CN115467534A - 一种全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法，其具体包括如下步骤：S1：根据工程情况进行施工模拟分析，确定各阶段塔楼沉降量；S2：设置临时连接板和支撑牛腿，支撑牛腿间隔在临时连接板的下方，钢梁腹板端部用于与临时连接板对接，钢梁下翼缘搭设在支撑牛腿上；S3：塔楼钢柱安装时将标高预调高，裙楼钢柱保持标高不变，塔楼钢柱初始安装状态为斜向，此时将钢梁倾斜设置在两个有高度差的支撑牛腿上；使用安装螺栓将钢梁腹板与临时连接板对接；S4：钢梁两端范围内预留后浇带不浇筑混凝土，待沉降区域稳定，再进行浇筑封闭。本发明有利于先行施工塔楼和裙楼后浇带处的结构，有利于提升施工效率。

Description

一种全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法

技术领域

本发明涉及后浇带施工领域，尤其涉及一种全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法。

背景技术

一般大型的超高层公建项目都由塔楼和裙楼组成，由于塔楼和裙楼的后期的沉降不一致，需要在塔楼和裙楼交界处设置沉降后浇带。

现有技术中裙楼和塔楼之间钢梁和楼板后施工，即待塔楼整体封顶和沉降区域稳定后在进行施工，设计时在裙楼一侧增加钢柱，使得竖向构件增多，加重施工成本，再使裙楼和塔楼彻底断开，留设沉降缝，各自进行沉降；如地下室部分从基础开始断开，每层都预留钢筋但不浇筑混凝土，待上部结构封顶及整体沉降趋于稳定后再进行封闭。

现有技术中存在大面积结构预留，后期施工困难，且影响其他专业的插入施工；如当地上结构设计为全钢结构，且裙楼柱和塔楼柱之间通过钢梁连接，由于沉降差较大，正常情况下裙楼和塔楼之间的钢梁需等到结构封顶沉降稳定后才能进行安装，导致裙楼与塔楼连接区域的钢梁和楼板无法施工(宽度10～15m)，机电及精装等专业均无法插入，给施工工期及销售形象带来较大影响。此外，由于楼层未封闭，下雨时会导致大量雨水流到室内，对室内影响较大，且防护较为困难。加之，最后施工后浇带处的钢梁和楼板操作难度较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法，以确保结构安全的情况下，先行施工塔楼和裙楼后浇带处的结构。

为达到上述目的而采用一种全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法，具体包括如下步骤：

S1：根据工程情况进行施工模拟分析，确定各阶段塔楼沉降量和最终沉降量；

S2：沿塔楼钢柱和裙楼钢柱高度方向设置临时连接板和支撑牛腿，支撑牛腿3间隔在临时连接板的下方，钢梁腹板端部用于与临时连接板对接，钢梁下翼缘搭设在支撑牛腿上，钢梁腹板与上下翼缘间预留斜口，以使塔楼钢柱在沉降时带动钢梁转动过程中，钢梁翼缘不与塔楼钢柱和裙楼钢柱相抵触；

S3：塔楼钢柱安装时将标高预调高，裙楼钢柱保持标高不变，塔楼钢柱初始安装状态为斜向，此时将钢梁倾斜设置在两个有高度差的支撑牛腿上，支撑牛腿用于承担所有竖向荷载，钢梁与塔楼钢柱之间预留有可供塔楼钢柱沉降时，钢梁旋转的空间；使用安装螺栓将钢梁腹板与临时连接板对接固定，以防止钢梁侧倾，对接时，临时连接板的螺栓孔大于钢梁腹板上的螺栓孔，以使钢梁与临时连接板之间能发生转动；连接板上对应设置大圆孔，在钢梁腹板上对应设置正常圆孔，以使钢梁能够自由旋转，而不破坏螺杆。

S4：在钢梁上施工钢筋桁架板及分布钢筋，浇筑混凝土，钢梁两端范围内预留后浇带不浇筑混凝土，待沉降区域稳定，塔楼钢柱回正，钢梁和塔楼钢柱以及裙楼钢柱焊接后，再进行浇筑封闭。

本申请钢柱上所设置的牛腿考虑了钢梁荷载上限的情况，在沉降过程中若实际值远超出理论值的极端情况时，整体结构不是因此坍塌，确保了施工过程安全性。

作为全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法进一步的改进，S3中，塔楼标高预调高塔楼沉降量/2；

本发明通过计算模拟确定沉降量偏理论值，具体施工后的沉降量是不确定的，沉降有可能低于或高于理论值，所以取中间值，以确保完成施工后两侧楼板高差不是太大，能通过地面装修进行消化。

塔楼钢柱初始安装状态的倾斜度为塔楼沉降量/2：钢梁长度L。

作为全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法进一步的改进，S4中，钢梁两端预留后浇带的范围是一块压型钢板范围内；

作为全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法进一步的改进，施工过程中做好沉降观测和应力监测，避免沉降超出预期值导致整体应力过大而螺栓遭到破坏，发现异常情况，及时处理。

作为全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法进一步的改进，S4中：沉降区域稳定时为塔楼主体结构封顶时，此时将钢梁上下翼缘和腹板分别与塔楼钢柱以及裙楼钢柱焊接，焊接节点形式为全焊节点，焊接后，去掉安装螺栓，代以塞焊填补钢梁腹板上的孔洞。

作为全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法进一步的改进，还包括：

S5：裙楼楼板和塔楼楼板在后浇带位置存在高差时，通过架空面层进行消化，以使楼面平整。

本发明使同楼层结构一起同步施工后浇带处的钢梁和混凝土楼板，避免大面积后滞施工，同时避免不均匀沉降对节点造成的破坏和楼板的拉裂。

(1)针对塔楼和裙楼不均匀沉降的情况(设计提供预计沉降值)设计一种梁柱和梁梁节点，节点可活动，沉降过程中杆件可以转动，以适应沉降变化；

(2)为了保证施工过程中结构安全，钢梁节点位置设置托板，楼板两侧预留后浇缝，同时进行节点处应力和变形监测。

本发明在确保结构安全的条件下，改变钢梁连接节点，利用构件随整体沉降可转动，从而实现后浇带钢梁的提前施工的方法。

附图说明

图1为塔楼裙楼后浇带分布示意图。

图2为施工模拟示意图。

图3为原设计节点示意图。

图4为实施例修改后的节点示意图。

图5为塔楼钢柱结构示意图。

图6为钢梁结构示意图。

图7为构件安装初始状态示意图。

图8为楼板施工状态示意图。

图9为梁柱节点焊接示意图。

图10为后浇带混凝土浇筑示意图。

附图标记：1、塔楼钢柱；2、临时连接板；3、支撑牛腿；4、钢梁；5、斜口；6、裙楼钢柱；7、钢筋桁架板；8、分布钢筋。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1-图10所示，一种全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法，具体包括如下步骤：

S1：根据工程情况进行施工模拟分析，确定各阶段塔楼沉降量和最终沉降量；

S2：沿塔楼钢柱1和裙楼钢柱6高度方向设置临时连接板2和支撑牛腿3，支撑牛腿3间隔在临时连接板2的下方，临时连接板2兼做焊接衬板，钢梁4腹板端部用于与临时连接板2对接，钢梁4下翼缘搭设在支撑牛腿3上，钢梁4腹板与上下翼缘间预留斜口5，以使塔楼钢柱1在沉降时带动钢梁转动过程中，钢梁4翼缘不与塔楼钢柱1和裙楼钢柱6相抵触；

S3：塔楼钢柱1安装时将标高预调高，裙楼钢柱6保持标高不变，塔楼钢柱1初始安装状态为斜向，此时将钢梁4倾斜设置在两个有高度差的支撑牛腿3上，支撑牛腿3用于承担所有竖向荷载，钢梁4与塔楼钢柱6之间预留有可供塔楼钢柱6沉降时，钢梁4旋转的空间；使用安装螺栓将钢梁4腹板与临时连接板2对接固定，以防止钢梁侧倾，对接时，临时连接板2的螺栓孔大于钢梁4腹板上的螺栓孔，以使钢梁4与临时连接板2之间能发生转动；

S4：在钢梁4上施工钢筋桁架板7及分布钢筋8，浇筑混凝土，钢梁4两端范围内预留后浇带不浇筑混凝土，待沉降区域稳定，塔楼钢柱1回正，钢梁和塔楼钢柱1以及裙楼钢柱6焊接后，再进行浇筑封闭。

在本实施例中，S3中，塔楼标高预调高塔楼沉降量/2；

塔楼钢柱1初始安装状态的倾斜度为塔楼沉降量/2：钢梁长度L，SSL表示钢结构顶标高。

在本实施例中，S4中，钢梁4两端预留后浇带的范围是一块压型钢板范围内；

在本实施例中，施工过程中做好沉降观测和应力监测，避免沉降超出预期值导致整体应力过大而螺栓遭到破坏，发现异常情况，及时处理。

在本实施例中，S4中：沉降区域稳定时为塔楼主体结构封顶时，此时将钢梁4上下翼缘和腹板分别与塔楼钢柱1以及裙楼钢柱6焊接，焊接节点形式为全焊节点，焊接后，去掉安装螺栓，代以塞焊填补钢梁4腹板上的孔洞。

在本实施例中，还包括：

S5：裙楼楼板和塔楼楼板在后浇带位置存在高差时，通过架空面层进行消化，以使楼面平整。

实施例2

(1)根据工程情况进行施工模拟分析，确定各阶段塔楼沉降量和最终沉降量，如图2：

(2)更改钢梁和钢柱直接的连接节点形式，由栓焊节点(腹板螺栓连接&翼缘全熔透焊接)改为全焊节点(翼缘和腹板均与钢柱全熔透焊接)，如图3-4：

(3)钢柱在加工时将临时连接板和底部支撑牛腿一起加工，钢梁两端加工成斜口的形式，确保的转动过程中钢梁翼缘不与钢柱抵触，如图5和图6。

(4)塔楼钢柱安装时将标高预调高沉降值/2，裙楼一侧保持标高不变，钢柱初始安装状态为斜向，倾斜度为沉降量/2：钢梁长度L。此时钢梁支撑在钢牛腿上，牛腿承担所有竖向荷载，使用安装螺栓将钢梁腹板与临时连接板相连，落实作用主要防止钢梁侧倾，如图7。

(5)施工钢筋桁架板及分布钢筋，浇筑混凝土，钢梁两端一块压型钢板范围内不浇筑混凝土，待沉降区域稳定，钢梁和钢柱焊接完毕后再进行浇筑封闭。后浇带处做好防护，如图8。

(6)施工过程中做好沉降观测和应力监测，避免沉降超出预期值导致整体应力过大而螺栓遭到破坏，发现异常情况，及时处理。

(7)沉降区域稳定(一般为主体结构封顶)将钢梁上下翼缘和腹板与钢柱焊接。去掉安装螺栓，将钢梁腹板上的洞进行塞焊，如图9。

(8)处理楼板后浇带处的桁架板，钢筋和混凝土，满足后浇带混凝土施工要求，然后浇筑混凝土，如图10。

(9)裙楼楼板和塔楼楼板在后浇带位置存在沉降量/2的高差，后期通过架空面层进行消化，以保证楼面的平整。

本技术方案带来的有益效果

1.本方法可以使后浇带处的钢梁和楼板同楼层结构同步施工，不需要等到沉降区域稳定(结构封顶后)再进行施工。机电及精装等专业均可以提前插入，加快了施工工期。

2.楼层得到封闭，避免大量雨水进入室内；

3.采用支撑牛腿的方式，确保整个施工过程的安全性；

本发明中，不改变栓焊节点，先用施工螺栓，待沉降区域稳定后，替换为高强螺栓，也能同样的完成发明目的。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法，其特征在于具体包括如下步骤：

S1：根据工程情况进行施工模拟分析，确定各阶段塔楼沉降量和最终沉降量；

S2：沿塔楼钢柱(1)和裙楼钢柱(6)高度方向设置临时连接板(2)和支撑牛腿(3)，支撑牛腿(3)间隔在临时连接板(2)的下方，钢梁(4)腹板端部用于与临时连接板(2)对接，钢梁(4)下翼缘搭设在支撑牛腿(3)上，钢梁(4)腹板与上下翼缘间预留斜口(5)，以使塔楼钢柱(1)在沉降时带动钢梁转动过程中，钢梁(4)翼缘不与塔楼钢柱(1)和裙楼钢柱(6)相抵触；

S3：塔楼钢柱(1)安装时将标高预调高，裙楼钢柱(6)保持标高不变，塔楼钢柱(1)初始安装状态为斜向，此时将钢梁(4)倾斜设置在两个有高度差的支撑牛腿(3)上，支撑牛腿(3)用于承担所有竖向荷载，钢梁(4)与塔楼钢柱(6)之间预留有可供塔楼钢柱(6)沉降时，钢梁(4)旋转的空间；使用安装螺栓将钢梁(4)腹板与临时连接板(2)对接固定，以防止钢梁侧倾，对接时，临时连接板(2)的螺栓孔大于钢梁(4)腹板上的螺栓孔，以使钢梁(4)与临时连接板(2)之间能发生转动；

S4：在钢梁(4)上施工钢筋桁架板(7)及分布钢筋(8)，浇筑混凝土，钢梁(4)两端范围内预留后浇带不浇筑混凝土，待沉降区域稳定，塔楼钢柱(1)回正，钢梁和塔楼钢柱(1)以及裙楼钢柱(6)焊接后，再进行浇筑封闭。

2.根据权利要求1所述全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法，其特征在于：S3中，塔楼标高预调高塔楼沉降量/2；

塔楼钢柱(1)初始安装状态的倾斜度为塔楼沉降量/2：钢梁长度L。

3.根据权利要求1所述全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法，其特征在于S4中，钢梁(4)两端预留后浇带的范围是一块压型钢板范围内。

4.根据权利要求1所述全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法，其特征在于施工过程中做好沉降观测和应力监测，避免沉降超出预期值导致整体应力过大而螺栓遭到破坏，发现异常情况，及时处理。

5.根据权利要求1所述全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法，其特征在于S4中：沉降区域稳定时为塔楼主体结构封顶时，此时将钢梁(4)上下翼缘和腹板分别与塔楼钢柱(1)以及裙楼钢柱(6)焊接，焊接节点形式为全焊节点，焊接后，去掉安装螺栓，代以塞焊填补钢梁(4)腹板上的孔洞。

6.根据权利要求2所述全钢超高层结构跨后浇带处钢梁和楼板提前施工方法，其特征在于还包括：

S5：裙楼楼板和塔楼楼板在后浇带位置存在高差时，通过架空面层进行消化，以使楼面平整。

Images