摘  要：廈門建發(fā)國(guó)際大廈項(xiàng)目位于廈門東海岸的會(huì)展中心北片區(qū)，主樓高度219.4m。鋼管混凝土柱均為斜柱，1~15層向外傾斜2.45°，16~49層向內(nèi)傾斜0.95°。該項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)施工具有焊接處較高、工期緊、海風(fēng)大等特點(diǎn)，自行設(shè)計(jì)的裝配式操作平臺(tái)為鋼結(jié)構(gòu)施工安全、加快施工進(jìn)度提供有力的保障。

關(guān)鍵詞：高層鋼結(jié)構(gòu)；裝配式操作平臺(tái)；施工；應(yīng)用

1 施工概況

廈門建發(fā)國(guó)際大廈項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)主要由外框筒結(jié)構(gòu)、核心筒勁性鋼骨柱和伸臂桁架三部分組成，外框柱鋼管柱由地下3層至49層，最大截面為φ1500×50mm，最小截面為φ1300×30mm，伸臂桁架分布在15~16層、31~32層避難層，貫穿核心筒外墻，成井字形。該項(xiàng)目主要存在三個(gè)鋼結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)：

1）該項(xiàng)目地處廈門市海邊，平時(shí)地面風(fēng)力達(dá)到3~4級(jí)；

2）該項(xiàng)目鋼管混凝土柱均為斜柱，對(duì)校正、焊接要求高；

3）業(yè)主要求工期緊。

如何做好沿海項(xiàng)目施工防風(fēng)、防火，為校正、焊接提供良好的操作環(huán)境，同時(shí)縮短操作平臺(tái)的安裝時(shí)間，成為裝配式操作平臺(tái)的主設(shè)計(jì)思路。結(jié)合裝配式操作平臺(tái)特點(diǎn)，外框柱分段分在樓層結(jié)構(gòu)標(biāo)高高1.3m處，操作平臺(tái)安裝布置如圖1。

圖1 (裝配式鋼平臺(tái))操作平臺(tái)布置

2 裝配式操作平臺(tái)的設(shè)計(jì)

2.1 平臺(tái)設(shè)計(jì)及主要材料

裝配式操作平臺(tái)的主要采用Q235材質(zhì)，規(guī)格L100×100×6, L50×50×5以及厚度為3mm的鋼板。裝配式操作平臺(tái)的設(shè)計(jì)如圖2、圖3所示：

圖2 操作平臺(tái)平面

圖3 (裝配式鋼平臺(tái))操作平臺(tái)立面

2.2 承載力計(jì)算

1)設(shè)計(jì)條件

裝配式操作平臺(tái)采用MIDAS/Gen V7.1.2軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算，操作平臺(tái)的自重可自動(dòng)導(dǎo)入，施工活荷載主要由施工人員和設(shè)備材料的自重組成，取樓面活載q=2.0kn/m ²及最不利情況為5人（75kg）設(shè)備材料荷載的最大值。

(2)荷載取值

1)施工活荷載

按最不利情況為5個(gè)人，75KG設(shè)備材料荷載的最大值考慮：

LL1=1kn，LL2=2kn（1個(gè)操作人員的荷載，設(shè)備荷載，1個(gè)人算0.75kn）；

活荷載為=(0.75kn×5+2)kn/9m²=0.58 kn/m²＜住宅樓面活載q=2.0kn/m2,故取LL=2.0 kn/m2；

2)荷載組合（DL為恒載，LL為活載）

荷載組合1： 1.0×DL+1.4×LL

荷載組合2:  1.2×DL+1.4×LL

荷載組合3： 1.35×DL+1.4×（0.7）LL

(3)驗(yàn)算結(jié)果

經(jīng)MIDAS/Gen驗(yàn)算可得，荷載組合2為最不利荷載組合，以下為荷載組合2下的位移、內(nèi)力、應(yīng)力、以及構(gòu)件截面驗(yàn)算：

1)平臺(tái)位移如圖4所示。

圖4 平臺(tái)位移圖

2)鋼梁剪內(nèi)力如圖5，彎矩如圖6.

圖5 鋼梁剪力圖

圖6 鋼梁彎矩圖

3)鋼梁應(yīng)力變化如圖7

圖7 鋼梁應(yīng)力圖

4)鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)算比率如圖8

圖8 鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)算比率

2.3 驗(yàn)算結(jié)論

1)主梁（截面L100×100×6）

最不利受力構(gòu)件單元編號(hào)為32，經(jīng)驗(yàn)算第32號(hào)的構(gòu)件軸向應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、組合強(qiáng)度及剪切強(qiáng)度都滿足要求（詳見(jiàn)附件一驗(yàn)算結(jié)果）；

2)次梁（截面L50×50×5）

最不利受力構(gòu)件單元編號(hào)為40，經(jīng)驗(yàn)算第40號(hào)的構(gòu)件軸向應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、組合強(qiáng)度及剪切強(qiáng)度都滿足要求（詳見(jiàn)附件一驗(yàn)算結(jié)果）。

3 與傳統(tǒng)操作平臺(tái)的對(duì)比

3.1 搭設(shè)效率對(duì)比

新操作平臺(tái)的搭設(shè)效率比舊操作平臺(tái)的搭設(shè)效率提高了400%，大大縮短了操作平臺(tái)的搭設(shè)時(shí)間，從而有力地保證施工進(jìn)度，搭設(shè)效率對(duì)比如圖9所示。

     注：圖為4個(gè)架子工在8h內(nèi)搭設(shè)的個(gè)數(shù)。

圖9 搭設(shè)效率對(duì)比

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

裝配式操作平臺(tái)的一次性投入成本較高，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益來(lái)看，新操作平臺(tái)的成本低于舊操作平臺(tái)，新操作平臺(tái)循環(huán)使用20次既可與舊操作平臺(tái)使用20次產(chǎn)生的成本相齊。

3.3 安全性、美觀性

新操作平臺(tái)在安全性較舊操作平臺(tái)有很大的提升，新操作平臺(tái)可進(jìn)行整體吊裝，免除在鋼柱上搭設(shè)鋼管，大大減小了搭設(shè)平臺(tái)的危險(xiǎn)性；同時(shí)密封性好，接火性能好；穩(wěn)固性好，承載能力搞，防護(hù)嚴(yán)密有效防止小型工具掉落。

4 高層鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

4.1 裝配式操作平臺(tái)的組拼

圖10 鋼平臺(tái)地面拼裝

4.2 裝配式操作平臺(tái)的安裝

圖11 鋼平臺(tái)吊裝

圖12 鋼平臺(tái)安裝

4.3裝配式操作平臺(tái)的使用

圖13 鋼柱校正

圖14 焊接過(guò)程防風(fēng)

4.4裝配式操作平臺(tái)的轉(zhuǎn)運(yùn)

圖15 裝配式操作平臺(tái)轉(zhuǎn)運(yùn)

圖16 裝配式操作平臺(tái)拆除(裝配式鋼平臺(tái))

5  維護(hù)與保養(yǎng)

由于本工程地處沿海城市，受海風(fēng)的腐蝕影響較大，因此需要對(duì)裝配式操作平臺(tái)進(jìn)行定期的維護(hù)與保養(yǎng)，做好防腐防銹工作。

6 結(jié) 語(yǔ)

針對(duì)本工程的三個(gè)施工難點(diǎn)，項(xiàng)目部自行設(shè)計(jì)了裝配式操作平臺(tái)，并成功地解決了這三個(gè)施工難題，為日后類似工程的施工提供借鑒與參考。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 50068：2001  建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JGJ 80：91  建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范[S].

 （中建鋼構(gòu)有限公司，廣東 深圳 518040）