隨著物流行業(yè)的蓬勃發(fā)展,越來越多的倉儲物流廠房項目開始興建。
目前倉儲物流廠房主要有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)2種結(jié)構(gòu)形式,其倉儲結(jié)構(gòu)特點是各部分構(gòu)件尺寸類型相同,通過深化設(shè)計、施工優(yōu)化,構(gòu)件工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場裝配式施工,可以達到提高施工效率節(jié)約工期的目的[1][2][3][4][5][6][7]。
其中,對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物流廠房,其倉儲范圍大都涉及超高、超重梁板,對于現(xiàn)場施工是一大重難點,傳統(tǒng)施工方式搭設(shè)滿堂腳手架,成本較高且影響項目工期,故倉儲物流廠房項目快速建造施工技術(shù)是當(dāng)前物流廠房建設(shè)值得探索的問題。本文即提出了倉儲物流廠房快速建造施工技術(shù)。
金義電子商務(wù)新城2-2期項目,建筑面積159 521 m2,地上2層,由6棟2層倉儲、1棟配套樓、坡道平臺、門衛(wèi)等建筑物組成,如圖1所示。
倉儲主梁結(jié)構(gòu)高度10.8 m,跨度11.5、12.0 m,截面尺寸有450 mm×1 200 mm、500 mm×1 300 mm、700 mm×1 200 mm、700 mm×1 300 mm。
本項目施工高度超過8 m和集中線荷載超過20 k N/m,屬于超高、超重主梁。倉儲次梁結(jié)構(gòu)高度10.8 m,跨度11.5 m,截面尺寸為300 mm×1 200 mm,施工高度超過8 m,屬于超高次梁。倉儲樓板結(jié)構(gòu)高度10.8 m,跨度12.0、11.5 m,板厚160 mm,施工高度超過8 m,屬于超高板。項目需搭設(shè)滿堂超高、超重支模架,且方案需進行專家論證。
對此,項目從工期、成本等角度考慮,對各構(gòu)件施工采取了以下技術(shù)施工??蚣苤捎脽艋\架支模和現(xiàn)澆混凝土,柱上預(yù)埋鋼牛腿螺栓;主梁采用貝雷架型鋼平臺支模,混凝土現(xiàn)澆;次梁采用預(yù)制混凝土疊合梁,樓板采用鋼筋桁架樓承板。
1)貝雷架選擇。本工程采用321型標(biāo)準(zhǔn)貝雷架。貝雷架基本單元由上下弦桿10#雙槽鋼組合截面和腹桿8#工字鋼截面組成,基本單元規(guī)格3 000 mm×1 500 mm,輔助單元1 500 mm×1 500 mm。
2)三角形桁架選擇。由于貝雷架基本單元的標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化,導(dǎo)致組裝后貝雷架尺寸的適應(yīng)性受到一定限制。因此,為了滿足實際施工的要求,由專業(yè)廠家定制加長三角形桁架,三角形桁架的長度有0.85、1.05、1.25、1.45 m共4種。弦桿采用雙拼16#槽鋼組合截面,主腹桿采用80 mm×60 mm×5.75 mm方管,副腹桿采用雙拼50 mm×5 mm角鋼組合截面,上弦桿采用高強螺栓與牛腿連接,三角形桁架的鋼材等級均為Q345級,屈服強度345 MPa,抗拉壓強度設(shè)計值305 MPa,抗剪強度設(shè)計值175 MPa。通過加長三角形桁架與貝雷架的有效連接,形成了適應(yīng)范圍廣的帶加長三角鋼桁架的貝雷架片。
3)組合形式。結(jié)合框架梁的跨度、框架柱的尺寸對貝雷架基本單元進行組合和平面布置,組合后的貝雷架長度有8.9、9.4、9.6、9.8、10.0、10.2、10.7、11.1、11.9 m,如圖2所示。
1)鋼牛腿。鋼牛腿采用Q345級H250 mm×200 mm×1 0 m m×1 0 m m型鋼,鋼牛腿端部與規(guī)格為5 3 0 m m×250 mm×20 mm的Q345級鋼板,采用E55型焊條等強度焊接,如圖3、圖4所示。
鋼板設(shè)8個∅32 mm的螺栓孔,鋼筋混凝土框架柱支模前預(yù)埋8根∅32 mm×1.5 mm鋼套管,并采取焊接的形式使其固定,確?;炷翝仓瓿珊蟾麂撎坠芸锥床黄唬撆M扰c混凝土框架柱采用8根8.8級M30螺桿連接。
2)扁擔(dān)梁。本工程中的扁擔(dān)梁采用Q 3 4 5級的H250 mm×200 mm×10 mm×10 mm型鋼,其上下翼緣預(yù)留螺栓孔。
扁擔(dān)梁和1軸向貝雷架均放置在鋼牛腿上,A軸向貝雷架放置在扁擔(dān)梁上,均采用螺栓連接(圖5)。
貝雷架的平面內(nèi)剛度大,而平面外剛度小,如施工措施不當(dāng),極易造成貝雷架平面外失穩(wěn),甚至傾覆倒塌,因此設(shè)置平面外的支撐十分必要。
在2片貝雷架下弦之間設(shè)12.6#工字鋼支撐,側(cè)向支撐長度為2 000 mm;除上弦雙槽鋼托梁作為上弦側(cè)向支撐外,在下弦側(cè)向支撐12.6#工字鋼中部設(shè)節(jié)點板,設(shè)置規(guī)格為∅48 mm×3.0 mm鋼管上弦斜撐,如圖6所示。上部平臺和防護欄桿采用鋼管扣件制作而成。
托梁為雙肢10#槽鋼組成的組合截面,長度為3 000 mm,槽鋼肢間凈距為50 mm,內(nèi)嵌∅48 mm×3.0 mm的鋼管,鋼管在槽鋼上下翼緣處焊接90 mm×90 mm×8 mm鋼盤,焊接類型為角焊縫,焊縫高度4 mm,鋼盤僅與鋼管焊接,不與托梁焊接,以便鋼管能在托梁中間自由滑動。
貝雷架及上部平臺采用汽車吊進行整體吊裝,吊裝時應(yīng)確??蚣苤炷翉姸炔簧儆谠O(shè)計強度的75%。先吊裝1軸向貝雷架擱置在牛腿上,再吊裝A軸向貝雷架放置在扁擔(dān)梁上,均采用螺栓固定。
在上部平臺上進行模板支設(shè)、鋼筋綁扎以及混凝土澆筑。方鋼管截面類型為100 mm×50 mm×3 mm,方木尺寸為50 mm×80 mm,模板厚度為15 mm,擱置橫梁為12#雙槽鋼。
用28#鋼絲繩穿過貝雷架左右兩邊的三角桁架固定,主梁兩端兩側(cè)共掛4個手拉葫蘆,鋼絲繩一端的套環(huán)直接掛在手拉葫蘆上,把貝雷架用手拉葫蘆拎起來,拆除螺栓脫離牛腿,拆除牛腿后,再用手拉葫蘆將整個貝雷架降至最終位置。
根據(jù)現(xiàn)場庫內(nèi)現(xiàn)澆梁結(jié)構(gòu)形式,方案采用行走式吊機。采用隔跨吊裝法,計劃選用三一牌STB650T5-6型履帶式起重機。根據(jù)吊裝距離12.0 m,層高10.8 m,計算得臂長最短需25.0 m。
查吊車工況荷載表可以得知,在幅度12.00 m和臂長26.81 m的情況下,吊車起重量為11.80 t,滿足最大構(gòu)件8.58 t的要求。
疊合梁預(yù)埋4個吊裝孔,用4根長500 mm、∅60 mm的Q235材質(zhì)鋼棒穿孔吊裝,采用專用吊具進行吊裝。
疊合次梁吊裝時應(yīng)緩慢起吊至離地面20 cm,觀察吊車以及吊具是否安全穩(wěn)定,確認(rèn)無誤后繼續(xù)吊裝,操作人員佩戴安全帶,采用纜風(fēng)繩調(diào)整構(gòu)件方向,確保疊合梁準(zhǔn)確落在主梁梁窩部位。
倉儲樓板采用鋼筋桁架樓承板進行施工,樓承板擱置于疊合梁以及框架主梁上,擱置寬度20 mm。樓承板在框架主梁上斷開處需要設(shè)置連接鋼筋,主梁平行于桁架方向時設(shè)置連接鋼筋,主梁垂直于桁架方向時設(shè)置連接鋼筋和支座附加鋼筋。
樓承板鋪設(shè)時應(yīng)隨鋪設(shè)隨點焊,將樓承板支座豎筋與疊合梁或框架梁鋼筋點焊固定。樓承板安裝時板與板之間扣合應(yīng)緊密,防止混凝土澆筑時漏漿。嚴(yán)格按照圖紙及相應(yīng)規(guī)范的要求來調(diào)整樓承板的位置,板的直線度誤差為10 mm,板的錯口誤差要求<5 mm。
按設(shè)計圖紙進行分布筋、連接鋼筋、附加鋼筋綁扎作業(yè),同時完成線盒、管線的預(yù)埋。待鋼筋驗收合格之后對樓承板進行清理,澆筑混凝土。澆筑時應(yīng)控制下落高度,宜小于50 cm,并控制混凝土堆積高度,不得大于30 cm,采用板厚控制器隨時核查樓板厚度,混凝土澆筑后用毛毯和模板覆蓋。
倉儲物流廠房免支撐快速建造施工技術(shù)創(chuàng)新性地應(yīng)用了貝雷架支模、預(yù)制疊合梁和鋼筋桁架樓承板施工技術(shù),相比滿堂支撐架,在安全、成本、進度方面都更有優(yōu)勢。該施工技術(shù)能夠促進建筑施工向工廠化生產(chǎn)和裝配式施工的轉(zhuǎn)型,為類似廠房項目提供了一定的參考意義。在貝雷架型鋼平臺支模方面,后續(xù)在模數(shù)和深化設(shè)計方面可以形成標(biāo)準(zhǔn),更加集成化。