CN106049679A - 一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系及施工方法，包括内部的核心筒结构以及外围的型钢混凝土框架，核心筒结构包括一组核心筒钢柱；型钢混凝土框架包括一组型钢混凝土框架钢柱，并通过连接钢梁与核心筒钢柱连接，连接钢梁的两端通过连梁牛腿与核心筒钢柱和型钢混凝土框架钢柱连接，并在核心筒钢柱、型钢混凝土框架钢柱和连接钢梁周围绑扎钢筋浇筑混凝土。施工时，将施工区域划分为多个流水施工段，在每一个流水施工段中，核心筒和型钢混凝土框架的钢结构部分先施工，混凝土部分在钢结构部分下面施工，形成在不同的作业面和空间上进行钢结构和混凝土部分同时施工，提高工作效率，具有突出的实质性特点和显著进步。

Description

一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特别是一种超高层型钢混凝土框架-核心筒结构体系及施工方法。

背景技术

随着城市的迅速发展，超高层建筑不断增多。目前，超高层建筑设计与施工通常是核心筒墙体竖向结构先行施工，型钢混凝土框架、楼板等水平结构滞后核心筒结构数层进行施工。例如项目处在软土地区，结构采用型钢混凝土框架-核心筒结构体系，其劲性钢柱细分为核心筒内劲性型钢暗柱和外框架劲性型钢柱，核心筒钢柱与外框架结构钢柱通过钢梁连接，钢梁、钢柱四周存在大量的梁板钢筋，梁板钢筋两端均需锚入核心筒钢柱及剪力墙内，围绕钢构件绑扎钢筋难度较大。如何在保证施工质量的前提下使钢筋巧妙的避开、穿越钢构件，并能够方便可靠的实现钢筋锚固是本类工程的重点控制环节。若按照传统方法施工，核心筒钢柱先行安装完成后，再进行型钢混凝土框架和水平钢梁施工，那么将导致核心筒区箍筋无法绑扎，而且型钢混凝土框架梁板钢筋需全部同截面断开，对结构受力性能影响较大，因此，需要采用核心筒和型钢混凝土框架同时施工工艺。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提出一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系及施工方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系，包括内部的核心筒结构以及外围的型钢混凝土框架结构，所述核心筒结构包括一组核心筒钢柱；所述型钢混凝土框架结构包括一组型钢混凝土框架钢柱，并通过连接钢梁与核心筒钢柱连接，所述连接钢梁的两端通过连梁牛腿与核心筒钢柱和型钢混凝土框架钢柱连接，并在所述核心筒钢柱、型钢混凝土框架钢柱和连接钢梁周围绑扎钢筋。

所述型钢混凝土框架钢柱截面形状结构为两个相互垂直的工字形。

所述型钢混凝土框架钢柱的钢筋绑扎包括为位于所述型钢混凝土框架钢柱外面的一个方形箍筋、内接所述方形箍筋的一个八边形箍筋以及多个带有拉钩的拉筋，所述拉筋连接所述方形箍筋相对的两条边。

针对上述结构，本发明提出了一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系施工方法，依次包括施工组织设计、塔式起重机施工、基础底板施工、钢结构施工、混凝土结构施工和幕墙结构施工。其中，钢结构施工包括如下步骤：

S11：根据梁板钢筋在核心筒钢柱和型钢混凝土框架钢柱内的分布，绕开梁板钢筋绑扎区域，将整个核心筒和型钢混凝土框架施工区域划分为多个相对独立的流水施工段；

S12：在每一个流水施工段中，核心筒钢柱和型钢混凝土框架钢柱等竖向钢结构同时开始施工；

S13：在核心筒钢柱和型钢混凝土框架钢柱之间安装连接钢梁；

S14：围绕核心筒钢柱和型钢混凝土框架钢柱周围绑扎竖向结构钢筋；

S15：支设模板，绑扎梁板钢筋；

S16：在已完成的钢结构和钢筋绑扎基础上进行混凝土结构施工。这样形成在不同的作业面和空间上同时进行钢结构和混凝土部分施工。竖向钢结构钢筋绑扎在下一层混凝土浇筑前提前套入，并随着混凝土模板支撑架施工同时穿插进行，每个施工段人员仅有部分木工交叉，其他人员均固定在同一个区域作业，施工效率可大幅提高。

塔式起重机施工包括如下步骤：

S21：在基础土方开挖前将多根钢格构柱随钻孔灌注桩埋入地下；

S22：在所述钢格构柱上端、近地表位置搭设钢筋混凝土承台，连接所述多根钢格构柱；

S23：在所述钢筋混凝土承台上安装塔式起重机；

S24：土方开挖时用型钢将所述钢格构柱固定成一个整体。软土地区的工程，地下阶段施工困难，尤其是塔式起重机基础施工困难，提前布置塔式起重机，可有效解决软土地区土方开挖阶段支撑施工的问题。

基础底板施工包括如下步骤：

S31：绑扎基础底板下部钢筋；

S32：在所述基础底板下部钢筋上搭设带有螺栓孔的型钢支架，通过地脚螺栓将所述型钢混凝土框架钢柱与所述型钢支架固定；

S33：绑扎基础底板上部钢筋；

S34：进行混凝土浇筑。采用型钢支架和地脚螺栓固定钢混凝土框架钢柱这种结构，可以有效地减少钢混凝土框架钢柱的施工误差，提高施工精度。

幕墙结构施工包括如下步骤：

S41：在主体结构中安装幕墙预埋件；

S42：在主体楼面中安装环形轨道；

S43：在安装环形轨道的上一层楼面搭设安全防护棚；

S44：针对幕墙施工进行测量放线；

S45：安装幕墙转接件；

S46：安装幕墙单元体。

本发明针对软土地区超高层建筑，采用型钢混凝土框架-核心筒结构体系，在型钢混凝土框架和核心筒区域分别设置型钢柱，然后用连接钢梁将型钢柱连接，并在连接钢梁和型钢柱周围绑扎钢筋，整体上提高了建筑物结构强度，特别适合软土地区的超高层建筑。施工时将施工区域划分成多个不同的流水施工段，在每一个流水施工段中，核心筒和型钢混凝土框架的竖向钢结构部分先施工，混凝土部分在钢结构部分完成后进行，这样就形成了在不同的作业面和空间上同时进行钢结构和混凝土部分施工。本发明不仅很好地解决了软土地区超高层建筑结构问题，同时还提供了核心筒和型钢混凝土框架同时施工方法，并且在施工组织方面，能够最大限度地减少施工人员的流动，有效提高工作效率，具有突出的实质性特点和显著进步。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种超高层型钢混凝土框架-核心筒结构体系结构示意图和施工流水段划分示意图；

图2为型钢混凝土框架钢柱与连接钢梁示意图；

图3为核心筒钢柱与连接钢梁示意图；

图4为塔式起重机基础结构图；

图5为基础底板结构示意图；

图6为型钢混凝土框架钢柱绑扎钢筋示意图；

图7为幕墙预埋件、转接件、单元体连接示意图；

图8为幕墙结构施工立面结构示意图。

图中标记，1、第一流水施工段；2、第二流水施工段；3、核心筒；4、型钢混凝土框架；5、核心筒钢柱；6、型钢混凝土框架钢柱；7、连接钢梁；8、梁板钢筋；9、塔式起重机；10、钢格构柱；11、钢筋混凝土承台；12、基础底板；13、下部钢筋；14、上部钢筋； 15、型钢支架；16、地脚螺栓；17、拉筋；18、方形箍筋；19、八边形箍筋；20、幕墙预埋件；21、幕墙转接件；22、幕墙单元体；23、环形轨道；24、安全防护棚；25、钢丝绳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例中，以天津融汇广场A楼为例，该项目处于软土地区，结构采用型钢混凝土框架-核心筒结构体系，核心筒3结构包括一组核心筒钢柱5，型钢混凝土框架4结构包括一组型钢混凝土框架钢柱6，并通过连接钢梁7与核心筒钢柱5连接，连接钢梁7的两端分别通过连梁牛腿与核心筒钢柱5和型钢混凝土框架钢柱6连接，并在核心筒钢柱5、型钢混凝土框架钢柱6和连接钢梁7周围绑扎钢筋。型钢混凝土框架钢柱6截面形状结构为两个相互垂直的“工”字形，型钢混凝土框架钢柱6的钢筋绑扎包括为位于型钢混凝土框架钢柱6外面的一个方形箍筋18、内接所述方形箍筋的一个八边形箍筋19以及多个带有拉钩的拉筋17，拉筋17连接方形箍筋18相对的两条边。梁板钢筋8两端均需锚入核心筒钢柱5及型钢混凝土框架4的剪力墙内。

本发明还提供了针对上述型钢混凝土框架-核心筒结构体系相应的施工方法，由于核心筒钢柱5、型钢混凝土框架钢柱6和连接钢梁7之间存在大量梁板钢筋8，因此，钢结构施工采用如下步骤：根据梁板钢筋8在核心筒钢柱5和型钢混凝土框架钢柱6内的分布，尽可能绕开梁板钢筋8绑扎区域，将整个核心筒3和型钢混凝土框架4施工区域划分为多个相对独立的流水施工段，第一流水施工段1和第二流水施工段2；在每一个流水施工段中，核心筒钢柱5的和型钢混凝土框架钢柱6等竖向钢结构同时开始施工；在核心筒钢柱5和型钢混凝土框架钢柱6之间安装连接钢梁7；在核心筒钢柱5和型钢混凝土框架钢柱6之间绑扎梁板钢筋8；在完成上述钢结构基础上进行混凝土部分施工。

由于该项目处于软土地区，所以对塔式起重机9基础施工要求更加严格谨慎，保证足够的强度，因此，塔式起重机9宜采用高桩承台。首先在基础土方开挖前将多根钢格构柱10随钻孔灌注桩埋入地下；然后在钢格构柱10上端、近地表位置搭设钢筋混凝土承台11，用来连接多根钢格构柱10；接着在钢筋混凝土承台11上安装塔式起重机9；最后土方开挖时用型钢将所述钢格构柱10固定成一个整体。

在基础底板施工中，由于基础底板12厚度比较大，可达三米左右，所以钢筋量比较大。施工时，首先绑扎基础底板12下部钢筋13；然后在基础底板下部钢筋13上搭设带有螺栓孔的型钢支架15，通过地脚螺栓16将型钢混凝土框架钢柱6与型钢支架15固定；接着绑扎基础底12板上部钢筋14；最后进行混凝土浇筑。

本项目采用单元式幕墙，幕墙工程与主体结构可以同步施工，首先在主体结构施工时将幕墙预埋件20安装与主体结构中，然后在主体楼面中安装环形轨道23，通过钢丝绳25将环形轨道23固定在上层楼面上，环形轨道23分为内外两层，外层用来运输幕墙单元体22，内层用来安装幕墙单元体22。接着在安装环形轨道23的上层楼面搭设安全防护棚24，待安全防护棚24检验合格后，针对幕墙施工进行测量放线，安装幕墙转接件21，最后安装幕墙单元体22，完成幕墙结构施工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系，包括内部的核心筒(3)结构以及外围的型钢混凝土框架(4)结构，其特征在于：所述核心筒(3)结构包括一组核心筒钢柱(5)；所述型钢混凝土框架(4)结构包括一组型钢混凝土框架钢柱(6)，并通过连接钢梁(7)与核心筒钢柱(5)连接，所述连接钢梁(7)的两端通过连梁牛腿与核心筒钢柱(5)和型钢混凝土框架钢柱(6)连接，并在所述核心筒钢柱(5)、型钢混凝土框架钢柱(6)和连接钢梁(7)周围绑扎钢筋。

2.根据权利要求1所述的超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系，其特征在于：所述型钢混凝土框架钢柱(6)截面形状结构为两个相互垂直的工字形。

3.根据权利要求1所述的超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系，其特征在于：所述型钢混凝土框架钢柱(6)的钢筋绑扎包括位于所述型钢混凝土框架钢柱(6)外面的一个方形箍筋(18)、内接所述方形箍筋(18)的一个八边形箍筋(19)以及多个带有拉钩的拉筋(17)，所述拉筋(17)连接所述方形箍筋(18)相对的两条边。

4.针对权利要求1至3所述的结构体系实施的一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系施工方法，依次包括施工组织设计、塔式起重机施工、基础底板施工、钢结构施工、混凝土结构施工和幕墙结构施工，其特征在于，所述钢结构施工包括如下步骤：

S11：根据梁板钢筋(8)在核心筒钢柱(5)和型钢混凝土框架钢柱(6)内的分布，绕开梁板钢筋(8)绑扎区域，将整个核心筒(3)和型钢混凝土框架(4)施工区域划分为多个相对独立的流水施工段；

S12：在每一个流水施工段中，核心筒钢柱(5)和型钢混凝土框架钢柱(6)等竖向钢结构同时施工；

S13：在核心筒钢柱(5)和型钢混凝土框架钢柱(6)之间安装连接钢梁(7)；

S14：围绕核心筒钢柱(5)和型钢混凝土框架钢柱(6)周围绑扎竖向结构钢筋；

S15：支设模板，绑扎梁板钢筋(8)；

S16：在已完成的钢结构和钢筋绑扎基础上进行混凝土结构施工。

5.根据权利要求4所述的一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系施工方法，其特征在于，塔式起重机施工包括如下步骤：

S21：在基础土方开挖前将多根钢格构柱(10)随钻孔灌注桩埋入地下；

S22：在所述钢格构柱(10)上端、近地表位置搭设钢筋混凝土承台(11)，连接所述多根钢格构柱(10)；

S23：在所述钢筋混凝土承台(11)上安装塔式起重机(9)；

S24：土方开挖时用型钢将所述钢格构柱(10)固定成一个整体。

6.根据权利要求4所述的一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系施工方法，其特征在于，基础底板施工包括如下步骤：

S31：绑扎基础底板(12)下部钢筋(13)；

S32：在所述基础底板(12)下部钢筋(13)上搭设带有螺栓孔的型钢支架(15)，通过地脚螺栓(16)将所述型钢混凝土框架钢柱(6)与所述型钢支架(15)固定；

S33：绑扎基础底板(12)上部钢筋(14)；

S34：进行混凝土浇筑。

7.根据权利要求4所述的一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系施工方法，其特征在于，幕墙施工包括如下步骤：

S41：在主体结构中安装幕墙预埋件(20)；

S42：在主体楼面中安装环形轨道(23)；

S43：在安装环形轨道(23)的上一层楼面搭设安全防护棚(24)；

S44：针对幕墙施工进行测量放线；

S45：安装幕墙转接件(21)；

S46：安装幕墙单元体(22)。