CN112267567B - 一种超高层建筑src柱与外框结构同步施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法，包括以下步骤：确定SRC柱钢筋加固形式为在Ln层SRC柱钢筋的环向焊接环向加固钢梁；将Ln层混凝土楼板浇筑完成；依次焊接下层环向加固钢梁及上层环向加固钢梁；分段施工Ln层SRC柱混凝土浇筑；确定SRC柱外包混凝土分段浇筑次数、高度及爬架的爬升规划；Ln层SRC柱分段依次进行钢筋绑扎及混凝土浇筑；完成Ln+1层至Ln+i层SRC柱钢筋、混凝土及楼板混凝土浇筑；待Ln层SRC柱混凝土达到设计强度后，完成超高层建筑SRC柱与外框结构的同步施工。本发明解决了超高层建筑SRC柱钢筋受压失稳的问题，确保了超高层建筑SRC柱与上部外框钢结构顺利同步施工。

Description

一种超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法
技术领域
本发明涉及一种建筑SRC柱与外框结构施工方法，尤其涉及一种超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法。
背景技术
超高层建筑由于功能分区的不同，可能在首层设置入户大堂、中间楼层设置酒店大堂、中间楼层设置室内泳池或夹层等情况，该类结构楼层高度较高，最大单层可达十多米。
传统施工方法中，高度超过200m的超高层建筑多采用核心筒+外框SRC柱+组合楼板的结构形式，为加快超高层塔楼施工进度，外框SRC柱钢筋、钢梁先于混凝土结构施工，然而SRC柱钢筋由于无侧向约束，受压计算长度较大，继续施工上部楼层钢柱、钢梁会导致SRC柱钢筋受压失稳，从而造成外框结构的整体垮塌，存在极大的施工安全隐患。
说明：上述SRC即钢筋混凝土，SRC柱即为钢筋混凝土柱，即里面是型钢柱、外面包钢筋混凝土的钢筋与混凝土组合在一起的组合柱。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种SRC柱与上部外框钢结构能够顺利同步施工的超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法，包括以下步骤：
步骤1、设超高层建筑预计存在受压失稳风险的楼层为Ln层，采用有限元数值软件对Ln层SRC柱钢筋的承载力及稳定性进行模拟分析，确定SRC柱钢筋加固形式为在Ln层SRC柱钢筋的环向焊接环向加固钢梁，其中环向加固钢梁的截面尺寸、设置层数、设置高度、焊缝尺寸根据有限元数值模拟分析结果确定；同时，根据有限元数值模拟分析结果，确定Ln层SRC柱钢筋外包混凝土浇筑前，Ln+1层以上外框钢柱、钢梁可同步施工的最大楼层Ln+i；
步骤2、Ln层SRC柱钢筋及Ln+1层钢梁吊装焊接完成后，将Ln层混凝土楼板浇筑完成；
步骤3、根据有限元数值模拟分析结果，依次焊接下层环向加固钢梁及上层环向加固钢梁；
步骤4、上层环向加固钢梁焊接固定完成后，分段施工Ln层SRC柱混凝土浇筑的同时，继续吊装焊接Ln+1层以上外框钢柱及钢梁，直至Ln+i层；
步骤5、Ln层SRC柱的外立面操作防护架采用全封闭液压整体提升爬架，根据Ln层层高，确定SRC柱外包混凝土分段浇筑次数、高度及爬架的爬升规划；
步骤6、Ln层SRC柱分段依次进行钢筋绑扎及混凝土浇筑，直至Ln层SRC柱及Ln+1层楼板全部浇筑完成，浇筑过程中爬架以Ln层结构楼板、下层环向加固钢梁及上层环向加固钢梁作为承载附着点，确保架体高度超出钢筋作业层，同时在Ln层水平楼板处设置用于加固爬架的钢管斜撑；
步骤7、完成Ln+1层至Ln+i层SRC柱钢筋、混凝土及楼板混凝土浇筑，同时继续进行Ln+i层以上的SRC柱钢筋及钢梁吊装焊接；
步骤8、待Ln层SRC柱混凝土达到设计强度后，将SRC柱外露的下层环向加固钢梁及上层环向加固钢梁割除，割除后进行SRC柱打磨，并采用水泥砂浆抹平，完成超高层建筑SRC柱与外框结构的同步施工。
作为优选，所述步骤1中，所述环向加固钢梁采用H型钢，所述环向加固钢梁设置于靠近所述SRC柱钢筋的外侧，设置层数以有限元数值模拟分析中的受力分析为准，设置高度结合有限元数值模拟分析中的受力分析结果及所述爬架的爬升规划，焊缝采用全焊透V型焊缝。
作为优选，所述步骤5中，所述Ln层SRC柱按照4m为限进行分段浇筑。
作为优选，所述步骤6中，所述Ln层爬架采用槽钢抱箍件附在下层环向加固钢梁及上层环向加固钢梁上作为承载附着点，且环向加固钢梁在有限元数值分析阶段已经考虑爬架附着点处集中荷载；所述槽钢抱箍件为可拆卸式，由左右两块夹板及对拉螺杆、螺帽组成，所述夹板由若干段8#槽钢焊接而成，所述对拉螺杆采用M28螺杆，使用时先将左右夹板与上部螺杆连成整体，穿入钢梁后将下部螺杆固定牢固，后将槽钢抱箍件与爬架附着件通过高强度螺栓连接。
本发明的有益效果在于：
本发明首先根据有限元模拟分析设计环向加固钢梁解决超高层建筑SRC柱钢筋受压失稳的问题，以及超高层建筑SRC柱钢筋临时加固完成后上部外框钢结构的最大安装高度，确保了超高层建筑SRC柱与上部外框钢结构顺利同步施工，对超高层建筑外框钢结构施工有着重要意义；通过采用SRC柱钢筋、混凝土分段施工高度界限的方法，决定了SRC柱分段浇筑次数及爬架的爬升规划，确保了超高层建筑SRC柱的施工质量及安全。
附图说明
图1是本发明所述超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法中SRC柱与上部外框钢结构的主视结构示意图；
图2是本发明所述超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法中SRC柱与上部外框钢结构同步施工流程的主视结构示意图；
图3是本发明所述超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法中爬架的槽钢抱箍件附梁结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：
实施例：
如图1、图2和图3所示，一种超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法，包括以下步骤：
步骤1、设超高层建筑预计存在受压失稳风险的楼层为Ln层，采用有限元数值软件对Ln层SRC柱钢筋1的承载力及稳定性进行模拟分析，确定SRC柱钢筋1的加固形式为在Ln层SRC柱钢筋1的环向焊接环向加固钢梁（包括下述内容中的下层环向加固钢梁3及上层环向加固钢梁4），该加固形式能够减小SRC柱钢筋1的受压计算长度，施工比较便捷且成本较低，其中环向加固钢梁的截面尺寸、设置层数、设置高度、焊缝尺寸根据有限元数值模拟分析结果确定；同时，根据有限元数值模拟分析结果，确定Ln层SRC柱钢筋1外包混凝土浇筑前，Ln+1层以上外框钢柱10、钢梁9可同步施工的最大楼层Ln+i；本步骤中，所述环向加固钢梁采用H型钢，所述环向加固钢梁设置于靠近所述SRC柱钢筋的外侧，设置层数以有限元数值模拟分析中的受力分析为准，设置高度结合有限元数值模拟分析中的受力分析结果及所述爬架7的爬升规划，焊缝采用全焊透V型焊缝；
步骤2、Ln层SRC柱钢筋1及Ln+1层钢梁2吊装焊接完成后，将Ln层混凝土楼板浇筑完成；
步骤3、根据有限元数值模拟分析结果，采用塔吊及手动葫芦依次焊接下层环向加固钢梁3及上层环向加固钢梁4；
步骤4、上层环向加固钢梁4焊接固定完成后，分段施工Ln层SRC柱混凝土浇筑的同时，继续吊装焊接Ln+1层以上外框钢柱10及钢梁9，直至Ln+i层；
步骤5、Ln层SRC柱的外立面操作防护架采用全封闭液压整体提升爬架7，根据Ln层层高，确定SRC柱外包混凝土分段浇筑次数、高度及爬架7的爬升规划；所述Ln层SRC柱按照4m为限进行分段浇筑；
步骤6、Ln层SRC柱分段依次进行钢筋绑扎及混凝土浇筑，直至Ln层SRC柱及Ln+1层楼板6全部浇筑完成，浇筑过程中爬架以Ln层结构楼板、下层环向加固钢梁3及上层环向加固钢梁4作为承载附着点，确保架体高度超出钢筋作业层，同时在Ln层水平楼板处设置用于加固爬架7的钢管斜撑8；所述Ln层爬架采用槽钢抱箍件5附在下层环向加固钢梁3及上层环向加固钢梁4上作为承载附着点，且环向加固钢梁（包括下层环向加固钢梁3及上层环向加固钢梁4）在有限元数值分析阶段已经考虑爬架7的附着点处集中荷载；槽钢抱箍件5为可拆卸式，由左右两块夹板及对拉螺杆、螺帽组成，所述夹板由若干段8#槽钢焊接而成，所述对拉螺杆采用M28螺杆，使用时先将左右夹板与上部螺杆连成整体，穿入钢梁后将下部螺杆固定牢固，后将槽钢抱箍件5与爬架附着件通过高强度螺栓连接。
步骤7、完成Ln+1层至Ln+i层SRC柱钢筋1、混凝土及楼板混凝土浇筑，同时继续进行Ln+i层以上的SRC柱钢筋1及钢梁9的吊装焊接；
步骤8、待Ln层SRC柱混凝土达到设计强度后，将SRC柱外露的下层环向加固钢梁3及上层环向加固钢梁4割除，割除后进行SRC柱打磨，并采用水泥砂浆抹平，完成超高层建筑SRC柱与外框结构的同步施工。
上述实施例详细描述了超高层建筑SRC柱与上部外框钢结构同步施工方法，该方法公开了每一个具体的施工步骤，也公开了完整、详细的施工顺序，并且公开的每一个施工步骤和施工顺序，为业内人员提供了大量的宝贵实践经验和基础。通过本施工方法，不但可以克服超高层建筑SRC柱钢筋受压失稳的问题，而且解决了上部外框钢结构不能继续施工影响建筑工期的问题，实现了超高层建筑SRC柱与上部外框钢结构的顺利同步施工，提高了施工效率，具有非常重要的现实意义。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (4)

1.一种超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、设超高层建筑预计存在受压失稳风险的楼层为Ln层，采用有限元数值软件对Ln层SRC柱钢筋的承载力及稳定性进行模拟分析，确定SRC柱钢筋加固形式为在Ln层SRC柱钢筋的环向焊接环向加固钢梁，其中环向加固钢梁的截面尺寸、设置层数、设置高度、焊缝尺寸根据有限元数值模拟分析结果确定；同时，根据有限元数值模拟分析结果，确定Ln层SRC柱钢筋外包混凝土浇筑前，Ln+1层以上外框钢柱、钢梁可同步施工的最大楼层Ln+i；
步骤2、Ln层SRC柱钢筋及Ln+1层钢梁吊装焊接完成后，将Ln层混凝土楼板浇筑完成；
步骤3、根据有限元数值模拟分析结果，依次焊接下层环向加固钢梁及上层环向加固钢梁；
步骤4、上层环向加固钢梁焊接固定完成后，分段施工Ln层SRC柱混凝土浇筑的同时，继续吊装焊接Ln+1层以上外框钢柱及钢梁，直至Ln+i层；
步骤5、Ln层SRC柱的外立面操作防护架采用全封闭液压整体提升爬架，根据Ln层层高，确定SRC柱外包混凝土分段浇筑次数、高度及爬架的爬升规划；
步骤6、Ln层SRC柱分段依次进行钢筋绑扎及混凝土浇筑，直至Ln层SRC柱及Ln+1层楼板全部浇筑完成，浇筑过程中爬架以Ln层结构楼板、下层环向加固钢梁及上层环向加固钢梁作为承载附着点，确保架体高度超出钢筋作业层，同时在Ln层水平楼板处设置用于加固爬架的钢管斜撑；
步骤7、完成Ln+1层至Ln+i层SRC柱钢筋、混凝土及楼板混凝土浇筑，同时继续进行Ln+i层以上的SRC柱钢筋及钢梁吊装焊接；
步骤8、待Ln层SRC柱混凝土达到设计强度后，将SRC柱外露的下层环向加固钢梁及上层环向加固钢梁割除，割除后进行SRC柱打磨，并采用水泥砂浆抹平，完成超高层建筑SRC柱与外框结构的同步施工。
2.根据权利要求1所述的超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法，其特征在于：所述步骤1中，所述环向加固钢梁采用H型钢，所述环向加固钢梁设置于靠近所述SRC柱钢筋的外侧，设置层数以有限元数值模拟分析中的受力分析为准，设置高度结合有限元数值模拟分析中的受力分析结果及所述爬架的爬升规划，焊缝采用全焊透V型焊缝。
3.根据权利要求1所述的超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法，其特征在于：所述步骤5中，所述Ln层SRC柱按照4m为限进行分段浇筑。
4.根据权利要求1所述的超高层建筑SRC柱与外框结构同步施工方法，其特征在于：所述步骤6中，所述Ln层爬架采用槽钢抱箍件附在下层环向加固钢梁及上层环向加固钢梁上作为承载附着点，且环向加固钢梁在有限元数值分析阶段已经考虑爬架附着点处集中荷载；所述槽钢抱箍件为可拆卸式，由左右两块夹板及对拉螺杆、螺帽组成，所述夹板由若干段8#槽钢焊接而成，所述对拉螺杆采用M28螺杆，使用时先将左右夹板与上部螺杆连成整体，穿入钢梁后将下部螺杆固定牢固，后将槽钢抱箍件与爬架附着件通过高强度螺栓连接。
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