综合性文化场馆工程超大埋件可调胎具置换预埋工法.pdf

大型埋件预置可调胎具施工工法 完成单位名称:中建三局第二建设工程有限XX 公司 主要完成人:代保明 杨亮亮 杨凡凡 李科 邱奔 1 前言 近年来，在国内的大型公共和民用建筑中，出现了越来越多的大空间、大跨度的钢结构 会展、场馆类工程。这类工程的上部钢结构通常与下部的钢筋混凝土基础间通过刚性锚固的 方式连接。随着钢结构体量的增大，钢结构埋件也呈现出以下显著的特点:数量多，尺寸大、 重量重，埋设精度高，安装工艺复杂。 大型埋件的通用安装工艺是:先预埋支架，一次浇筑混凝土保证钢支架固定，待钢支架 稳固后，大埋件与钢支架焊接使埋件固定，再用混凝土二次浇灌以完成大型埋件的安装。 这种埋件安装工艺的缺点是: 1、需设置大量的预埋支架，浪费大量的材料；埋件尺寸不统一，造成了支架的尺寸也 各不相同，加大了安装难度。 2、钢结构和土建专业间需要大量的现场配合时间，交叉作业时间长，配合难度大。 3、混凝土分成二次浇筑，不利于控制浇筑质量，生产成本高。 _当代艺术馆XX 市规划展览馆外围护钢结构面域单元结构主要由11 个平面和5 个曲面 组成。图1-1。其上部钢结构总重20000t,包含了平面、扭曲、倾斜、扇形弯曲、弯扭、旋 转等曲(直)面等多种复杂的空间形态和受力状态。基础大环梁尺寸为 3000mm*1500mm/4500mm*1500mm/4800mm*1500mm，传力钢柱最大截面尺寸:箱型柱 1800*800*80*80 (材质Q420GJC)、圆管柱D1400*60 (材质Q390GJC)，钢柱与首层基础大环梁 间采用超大埋件连接。平均每个埋件需要承受上部表皮结构传递的压力2000KN,剪力 5000KN，拉力20000KN。为了满足设计受力要求，本工程的大型埋件主要由6~15 个H 型抗 剪键(H200*150*35*35))及12-20 根锚栓及40~80mm 的钢板组成，大型埋件的最大重量为6t， 最大构件尺寸为2000*3000*60。图1-2/3。 为了避免混凝土梁的二次浇筑，有效解决大型埋件与基础钢筋间的定位和穿插困难问 题，项目部研发了一种用于大型埋件预置定位的装置，确保了安装精度、效率和施工安全， 得到各方好评。 图1-1_当代艺术馆XX 市规划展览馆钢结构三维图 图1-2 大型埋件三维图 图1-3 大型埋件实物图 2 工法特点 大型埋件置换预埋工法具有以下显著特点: 2.1 有效避免埋件与土建作业的互相干扰 由于使用了预置胎具用于预留埋件抗剪短柱的埋设空间，从而避免了超大埋件与土建钢 筋间的交叉作业；同时，局部锚杆通过现场塞焊焊接焊固定技术，也有效地避免了弯锚锚杆 与土建钢筋间的冲突。 2.2 定位调节操作方便，精度控制高 在超大埋件通过可调节器放入指定位置后，通过门式支架精确定位，利用全站仪测量控 制点，极大提高超大埋件安装精度。 2.3 节约工期XX 省成本 单个超大埋件安装通过模拟提前确定抗剪键位置，避免了传统施工方法需花费的大量钢 支架措施材料；使用预置可调解器及门式支架进行超大埋件安装，节约了大量的劳动力、塔 吊使用台班和工期。 3 适用范围 本工法适用于所有大型钢柱柱脚为螺栓预埋连接钢结构工程中钢构件与混凝土结构连 接所需的大型埋件安装。 4 工艺原理 4.1 预置胎具设计、定位、置换安装原理 通过x-steel 软件3D 实体放样技术，模拟将现场混凝土大环梁、主梁、次梁等钢筋与 埋件抗剪键位置关系，从深化阶段确定抗剪键与混凝土梁位置关系，提出可行性的施工图纸。 根据现场埋件抗剪键在x、y 方向间距种类较多的情况下，设计出可调胎具，通过螺母 调节x、y 方向抗剪键之间的距离，满足现场不同种类预埋件的安装。 图4-1 预置胎具实物图 4.2 门式支架设计原理 现场通过可调胎具预留抗剪键洞口，利用现场塔吊安装埋件，采用移动轻便