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1、二一三年三月 中建三局建设工程股份有限公司山东分公司,梁式转换层吊挂式施工和贝雷梁施工技术,主要内容,中建三局建设工程股份有限公司,一.背景介绍,近年来，超高层建筑向多功能、综合性方向发展，底部楼层常作为商场、展览厅等公共用房，上部楼层作为住宅或办公用房，这种不同用途的楼层需要采用不同的结构形式。为了适应这一变化，就必须在结构形式转换的楼层设置水平转换构件，即转换层结构。梁式转换层因具有传力路径明确，工作可靠，构造简单等特点，已成为目前最常用的转换层结构形式。随着城镇化建设速度的不断加快，为了在有限的土地资源上开发出更多综合性的建筑空间，设计有梁式转换层的超高层建筑将越来越多。,中建三局建设工
2、程股份有限公司,1.社会背景,青岛环海凯莱商务酒店改造工程地上44层，建筑高度170.4m。六层以下为框架、剪力墙结构，在六层设置梁式转换层，上部为剪力墙结构。项目位于青岛市市中心，现场场地狭小，白天道路受限，材料只能夜间进场；工期紧，转换层计划工期50天。 转换层层高为8.25m，转换大梁共108条，其中型钢混凝土梁89条，钢筋混凝土梁19条（部分梁下层为楼板，无梁），截面尺寸主要为12003200mm，最大为12003400mm，最大自重达10.4t/m，最大跨度为12m。 转换层层高高，梁自重大，布置密集，对梁底模板支撑体系的承载力及稳定性提出了很高的要求。同时还要克服场地狭小，工期紧的
3、困难，施工难度大。,中建三局建设工程股份有限公司,2.项目情况,二.方案选择,转换层大梁常用施工方案有以下四种: 1、普通钢管扣件式满堂架支撑 2、一次性梁底型钢桁架支撑 3、型钢混凝土梁吊挂式支撑体系 4、钢筋混凝土大梁贝雷梁式支撑体系,中建三局建设工程股份有限公司,1.转换层大梁施工方案分析,方案分析1,普通钢管扣件式满堂支撑架方案为在梁底搭设满堂架，通过计算，本工程若采用此方案钢管立杆间距为40cm左右，搭设67层，局部无梁楼板处搭设78层，利用已施工完楼层梁板承重。,中建三局建设工程股份有限公司,方案分析2,一次性梁底型钢桁架支撑体系类似于贝雷梁支撑，通过在梁底安装型钢桁架承重，将荷载
4、传至竖向墙柱。,中建三局建设工程股份有限公司,方案分析3,型钢混凝土梁吊挂式支撑体系是在型钢骨梁上焊接牛腿，用螺杆拉结梁底背楞，来承担混凝土自重及施工荷载。,中建三局建设工程股份有限公司,方案分析4,钢筋混凝土大梁贝雷梁式支撑体系是借鉴桥梁中的施工方法，用贝雷梁来承担梁自重及施工荷载，通过在墙柱上预埋牛腿，将荷载传至竖向结构。,中建三局建设工程股份有限公司,中建三局建设工程股份有限公司,2.方案的确定,根据分析结果，综合工期、成本等多方因素，项目部决定采用以下方案: 1、设计有型钢梁的梁：利用已安装完的型钢梁进行“吊挂式”施工。 2、梁内无型钢梁的梁：使用贝雷梁作为支撑进行施工。,三.型钢混凝
5、土转换梁吊挂式施工技术,中建三局建设工程股份有限公司,中建三局建设工程股份有限公司,1.吊挂式模板支撑体系原理 根据转换大梁内设计型钢梁这一特点，对图纸进行深化设计，在型钢梁在工厂加工时即焊接钢牛腿。将转换大梁的自重及施工荷载通过吊挂螺杆反传于牛腿上，然后传递至承载力较高的型钢梁上，最终传递至竖向结构。,中建三局建设工程股份有限公司,2、施工流程,中建三局建设工程股份有限公司,牛腿焊接 钢梁吊装,3、施工操作要点 （1）牛腿焊接、钢梁吊装 转换层型钢梁加工前，先对吊挂牛腿进行深化设计，并进行了有限元分析，确定施工荷载对型钢梁强度、变形的影响。经过计算，得出施工荷载不会危害结构安全。本工程吊挂牛
6、腿按照间距不大于1.5m进行布置，工厂焊接，可保证施工的安全性。,中建三局建设工程股份有限公司,搭设支撑架 各构件安装,（2）搭设操作架 利用搭设操作平台，用于安装双槽钢主背楞。双槽钢主背楞的标高决定了梁底标高，因此必须保证主背楞底部支撑横杆的标高精度。,中建三局建设工程股份有限公司,主次背楞安装,（3）安装双槽钢主、次背楞和吊挂螺杆 双槽钢背对，中间用短钢筋头焊接连成一体作为主背楞。主背楞上依次放置次背楞、梁底模板。将吊挂螺杆穿过双槽钢主背楞之间空隙和牛腿预留孔，上下用垫板和双螺帽拧紧、固定。,主次背楞安装,中建三局建设工程股份有限公司,吊挂螺杆,吊挂螺杆两端外露长度不得小于30mm。通过调
7、节螺帽对梁底标高进行微调，确保梁截面尺寸偏差符合规范和设计要求。,牛腿上部,中建三局建设工程股份有限公司,（4）安装对拉螺杆和梁侧模板 由于转换大梁内部设计有型钢梁，固定侧模的对拉螺杆无法对穿，故将对拉螺杆焊接在型钢梁原本设计的、挂拉钩的水平拉结板上。 由于转换梁分两次“叠合”施工，为控制第一次混凝土浇筑高度，采取支设凸凹形模板的形式。,焊接对拉螺杆,安装凸凹形模板,中建三局建设工程股份有限公司,（5）支撑体系的拆除 a、拆除顺序 调节吊挂螺杆底部的螺帽拆除型钢次背楞拆除双槽钢主背楞拆除梁底模板。 b、吊挂螺杆的处理 在吊挂螺杆根部剔凿出一环形凹槽，凹槽宽度及深度均不小于20mm。剔槽后用钢丝
8、刷清理，并用水冲洗干净，使其无松动石子及混凝土浮浆。将外露螺杆从凹槽底部割除后用聚合物砂浆修补平整。,中建三局建设工程股份有限公司,4、质量控制要点 （1）型钢梁两侧吊挂螺杆孔必须平齐，保证吊挂螺杆能够顺利穿过双槽钢主背楞之间的空隙。 （2）螺帽必须与吊挂螺杆相配套，不得有裂纹、螺纹重叠等缺陷。 （3）吊挂螺杆上下两端必须配置垫片和双螺帽，以增大螺杆与牛腿（或槽钢）的接触面积，避免混凝土浇筑时产生的振动使螺帽松动，从而提高支撑体系的安全性。 （4）吊挂螺杆两端伸出螺帽长度不得小于30mm，且螺杆两端螺纹必须完整，并不得存在坡口等缺陷。,中建三局建设工程股份有限公司,实施效果图一,实施效果图二,
9、5、实施效果 通过采用吊挂式支撑体系，保证了施工安全，大大减少了钢管、扣件等材料的用量，并提高了施工速度。经应用实例证明，混凝土结构的实体强度满足要求，结构密实，观感良好，施工质量达到了预期水平 。,四.钢筋混凝土转换梁贝雷梁施工技术,中建三局建设工程股份有限公司,中建三局建设工程股份有限公司,1.贝雷梁式模板支撑体系原理 在墙柱等竖向结构上预埋钢牛腿，通过安装在梁底的贝雷梁，将大梁的自重及施工荷载传递至贝雷梁两端的钢牛腿上，最终将荷载传递至竖向结构。,中建三局建设工程股份有限公司,2.贝雷梁式模板支撑体系的组成 （1）钢牛腿 钢牛腿需根据受力计算，提前在工厂加工。,中建三局建设工程股份有限公
10、司,（2）贝雷片（桁架单元） 贝雷片单元规格尺寸为3000mm（长）1500mm（高）、2000mm（长）1500mm（高）、1500mm（长）1500mm（高）三种规格，相互组合，以满足不同梁跨度要求。桁架单元一端为阳头一端为阴头，将一节的阳头插入另一节的阴头内，对准销子孔，插上销子及保险卡后即拼接完毕。,中建三局建设工程股份有限公司,（3）贝雷销子 贝雷销子用于连接贝雷片。在销子的一端有一个小圆孔，安装时插入保险卡，以防止销子脱落。桁架销子材料为30CrMnTi，直径为49.5mm。,中建三局建设工程股份有限公司,（4）支撑架 支撑架用于贝雷梁排与排之间的连接，以加强两排贝雷梁间的联系，设
11、置在贝雷梁立面中间及两端。宽度有450mm、900mm、1350mm。,中建三局建设工程股份有限公司,3.施工流程,中建三局建设工程股份有限公司,4、施工操作要点 （1）钢牛腿的预埋 柱或墙混凝土浇筑前，预埋需要设置的牛腿，各牛腿预埋标高、定位必须控制到位。由于圆柱采用了钢模板，因此，需先将部分钢模按照牛腿尺寸开槽。,钢模开槽及封堵,中建三局建设工程股份有限公司,（2）贝雷梁的安装 根据贝雷梁长度和现场实际吊装作业空间，提前将贝雷梁预拼装成若干小单元后再进行吊装。每排贝雷梁间用支撑架联结为一个整体。 根据本工程贝雷梁布置情况可知，贝雷梁最复杂部位有三层，吊装时应先规划好吊装顺序，并对已吊装完的
12、贝雷梁用钢丝绳进行临时加固，避免发生倾覆事故。,贝雷梁安装,中建三局建设工程股份有限公司,（3）安装主、次龙骨 在贝雷梁上垂直于贝雷梁长度方向设置长1.5m的10双槽钢作为主龙骨，根据贝雷梁的特点，主龙骨上放置位置必须在贝雷梁节点上（3m贝雷梁节点间距为710mm）。用间距不大于250mm的50100木枋作为次背楞，模板厚度为15mm。,主次背楞安装图,中建三局建设工程股份有限公司,（4）贝雷梁交叉处施工 两相交梁均需使用贝雷梁支撑时，贝雷梁需在竖向错开，相互避让，牛腿预埋标高必须核实预埋准确。 低标高的贝雷梁无法直接支撑其上部大梁，因此，需要在低标高贝雷梁上设置托梁（10双槽钢），搭设支撑架
13、支撑上部大梁。托梁起到将结构荷载、施工荷载和支架荷载分配到贝雷梁上的作用。 施工方法为：10双槽钢长1.5m，设置在低标高贝雷梁节点上。槽钢上立立杆和顶托，立杆沿梁长度方向同双槽钢间距（即在贝雷梁节点位置），宽度方向设置4跟立杆。立杆顶撑双钢管作为主龙骨，设置间距不大于250mm的50100木枋作为次龙骨。距贝雷梁顶面200处设置纵横向扫地杆，距立杆支撑点向下不大于500处设置一道纵横向横杆，横杆与满堂架连为一体。沿梁两侧满设竖向剪刀撑。,中建三局建设工程股份有限公司,贝雷梁交叉施工断面图,中建三局建设工程股份有限公司,贝雷梁交叉施工侧面图,中建三局建设工程股份有限公司,5、贝雷梁的拆除 利用
14、型钢梁底螺杆作为承重支点，采用手拉葫芦将上层贝雷梁吊住，割掉牛腿后，贝雷梁逐根落至楼面后拆除。,贝雷梁的拆除,中建三局建设工程股份有限公司,6、实施效果 贝雷梁式支撑体系可以根据设计图纸和现场吊装操作空间，预先拼装成若干小单元后，按照事先规划好的吊装顺序依次进行吊装，大大节约了支撑体系的施工时间，避免了因采用传统的钢管扣件式支撑体系造成的材料和劳动力的浪费。同时贝雷梁式支撑体系能够将荷载直接传递至承载力较高的墙柱等竖向结构，不会对已施工的梁板等薄弱构件产生不利的影响。,五.效益与成果,中建三局建设工程股份有限公司,本工程转换层大梁通过采用工具式支撑体系，获得了良好的经济效益，与搭设普通钢管扣件式满堂架对比，共节约成本约47.4万元，节省工期约20%。,1.经济效益,中建三局建设工程股份有限公司,关于超高层转换层大梁工具式支撑体系的研究与应用通过科技成果鉴定，达到国内领先水平。 申报的一种超高层转换层型钢混凝土大梁吊挂式模板支撑体系及施工工法、一种超高层转换层大梁贝雷梁式模板支撑体系施工工法两项国家专利均已经受理。,2.社会效益,中建三局建设工程股份有限公司,中建三局建设工程股份有限公司,感谢聆听，欢迎指正,中建三局建设工程股份有限公司 山东分公司,
