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摘要:钢板剪力墙是超高层建筑核心筒的骨架,是结构的重中之重,对其施工质量要求严格。本项目钢板墙分段有又薄又长的特点,造成吊装时容易在跨中出现不能恢复的挠度变形,因钢板厚度方向易受力变形、长度方向受温度影响易变形等,更增加了施工难度。本文针对单片钢板剪力墙的吊装变形控制、快速定位固定及焊接变形控制给出了具体措施。
关键词:钢板剪力墙、吊装变形控制、焊接变形控制
1、工程概况
中交汇通横琴广场项目位于广东省珠海市横琴新区十字门大道东侧、汇通三路南侧、荣港道西侧。项目中3#塔楼地下4层,地上62层,建筑总高度309米。3#塔楼结构采用钢管混凝土框架+钢板剪力墙核心筒+伸臂桁架的混合双重抗侧力结构体系。核心筒钢板剪力墙分布在44.15m标高以下,主要钢板厚度为20mm、40mm、60mm,材质Q390B。
钢板墙分布示意图
2、钢板剪力墙墙施工难点
2.1 钢板墙以单片状态进行深化分段,分段最大长度11米,宽度3米。起吊时,钢板墙单元跨中扰度过大,容易造成弹性外的变形。
2.2 钢板厚度多数为40mm、60mm,大量的竖向、横向对接焊缝,给焊接质量和焊接变形控制提出较高要求。
3、钢板剪力墙施工关键技术
3.1吊装顺序及固定
钢板墙竖向分为7个段,每段36块钢板墙,分为A、B两个区流水施工。每个区又分为4个小区,分别为A-1、A-2、A-3、A-4,B-1、B-2、B-3、B-4。每个小区先完成丁字型钢板墙,再向旁边推进。
钢板墙吊装顺序平面图
安装两端丁字形钢板墙后,采用截面H350*350*8*10临时钢梁连接已安装单元,形成稳固。中间单片钢板墙吊装就位时,直接靠在临时钢梁上,并在顶部通过临时钢板与钢梁焊接,可快速定位并防止变形。
加固钢梁布置平面图
节点1详图节点2详图
3.2吊装时防变形措施
钢板剪力墙分块有三类:丁字形分块、带H型钢分块、单板分块。其中丁字形分块、带H型钢分块钢板墙平面内刚度较大,采用一端起吊,钢板墙变形极小。单板剪力墙板的平面内刚度弱,一端起吊,变形较大,易造成弹性外的变形。
计划采用如下措施控制起吊的变形:采用三点吊装,端头两块吊耳处各设置一个吊点,板中采用钢丝绳穿过两个过浆孔形成一个吊点,并在此设置一个5T的遥控电动葫芦。起吊时,通过控制电动葫芦配合收紧,有效控制跨中的挠度。
单板钢板剪力墙吊装措施
3.3 为减小焊接变形横向焊缝采用异侧开设坡口
以往工程多数主要采用分段对称焊接的工艺措施来减少钢板墙的焊接变形,收到一定的效果。本工程在上述基础上将采取横向焊缝(一级全熔透焊缝)分段异侧开设坡口的技术措施,即横向焊缝根据钢板墙的分段方案,将相邻钢板的开设的破口朝向相反,此种坡口直接实现了焊工分段跳焊的工艺要求。同时相反的坡口要求,使焊接热输入一定程度减小,分段之间焊接残余应力得到有效释放,各分段焊缝变形趋势相反,使焊缝整体趋于直线状态。该方法在国内多个项目均有运用,实测结果显示焊缝焊后变形远小于常规焊接方法。
类似工程照片
3.4竖向焊缝位置采用加密卡板固定
钢板墙分块单元为长条状,竖向焊缝最长13米,为控制焊接变形,沿钢板墙构件长度方向间距0.5米设置刚性卡板,卡板尺寸750×300×30。
3.5设置水平支撑控制侧向位移
每段钢板墙焊接前,在四堵钢板墙间顶部下方0.5米高度处设置水平撑杆,每轴间设置4根,截面大小为H200*200*8*12,以防止钢板墙焊接变形造成顶部位移超出要求。该水平撑杆需要待上层单元安装固定后,才可拆除。部分水平撑杆间通过水平系杆相连,形成平面桁架,该桁架既可作设备平台又兼作行走通道。
水平支撑设计图
3.6优化焊接顺序
钢板剪力墙总体焊接遵循“分区进行、每步归零、中心向四周、对称施工”的原则,先焊接连梁与钢板墙焊缝,再分区分段焊接钢板剪力墙竖向立焊缝,然后焊接钢板剪力墙水平横焊缝。
单条立焊缝,按1.5m~1.7m分区施焊,两名焊工分别在钢板剪力墙两面按焊接分区交错施焊。每焊接分区再按600mm左右划分若干焊接分段,采取由下向上立焊、分段退焊的方式进行施焊。钢板墙横向焊缝总的施焊顺序由中间向两边对称施焊,每条水平横焊缝的施焊顺序,由中间向两边对称施焊。水平横焊缝按500~600mm左右划分为若干焊接分段,焊接时采取分段退焊,由中间向两边的顺序施焊。每条焊缝,采取正面焊接1/3t,再反面焊接1/3t,依次完成正反面的焊缝。
4、结语
中交汇通横琴广场项目核心筒钢板剪力墙施工采用上述技术措施,保证了平均每层5.5天的施工工期,焊接后钢板剪力墙偏差控制在35mm以内,满足了后续工序的施工要求,可为同类型项目提供借鉴。
参考文献
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论文作者:黄勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/19
标签:钢板论文; 剪力墙论文; 水平论文; 钢梁论文; 顺序论文; 横向论文; 撑杆论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;