广州西塔无揽风施工技术.docx
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广州西塔无揽风施工技术
广州西塔外筒超大斜钢管柱“无缆风”施工技术
【摘要】广州珠江新城西塔超重、超长斜钢柱安装,采用临时连接板连接,保证钢柱准确就位;相比传统的“无缆风”即节约成本,又减少了施工空间;特别对于超高层施工,安全和经济效益方面更可观。
【关键词】斜钢柱;无缆风;计算
TheConstructionTechnologyofSuperdiagonalsteelpillarswithoutUnderpropinGuangzhouWestTowerProject
Abstract:
Inordertoensurethesteelpillarsarepositionedexactly,temporaryconnectingboardsareappliedinthesettingofoverweightandover-lengthdiagonalsteelpillars.Comparedwithtraditionalsettingprocedures,thismethod,reducingingthecostandoperationroom,ismorepracticable.It’sthebestfortheconstructionofsuperhigh-risebuildings.
KeyWords:
diagonalsteelpillars;withoutUnderprop;measure
广州珠江新城西塔为集办公、酒店、休闲娱乐为一体的综合性商务中心,位于珠江大道西侧、花城大道南侧,西边毗邻富力中心,南边为第二少年宫。
建筑工程等级:
一级;建筑面积:
451926㎡;建筑层数:
103层;抗震设防烈度:
八度;设计使用寿命:
主塔楼100年,附楼50年;结构形式:
主塔楼钢管砼斜交网格柱外筒+钢筋混凝土核心筒。
一、无缆风吊装工法的由来
本工程外筒由超长、超重的钢柱构成,若采用传统缆风、硬性支撑施工技术进行吊装,势必要辅设很多施工临时措施,增加了施工成本,增大了作业影响面,甚至导致多工种立体交叉作业。
在“无缆风”施工技术当中,钢柱就位后不必拉设缆风绳,而是采用双夹板连接板进行临时固定,由螺栓、连接板、耳板共同承受构件自重恒载、风荷载以及施工临时荷载。
“无缆风”吊装技术是对传统吊装技术的改进,既缩短了工期、节省了工程成本,又减小了施工作业影响范围。
传统钢柱吊装技术“无缆风”吊装技术
“无缆风”吊装技术实例
二、无缆风技术的概况
本工程主塔楼外筒钢柱由下而上共分为17个区域,每个区域由节点X型钢柱(15个)和直管钢柱(30个)构成。
X节点钢柱最重为64t,最长15m,最大管径1800mm,壁厚55mm;直管钢柱最长21m,最大管径1800mm,壁厚35mm,最大重量39.5t,钢柱轴线与地垂线最大夹角17o。
各区域钢柱的长度、重量、壁厚、截面直径随主塔楼高度上升逐渐减小。
为保证施工技术的可行性,我部主要对17个区域的钢柱分别进行最不利工况验算,通过改变连接板和焊缝尺寸、螺栓数量以保证临时固定的安全性。
外筒钢管柱开始采用“无缆风”施工技术时间为2007年8月,经过4个月实践检验。
三、无缆风最不利工况的验算
由于单根直段钢柱临时固定为最不利工况,以下对2z钢柱临时固定进行验算。
验算依据《钢结构设计规范》-GB50017-2003。
临时连接板设计样图
钢柱受自重恒载风荷载、施工荷载最不利工况下简化模型如下:
钢柱受力工况
1、工况条件
外筒最大管径为D=1.8m,最大长度为L=20m,最大重量为G=325KN,
钢柱与大地垂直面最大夹角为17度。
连接板有关尺寸:
b=117mm(耳板螺栓群形心到焊缝边),h=0.177(耳板螺栓群形心到钢柱对接的垂直面的距离)
耳板有效焊缝长度H=309mm,耳板厚度t=30mm,连接夹板t0=16mm;
M24,10.9s级螺栓,连接板和耳板都为Q345B,
=510N/mm2(按普通螺栓),
=310N/mm2,
=500N/mm2
Q345B,二级焊缝,
=295N/mm2
2、荷载取值
主要由风荷载、自重以及施工荷载。
①风荷载:
基本风压力ω0=0.3KN/m2(广州市10年一遇的)
高度系数μz=1.70(100米处,地面粗糙度为C类地区)
高度z处阵风系数βz=1.60
风荷载体型系数μs=1
风荷载标准值:
ωk=ω0βzμzμs=0.3×1.6×1.7×1=0.816KN/m2
钢柱迎风面积S=DL=1.8×20=36m2
风荷载ω=ωkS=0.816×36=29.38KN
②产生施工荷载,主要是施工人员安装时产生的,荷载很小,
③自重G=325KN
3、荷载组合
1风荷载ω(LX)=1.4×29.38=41.13KN
2施工荷载很小,一般恒载取组合系数为1.2
自重产生的荷载为N=1.2×G=1.2×325=390KN
4、柱子内力计算
1柱子M
a、风荷载产生弯矩
M1=ω(LX)1.05L/2(cos17°)=41.13×1.05×10×
焊缝通过验算。
所以,2z直管钢柱临时连接满足施工要求。
四、无缆风技术的施工工序
钢柱安装示意图
1、钢柱的堆放
由于构件超大超重并堆放在地下室顶楼板上,为保证不损坏楼板,在钢柱进场后,钢柱堆放在我部自行设计的胎架上或长度大于2m,宽度大于400mm枕木上。
钢柱堆放
2、钢柱起吊
利用另外一台塔吊协助起吊。
钢柱起吊准备
钢柱起吊
钢柱起吊
钢柱起吊后
3、钢柱安装
本工程钢柱吊装采用无缆风方式进行吊装。
第一个钢柱吊装完后,马上进行邻近的一根钢柱吊装,立即安装钢柱跨间环梁,再安装钢柱与核心筒之间的钢梁,并进行校正。
直管段安装示意图
钢柱就位前钢柱通过临时连接板定位后
五、无缆风施工技术的优点
“无缆风”与传统钢柱安装施工技术比较
施工工艺
工期
安全
经济
钢支撑
缆风绳
耳板
无缆风
3.5天/层
安全可靠
\
\
11万元
有缆风
4.5天/层
交叉作业,钢支撑需加固等
177万元
1.5万元
2.5万元
总结:
创造直接经济效益170万元,节约人工,工期等。
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