钢托梁法临时封闭混凝土框架结构沉降后浇带施工

昆明春之眼商业中心工程位于昆明市中心，整个项目与地下室连为一体，共5层，地上包括一座高407 m主塔楼、一座高308 m副塔楼及高49.8 m的裙房，地下一层为商业，其余地下空间为设备用房及停车场。裙房地上为商业区，副塔楼地上功能为公寓、商业。地上部分主塔楼和裙房之间用抗震缝脱离，副塔楼带一部分裙房与裙房主体之间用抗震缝脱开。根据地下沉降后浇带布置特点，沿沉降后浇带的方向，增加结构钢梁和钢柱进行竖向受力转换。部分梁柱因受力方式改变增加立柱回顶，同时在楼板设缝处进行加强处理，双侧布置次梁加固，于楼板中增加槽钢支撑，以增强整体刚度，改善板的支撑条件。后浇带提前半封闭加固的主要节点如图1~图3所示。（a）（b）图1 钢梁与钢梁连接节点示意（a）钢梁与钢梁连接节点1；（b）钢梁与钢梁连接节点2图2 新增钢梁节点示意图3 新增立柱施工节点示意1、施工难点（1）施工区域跨越地下沉降后浇带且楼板未封闭，作业难度大。为此在后浇带上铺设钢板，保证登高车及移动式作业脚手架的正常使用，同时在下方部分区域搭设回顶架体，保证楼面承载满足要求。（2）在楼板下作业，无法使用塔式起重机，吊装倒运难度大。现场利用塔式起重机将构件卸车，使用叉车运至安装位置，利用倒链吊装。（3）钢构件的测量校正决定施工的精准性。使用水准仪、全站仪进行测量，利用倒链校正，校正完成后通过焊接临时固定。2、提前半封闭结构加固施工施工流程为：安装埋件→安装钢梁、钢柱→安装底部花纹钢板盖板→安装板间斜撑→浇筑混凝土→安装钢板盖板。2.1 埋件安装（1）先对埋件位置进行测量定位，再用墨线弹出埋件位置，并标记锚筋的植筋位置。（2）根据现场工况，地下室混凝土结构的钢筋密集，混凝土强度等级高，针对植筋困难的情况，需对植筋的间距及深度进行调整，所以锚板发运到现场后需根据锚筋的植筋情况在现场开孔，开孔完成后进行穿孔塞焊，焊接时需对钢筋采取降温措施，防止损伤植筋胶的粘结强度。（3）根据锚筋的植筋情况在现场开锥形孔，锚板开孔尺寸为d+4 mm（d为钢筋直径）。（4）塞焊孔须使用机械钻制，不得切割成孔。（5）植筋考虑抱箍形式埋件和单侧埋件两种情况，分别留出钢筋的长度。（6）钢筋背面焊脚高度为0.7 d，塞焊时沿孔的边缘角焊缝起弧，逐渐向中心施焊至填满焊平（不得高出工作表面0.5 mm）后收弧，焊接完成后将焊孔表面打磨至与锚板平齐。2.2 钢梁安装钢梁构件采用人工+叉车多种方法倒运，采用倒链或单轨吊车进行安装，采用栓焊连接和螺栓连接节点，梁构件焊缝等级为一级，先完成高强螺栓安装再焊接钢梁，焊接前应进行清理和预热工作，焊后进行保温。2.2.1 正常位置钢梁安装钢梁安装工序为：现场安装工况复核→构件倒运→埋件定位及安装→构件运输就位→钢梁拼装焊接→埋件上焊接临时吊耳→新增钢梁焊接临时吊耳→倒链提升→连接板焊接→定位复核→高强螺栓终拧→与混凝土梁连接处T形板安装焊接→吊耳割除→打磨补漆。在埋件两端焊接临时吊耳，将钢梁安装至设计标高位置。钢梁与混凝土梁连接处T形板由工厂运至现场后，根据现场实际定位情况进行修改，再进行焊接。托梁连接节点安装完成后使用倒链安装托梁；托梁沿后浇带布置，位于后浇带两侧。临时吊耳与埋件及钢梁焊接时采用角焊缝围焊，吊耳尺寸如图4所示。钢梁安装完成后将临时吊耳进行割除并打磨平整。（a）（b）图4 临时吊耳示意（a）正视图；（b）侧视图2.2.2 特殊位置钢梁安装由于部分钢梁一侧未与埋件相连，无法使用倒链施工（图5），需使用塔式起重机或汽车式起重机辅助安装。图5 特殊位置模型（计算机截图）施工流程为：测量复核→埋件安装→后浇带影响钢筋割除→塔式起重机（汽车式起重机）提升就位→连接节点构件安装焊接→另一侧连接板与埋件焊接→定位复核→高强螺栓终拧→与混凝土梁连接处T形板安装焊接→割除钢筋恢复（切割过短处需重新植筋）。钢梁安装就位前，进行栓钉焊接时，应提前清理钢梁上的混凝土碴油污等，清理完成后进行试焊，调整焊机电流后焊接栓钉时应使热熔的铁水充满瓷环，栓钉底部的焊脚应完整。外观检查合格的栓钉还应按规范要求用铁锤进行锤击，使其弯曲30°，并检查是否出现裂纹。2.3 钢柱安装工序新增钢立柱安装工序为：测量定位放线→植筋→埋件安装→钢梁临时吊耳焊接→钢立柱临时吊耳焊接→钢立柱吊装→测量复核→顶部封板焊接→底部封板与埋件焊接→埋件与楼板灌浆料填充。封板与钢梁、埋件连接位置采用角焊缝围焊。2.4 斜撑安装斜撑的安装工序为：新增钢梁安装完成→槽钢支撑测量定位→后浇带影响钢筋割除→槽钢支撑安装放置就位→割除钢筋恢复（切割过短处需重新植筋）。新增槽钢支撑沿后浇带布置，位于后浇带楼板之间，需待后浇带加固新增钢梁安装完成后方可安装。槽钢支撑安装时需沿支撑范围50 mm内将钢筋割除，待支撑安装完成后再将钢筋与槽钢支撑进行焊接。新增槽钢支撑的安装工序为：新增钢梁安装完成→槽钢支撑测量定位→后浇带影响钢筋割除→槽钢支撑安装放置就位→割除钢筋恢复（切割过短处需重新植筋）。2.5 钢板安装钢板安装工序为：定位→下部钢板使用倒链提升到位→与新增加固钢焊接固定→防水反坎浇筑→上部钢板使用倒链提升到位。沿后浇带方向上下方均匀布置新增钢板，下部钢板使用倒链提升到位后，与新增加固钢梁焊接固定，上部钢板待防水反坎浇筑完成后再铺设。3、质量控制措施3.1 质量控制要点检查埋件进场尺寸、构件进场外观、构件进场技术资料、结构安装焊接后的测量及焊接质量、现场焊接超声波质量及锚板穿孔塞焊质量。3.2 质量控制重点（1）构件安装前检查构件质量。主要检查项目为构件尺寸是否与图纸相符，是否出现零件缺失情况。（2）现场安装质量主要检查安装是否符合图纸要求，是否按图纸定位进行安装。（3）焊接过程及质量控制主要检查项目为钢梁拼接时是否按图纸要求进行焊接，连接板焊接时是否进行双面围焊焊接。（4）锚板穿孔塞焊质量控制主要检查项目为是否完全焊透。4、沉降观测数据及分析2021年9月对副塔楼筏形基础进行第55次沉降观测，检测时工况为副塔楼结构施工已进行至19层，观测结果见表1。表1 副塔楼沉降检测结果从表1数据可看出，沉降未发生陡降及突变的异