GKL2的滑移就位→利用塔吊进行梁钢骨及斜墙钢桁架的吊装→在全部钢梁栓钉连接联检后进行钢梁的焊接→土建施工的全面插入及钢结构配合进行钢筋与钢结构的焊接。钢骨施工方案钢骨的吊装主要通过滑移及塔吊直接吊装就位两种方式进行，每节重达30多吨的N—3GKL2梁的三节钢骨吊装主要通过在脚手架上的轨道进行滑移来就位，其余梁钢骨及斜桁架的吊装主要利用东面及北面的K50/50塔吊进行吊装，具体详钢结构施工方案。土建施工方案由于SRC梁最大截面为2000×3800mm，其每延米的钢筋混凝土自重约为21吨，如此大截面的梁如进行一次性浇灌混凝土，水化热也不易处理，很容易就会发生开裂，质量不能够得到有效保证。且进行一次性浇灌，其加固及支撑的费用也将大大增加。根据本公司以往的转换大梁的施工经验，大截面梁的浇灌分层进行浇灌，可降低大梁砼水化热的温升及减轻下部结构承重负荷，使施工措施费用大大降低、质量得到有效保证。根据本公司以往类似工程的成熟经验及专家会议精神，对N—3GKL2大梁计划分3次浇灌砼，分层高度分别为1.1m、1.2m、1.5m；N—3GKL4、N—3GKL7梁分2次浇灌砼，分层高度为1.2m、1.5m，混凝土浇灌每次间隔5天以上。钢结构与土建和配合方案就三层展厅部位的施工而言，钢结构的吊装与土建基本上属于两个施工过程，工序安排上先进行钢结构的吊装，然后再土建插入施工。由于在三层展厅部位有部分梁柱钢筋因遇钢骨而断开，断开的钢筋焊接在钢骨梁柱上，考虑到钢结构施工单位焊接能力较强及三级钢焊接难度相对较高的特点，因而本工程的钢筋在钢结构上的焊接交由建升和来施工，在三层展厅的施工过程中，钢结构与土建的配合也主要集中在钢筋与钢结构的焊接。为了确保三层展厅部位施工的顺利完成，钢结构与土建单位将按以下原则进行施工配合：（1）由土建将钢筋摆放就位，同时留出一定的操作面供建升和进行焊接作业；（2）建升和应保证有足够的焊工及焊接机械，以满足在三层展厅梁板绑扎期间钢筋与钢结构的焊接需要；（3）土建指定一名钢筋工段长、钢结构指定一名焊工班长专线联系，根据需要随时要求随时进行焊接；（4）本施工方案主要叙述了N-3GKL2的焊接工序安排，其余的梁可参照N-3GKL2进行工序安排。三、梁模板支撑体系（一）支撑体系布置在梁板支撑体系的搭设完毕后，进行钢结构吊装。由于该部位上空无第二层楼板，第三层楼板的支撑体系采用φ48×3.5mm钢管，直接在地下室顶板面上搭设满堂架，地下室顶板标高为-3.500m，三层板面标高为12.550m，N—3GKL2（2A）梁底标高为8.750m。三层的支撑体系主要在地下室顶板上直接承力,在N—3GKL2（2A）大梁沿轴线在地下室底板上搭设支撑架，架宽2.5m，搭设方式同梁底脚手架，并架设纵横木枋，与首层梁底顶紧，以便传力。立杆双向间距为1.0m，N—3GKL2（2A）、N—3GKL4、N—3GKL7大梁下立杆纵横间距为0.5m，其它框架梁下面立杆间距为0.7m，次梁下立杆间距为1.0m。所有横杆的步距均为1.8m。支模用的木枋架设在横杆上，将梁、板的荷载直接传递到立杆上。满堂架每隔6根立杆（6m）搭设剪刀撑，与地面成45°；N—3GKL2、N—3GKL4、N—3GKL7大梁的两边各设一组剪刀撑。（二）支撑体系验算下面仅以N—3GKL2来验算支撑体系，N—3GKL4、N—3GKL7按照N—3GKL2的方式支模。支撑体系具体见图2所示。梁钢筋砼恒载：3.8m×27KN/m3=102.6KN/m2(大梁钢筋含量大，密度按27KN/m3计算)一根立杆承担的梁钢筋砼恒载：102.6×0.5×0.5=25.65KN2、模板（梁下每根立杆间距为500mm×500mm，受荷面积为0.25m2）50×100横木枋(纵向间距为250mm)2根×0.05×0.1×0.5m3×9KN/m3=0.045KN50×100纵木枋(横向间距为125mm)4根×0.05×0.1×0.5m3×9KN/m3=0.09KN模板0.018×0.5×0.5m3×9KN/m3=0.0405KN3、施工荷载2KN/m24、钢管自重（500mm×500mm范围内）水平钢管：2根×10×0.5m×0.0385KN/m3=0.385KN立杆：16m×0.0385KN/m=0.616KN5、每根立杆承受荷载N（立杆间距500mm×500mm）N=1.2(25.65+0.045+0.09+0.0405+0.385+0.616)+1.4×2KN/m2×0.5m×0.5m=32.89KN6、承载力验算用φ48×3.5mm钢管A=489mm2钢管回转半径为：i=15.78mm（1）按强度计算：支柱的受压应力为σ=N/A=32.89×103N/489mm2=67.26N/mm2<f=215N/mm2（2）按稳定性计算：长细比λ=L/i=1800/15.78=114.07轴心受压构件稳定系数φ=0.534支柱的受压应力为：N/(φ·A)=32.89×103N/(0.534×489mm2)=125.95N/mm2<f=215N/mm2由以上计算可知，钢管支撑本身的稳定性满足受力要求。钢管支撑的下沉由于钢管支撑的下沉过大可能会导致大梁变形、开裂，尤其是钢管连接点的变形，一般下沉量较大。在支设好模板后，由于要进行钢结构吊装，钢骨通过放置在钢管脚手架上的枕木进行滑移，每延米2吨的荷载已能消除钢管连接点的变形。钢管支撑承受的荷载较大，计算其每层作用其沉降量为：第一层荷载作用下：Δ1=NL/EA=(1.1×27000×0.5×0.5)×18000/(2.1×105×489)=1.3mm第二层荷载作用下：Δ2=1.4mm第三层荷载作用下：Δ3=1.8mm第一层浇灌混凝土时，由于荷载施加后，支撑下沉后混凝土跟随变形，且不会在混凝土内部产生变形应力。由于下沉量远小于梁的起拱量，因而影响也不大。第二、三层混凝土浇灌时，由于钢管的支撑在支座边的下沉量往往小于跨中的沉降，客观上会在梁支座上形成一定的负弯矩，但负弯矩的值一般较小，且受拉区主要为钢骨的上翼缘，一般不会造成分层浇灌梁上表面开裂。从我公司的多次浇灌转换大梁的实践来看，也未出现分层梁支座开裂的情况，但由于本工程大梁相对其他工程转换大梁而言跨度较大，因而为保险起见，在第一、二层梁支座上部各配置1222钢筋，钢筋长6m，作为支座负弯矩筋。钢骨承载力复核（验算仅作为施工承载力的后备，防止大事故发生）经过以上计算，可知钢管支撑已能承受大梁自重及施工荷载，在施工时，主要荷载均由钢管支撑来承担。考虑到三层转换大梁的重要性及复杂性，为确保支撑体系的万无一失，因而验算钢骨的承载力，作为承受自重及施工荷载的第二重保险。在实际的施工中，钢骨并不受力。上图为N-3GKL2的截面图及计算简图，计算简图为支座为简支，与实际的支座相比较，其计算的最大弯矩值偏大，计算结果也偏安全。支座反力P1=0.5×236.12×34.32/26.3=5885KN最大弯矩点距悬挑端的距离为X=22.37m最大弯矩Mmax=5885××236.12×22.372=18732KN·m钢骨惯性矩经计算为I=2.951×1011mm4钢骨应力为σ=My/I=96.8N/mm2＜215N/mm2因而钢骨的承载力经复核应为安全的。四、模板安装在此只叙述N-3GKL2梁的模板施工方法，N—3GKL4、N—3GKL7按照N—3GKL2梁的方法施工。为便于砼的分段浇捣，N-3GKL2梁的模板相应分三段安装。钢管脚手承力架安装完毕后，首先横向设50×100木枋@125mm，用七夹板作底模，横向木方下面用φ48×3.5mm钢管脚手架组成排架，排架纵横向间距为500mm。N—3GKL2的支模详见图2所示。铺好底模，交由钢筋工绑扎第一浇灌段的钢筋。每个浇灌段在钢筋绑扎完毕后，再安装两面侧模板。侧模应高出各浇灌段的砼面100mm，以便蓄水养护。侧模用18厚七夹板支设，紧贴模板的水平纵向用50×100木方，上下共八层，第一浇灌段为一层，第二浇灌段为二层，第三浇灌段为三层。梁外侧竖向用双50×100木方@500mm。横向设对拉螺杆φ16，对拉螺杆焊接在钢骨的加劲板上，对拉螺杆的间距为400×400mm。五、梁钢筋绑扎和连接N-3GKL2梁钢筋的绑扎和连接按以下步骤进行（其余SRC梁的绑扎可参照此步骤进行）：1、进行钢梁下翼缘连接板上钢筋的穿插摆放及焊接，先摆放底筋的最中间的连接板上、下两根钢筋，中间采用直螺纹连接（如经检验合格，采用挤压套筒连接更为方便）；在中间进行钢筋连接的同时，安排建升和在端头进行两根梁钢筋与连接板的焊接，在梁筋焊接完后，再进行两侧柱钢筋与连接板的焊接。2、接着进行连接板上两边的4根钢筋摆放，在进行中段钢筋连接的同时，可进行连接板上钢筋的焊接。连接板下的两根梁钢筋焊接可透过柱钢筋的间隙进行仰焊，连接板上的两根钢筋要从侧面进行焊接，焊接时应注意焊接角度的关系（具体的焊接角度和空间关系如图3所示）。3、然后进行梁翼缘下穿过柱腹板上孔的梁钢筋的穿插，钢筋两侧各4根，共8根。钢筋由梁悬挑端向主跨进行穿插，然后在主跨进行连接，钢筋的穿插由中间向两边进行。在这8根钢筋摆放就位后进行剩余的柱钢筋与梁下翼缘连接板的焊接。4、在翼缘下14根钢筋穿插完毕后，进行最里面及最外面的箍筋的穿插排放，由于考虑到施工的可行性，这两个箍筋均改为开口箍。先将翼缘下14根钢筋用垫块垫起，由于底筋的刚度较大，垫块设置的间距为2.5~3m（在箍筋绑扎完毕后，再适当进行加密），利用底筋下面的间隙进行箍筋的穿插施工，先进行里面小箍筋的穿插及绑扎就位，然后进行最外面大箍筋的穿插及与翼缘下底筋的绑扎，最外面大箍筋在绑扎完成后平放于模板上。具体见图4所示。5、进行其余6根（两侧各3根）穿过柱腹板钢筋的穿插，然后进行两边5根钢筋的连接，在连接完成后进行与外围大箍筋的绑扎。在进行这部分钢筋绑扎的同时，进行最里面小箍筋的焊接。6、进行两边的小箍筋里的钢筋绑扎，这部分钢筋按常规进行绑扎。这部分共有24根钢筋。进行最外侧14根钢筋的绑扎，在绑扎的同时将最外围的大箍筋扶正。进行拉筋及腰筋的绑扎。N-3GKL2绑扎具体的流程图如图5所示。(略)大梁底部钢筋共6340，共分五层布置，每一层之间放垫铁40@2000mm；最下面一排钢筋用配双层钢网的高强度细石砼长条垫块，宽度为50mm，厚度为35mm，长度为500mm，4块为1组，既保证钢筋保护层厚度，又控制侧模的距离。六、混凝土浇灌布署柱砼强度等级为C45，梁砼强度等级为C40。混凝土浇灌分三次进行，为保证梁柱接头处不留下施工缝，对大梁混凝土的浇灌分层进行调整，具体分层如下：第一浇灌层：第一浇灌层高度为1.1m，浇灌区域为N-3GKL2的（L）～（H）段，在靠近（H）轴的区段浇灌时，形成一平缓斜坡，使N-3GKL2梁在NKZ3部位的浇灌高度为1m，避免灰浆流到N-3GKL2的（H）～（2/G）段和留下施工缝。第二浇灌层：第一次浇灌完成后5～7天进行，先进行混凝土试块试压，确认其达到设计强度的75%，再进行第二层混凝土的浇灌。第二浇灌层高度为1.2m，浇灌区域为N-3GKL4、N-3GKL7与N-3GKL2三条梁的全长范围，QSRC斜墙梁全长及Q7、Q8剪力墙。在浇灌N-3GKL2梁（K）～（H）时，形成两边高、中间低的波浪形，中间（J）轴与N-3GKL6梁相交处的混凝土浇灌高度控制在0.9m，从而避免留下施工缝和灰浆流到N-3GKL6梁内。在QSRC斜墙梁与N-3GKL6梁相交处也按此处理，避免在N-3GKL6梁上留下施工缝和灰浆流到梁内。第三浇灌层：第二层混凝土浇灌后5天，进行第三层混凝土浇灌。第三浇灌层的高度为1.5m，即浇灌后浇带以北所有区域的梁板。4、砼分段浇灌量第一次浇灌（N—3GKL2第一段）：75m3第二次浇灌（N—3GKL2第二段、N—3GKL4、N—3GKL7第一段及QSRC斜墙梁）：250m3第三次浇灌（后浇带以北所有梁板）:580m3。5、砼浇灌作业安排第一次浇灌本次只浇灌N-3GKL2第一段，砼量为75m3，采用一台输送泵进行混凝土浇灌，砼坍落度控制在12±2cm以内。在5小时内完成第一次砼浇灌，浇灌顺序为（H）轴→（L）轴。第二次浇灌第二次浇灌的区域包括N-3GKL2的第二段、N-3GKL4和N-3GKL7的第一段、巨型斜墙桁架梁的第一段，砼坍落度严格控制在12±2cm。第二次浇灌混凝土量约为250m3，采用两台混凝土输送泵同时进行，混凝土浇灌安排如下：1#输送泵：负责N-3GKL2的第二段的浇灌，浇灌顺序由（L）轴→（2/G）轴；2#输送泵：负责N-3GKL4和N-3GKL7的第一段、巨型斜墙桁架梁的第一段的浇灌，浇灌顺序由N-3GKL4→N-3GKL7→巨型斜墙桁架梁。第三次浇灌第三次浇灌砼量为580m3，采用两台输送泵（位于东侧）运输。根据以往经验，考虑拆接管因素，浇灌能力按20m3/小时·台，总的浇灌时间约为15小时。两台泵以（J）轴线为界，分别浇灌（J）轴线以北和（J）轴线以南范围内的梁板砼，主要浇灌方向由西向东。浇灌步距为3m，每一步距内最大砼量为15m3，在0.5小时内浇完，不会出现冷缝。浇灌至N—3GKL2位置时，由于大梁的第三段高1.5m，砼量为52m3，需2小时浇灌完。大梁顶部分层浇灌，分层厚度为500mm，每层浇灌时间为45分钟，也不会出现施工冷缝。6、劳动力组织混凝土浇灌的人员安排：第一层混凝土浇灌劳动力组织：混凝土工15人，振动棒3台，混凝土输送泵1台及输送泵操作员1人；安排木工3人看模，钢筋工3人进行钢筋修整；配合工种：电工、输送泵维修工各一名；如建升和的塔吊在浇灌前已安装好，则安排塔吊配合浇灌混凝土。管理人员：质检、技术及副项目经理各一人直接在现场指挥浇灌。第二层混凝土浇灌劳动力组织：混凝土工30人，振动棒6台，混凝土输送泵2台及输送泵操作员2人；安排木工6人看模，钢筋工4人进行钢筋修整；配合工种：电工、输送泵维修工各一名；如建升和的塔吊在浇灌前已安装好，则安排塔吊配合浇灌混凝土。管理人员：质检、技术及副项目经理各一人直接在现场指挥浇灌。第三层混凝土浇灌劳动力组织：混凝土工30人，振动棒8台，混凝土输送泵2台及输送泵操作员2人；安排木工4人看模，钢筋工3人进行钢筋修整；配合工种：电工、输送泵维修工各一名；如建升和的塔吊在浇灌前已安装好，则安排塔吊配合浇灌混凝土。管理人员：质检、技术及项目副经理各一人直接在现场指挥浇灌。七、梁钢骨下混凝土浇灌质量保证措施根据专家会议精神，在考虑混凝土的浇灌方案时，应将大梁钢骨下翼缘下的混凝土浇灌作为重点加以考虑。为保证钢骨混凝土梁的浇灌质量，我们将采取以下措施：适当调整钢筋位置由于部分梁钢骨下面的钢筋有2～3排，最上面一排钢筋与钢骨下翼缘的距离只有10多公分，由于钢骨下翼缘还焊接有间距较密的栓钉，浇灌时将很容易因钢骨、栓钉及钢筋的阻碍，而使钢骨下翼缘下的混凝土浇灌不密实。因此在绑扎钢筋时将适当调整钢筋的位置，将钢骨下的最上面一排钢筋调整位置，使钢骨下翼缘下的空间尽可能的大，具体见钢筋绑扎调整图所示。(略)混凝土浇灌措施在浇灌大梁的第一段混凝土时，适当调整混凝土的坍落度，由于原方案的混凝土坍落度为8±1cm过小，在浇灌钢骨下翼缘下的混凝土难度太大，浇灌的密实度不易保证，因而将第一段混凝土的坍落度改为12cm，以使混凝土的浇灌质量得到有效保证。在浇灌时，应先浇灌一边的混凝土，将混凝土从一边往另一边赶，至混凝土沿另一边的钢骨翼缘边冒出为止。这种浇灌方法可防止混凝土两边浇灌而使气泡积聚有翼缘中间无法排出，而在中间形成浇灌薄弱层。具体浇灌如混凝土浇灌示意图所示。(略)八、混凝土质量保证措施1、水化热升温计算及降低水化热的措施根据王铁梦著《钢筋砼裂缝控制》混凝土内部最大温升为Tmax=T′T′—标准升温（按结构计算厚度1.5m计算）T′=13K1—水泥标号系数525#K1=1.13K2—水泥品种系数普通硅酸盐水泥K2=1.2K3—水泥用量系数按400kg计K3=410/275=1.45K4—模板系数采用木模板K44=1.4混凝土内部最高升升温Tmaxx=15×1..13×1.2×1.45×1.4==41.3℃混凝土表面最高升升温(按二层麻袋袋片保温进行行计算)Tmax’=4hh’(H-h’)Tmaxx/H2其中混凝土土结构的计算算厚度为h’=K·λ/β混凝土导热热系数λ取2.33WW/m·K混凝土表面面模板及保温温层等的传热热系数：β=1/(δ1/λλ1+1/βq)δ1为麻袋厚度为144mm，λ1为麻袋的保保温导热系数数0.14W/m·KKβq为空气层的保温系系数为23WW/m·K则β=6.977折减系数K=00.666混凝土计算算厚度为h’=0.6666×2.333/6.997=0.2223m混凝土的计计算厚度为H=hh+2h’=1.9466m计算得混混凝土表面最最高温升为Tmaxx’=4×0..223×((1.9466-0.2223)×411.3/1..9462=16.7℃内外表面面的最高温差差为Tmaax-Tmmax’=24.6℃因而在采采取挂双层麻麻袋片的保温温措施后，混混凝土的内外外温差、表面面与室外环境境的温差均控控制在25℃以内，同时时混凝土的上上表面蓄水进进行养护，也也起到一定的的保温作用，同同时对混凝土土养护也很有有利。2、进一步降低水化化热升温和控控制砼温度裂裂缝的技术措措施除主要采取分段浇浇灌施工方案案来大幅度降降低水化热升升温常值以外外，另采取以以下综合措施施来进一步降降低水化热升升温及控制混混凝土裂缝：：（1）在浇灌条件许可可的情况下，尽尽量采用低坍坍落度砼。在在保证混凝土土浇灌能顺利利进行的条件件下，用塔吊吊进行大梁混混凝土浇灌，由由于第一层浇浇灌采用太低低的坍落度有有一定的难度度，因而选用用坍落度为12±2cm，在浇灌灌时应根据现现场可能适时时调整坍落度度，确保浇灌灌质量。在砼配合比上，水水泥选用湖南南“韶峰”525#普通硅酸盐盐水泥，安定定性优良，早早期强度较高高，早期抗裂裂性能好。石石子采用本地地产碎石，粒粒径1～3cm，含泥量量<1%。砂采采用东莞河砂砂（中砂），要要求含泥量<<2%；水采用自自来水。（3）使用高强缓凝型型减水剂。控控制初凝时间间不少于6小时，有利利于水化热的的释放，有利利于延长砼层层间搭接覆盖盖时间。结合合降低砼坍落落度将水泥用用量控制在4410kg/m3以内。（4）掺粉粉煤灰（一级级），掺量为为10%左右，可减减少水泥用量量，改善砼和和易性，大大大降低砼水化化热。（5）混凝凝土中掺加杜杜拉纤维（具具体由业主来来确定），来来控制混凝土土裂缝的产生生，尤其对较较大的、连续续的裂缝有较较好的控制作作用。（6）第一一段和第二段段浇灌之间以以及第二、三三段之间的间间隔时间，考考虑到满足砼砼温度曲线升升温阶段结束束并开始转入入降温阶段的的时间，故确确定按五天控控制，此时已已浇砼已有不不低于75%的强度。在在温控方面应应以测温记录录及强度试压压为准，不得得提前覆盖。（7）每段段砼浇灌应严严格控制分层层浇灌厚度，坚坚持水平分层层下灰，尽量量延长上下层层之间覆盖的的间隔时间，认认真掌握流水水作业的程序序和顺序。九、测温和养护1、每段砼浇灌完后后，侧面淋水水保温养护，顶顶面蓄水养护护。进入降温温阶段，侧面面模板外加钉钉麻袋片保温温。2、每根梁每个浇灌灌段设三组测测温孔。第一一、二段测温温孔垂直埋设设深度为0.65m，第第三段垂直埋埋深1.0m。第一一、二浇灌段段测温工作只只测升温阶段段，在上层浇浇灌覆盖后停停止测温。第第三浇灌段的的测温工作完完整监测从升升温阶段到降降温阶段的全全部过程。升升温阶段每4小时测一次次，降温阶段段每天测一次次，测温时间间每天固定。砼砼内外温差控控制在25℃以内，如温温差过大，应应立即调整并并加强保温措措施。砼内部部温度高出大大气温度不超超过10℃时，可以停停止测温和养养护并安排拆拆侧面模板。3、所有测温记录完完整保存。十、其他技术措施施1、关于分层浇灌，在在分段界面上上的处理，本本公司在多个个工程的转换换大梁的施工工已有成功先先例，计划予予以应用。其做法是是：在结合部部位采取特殊殊处理措施，确确保分层界面面结合良好。在在砼浇灌结束束后静停1小时，待砼砼面泌水渗出出后，在模板板上钻孔排出出泌水。采用用专用夹具，将3～6cm清净碎石作为石笋镶放在砼表面，碎石粒径大小，应一半埋入水泥浆中，一半露在外面。由专人操作，方法简便，且在其