摘要:天津周大福金融中心工程建筑高度530m,采用巨型组合柱钢框架结构,其中柱脚节主要有角框柱+斜框柱、边框柱、支撑柱,共计32件。柱脚节的地脚螺栓数量多,施工中采用环板胎具进行高精度安装定位,提前预留柱脚节密集钢筋,采用专用长把扳手拧固螺栓,并对柱脚节下进行灌浆处理,保证了工程质量。
关键词:巨型组合柱柱脚节;环板胎具;高精度安装定位;密集钢筋;灌浆
1工程概况
天津周大福金融中心由4层地下室、5层裙楼和100层塔楼组成。塔楼采用“钢筋混凝土核心筒+钢框架”结构体系,建筑高度530m。
其中塔楼外钢框架巨型组合柱的柱脚节主要有角框柱+斜框柱、边框柱、支撑柱,共计有32件组合角框柱+斜框柱分布于塔楼4个角部位置,每处2个,结构形式为圆管组合劲性柱,钢柱截面尺寸为4410mm×1800mm×40mm;边框柱平面布置有16根,每个面4根,结构形式为圆管劲性柱,钢柱截面尺寸为φ1300mm×30mm;支撑柱平面布置有8根,每个角2根,圆管柱截面为φ1200mm×30mm(图1)。柱脚通过地脚螺栓固定于B4层底板上。
2施工重、难点
1)地脚螺栓数量多,柱脚节安装定位难度大,对柱脚节安装精度要求高。
2)地脚螺栓支架安装及底板浇筑完成后,因预留钢筋长度大、预留钢筋密集、操作空间小,故柱脚螺栓紧固操作难度大。
3)柱脚节截面大,操作空间小,柱脚板下二次灌浆困难。
3策划实施
3.1利用环板胎具高精度定位柱脚螺栓
在底板混凝土浇筑之前,自制环板胎具,并利用环板胎具达到高精度整体定位密集柱脚螺栓的目的(图2)。
3.2组合柱密集钢筋预留
底板浇筑之前,考虑每个柱脚节位置,随同底板钢筋一同预留组合柱密集钢筋(图3)。
3.3柱脚节安装
为方便第1节钢柱安装后与柱脚节的安装、焊接,加工分段时将外框柱柱脚节长度设为2m[1-2]。
1)为方便柱脚内上部钢筋绑扎,将柱脚内钢筋预留的搭接部位设在分段位置以上。
2)底板混凝土浇筑完成后,拆除定位地脚螺栓的环板胎具,柱脚节安装前,在地脚螺栓底部拧入调节螺母及方垫板,作为钢柱底板的等高垫块(图4)。
3)用塔吊将柱脚节吊装于安装位置,并将钢柱上下底板穿入地脚螺栓,放置在调节好的螺母上(图5)。
3.4柱脚节就位
钢柱吊装就位后,使用全站仪对钢柱标高、轴线和垂直度进行调整,以达到规范要求(图6)。
3.5柱脚节紧固
柱脚内外预留钢筋密集,柱脚节就位后,柱脚螺栓无法用常规方法进行紧固,因此柱脚节施工时采用接长的特制长把扳手进行螺栓紧固。螺帽套筒设置成插销式,可根据紧固螺母的大小更换套筒(图7)。
3.6柱脚节下方灌浆
1)组合柱柱脚板采用快易收口网进行封堵。为了保证快易收口网的稳定性,在快易收口网外侧焊接钢筋网片进行固定(图8)。
2)在混凝土浇筑之前,将柱脚节底部混凝土浮浆剔除。型钢柱内部混凝土浇筑采用插导管的方式,将导管插到柱脚节底部,并确保混凝土距首节柱顶500mm,便于后期凿毛处理。混凝土等级为C80,柱脚节底板混凝土不均匀时,可采用插导管的方式再次进行灌浆(图9)。
3)每个型钢柱内布置1个振捣棒(振捣混凝土及内侧钢结构柱脚板),外部布置1个振捣棒(振捣外侧钢结构柱脚板),直到柱脚周边封堵的位置溢出细石混凝土,从而保证型钢柱脚能充分密实。4)混凝土采用毛毡养护,包括钢柱外侧及内侧。
4结语
天津周大福金融中心工程巨型组合柱柱脚节的地脚螺栓数量多,为此,先采用环板胎具高精度安装定位,提前预留柱脚节密集钢筋,一次性吊装就位;再采用专用长把扳手拧固螺栓,解决施工空间狭小问题;最后安装注浆管,并在柱脚板四周用快易收口网封堵,一次性将大截面柱脚板下方浇灌密实。
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