型钢混凝土组合结构钢板剪力墙施工技术研究(1)
耀明士力架
2024年06月05日 10:11:04
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  1   项目概况 海南地区某公共医疗类建设项目工程共6栋主要单体,其中5栋单体结构安全等级为一级,结构重要性系数为1.1,为重点设防类(乙类)建筑,按本地区8度设防烈度提高一度采取抗震措施。剩余1栋单体及附属配套用房安全性等级为二级,结构重要性系数1.0,为标准设防类(丙类)建筑,按本地区8度设防烈度采取抗震措施,其中2栋单体的建筑场地土类别为III类,特征周期值为0.55s。其余建筑物建筑场地类别为II类,特征周期为0.40s。

 


1   项目概况

海南地区某公共医疗类建设项目工程共6栋主要单体,其中5栋单体结构安全等级为一级,结构重要性系数为1.1,为重点设防类(乙类)建筑,按本地区8度设防烈度提高一度采取抗震措施。剩余1栋单体及附属配套用房安全性等级为二级,结构重要性系数1.0,为标准设防类(丙类)建筑,按本地区8度设防烈度采取抗震措施,其中2栋单体的建筑场地土类别为III类,特征周期值为0.55s。其余建筑物建筑场地类别为II类,特征周期为0.40s。

根据地勘资料显示,本项目工程所在场地属强震区,场地内揭露的淤泥质粉质粘土承载力特征值小于100kPa、剪切波速小于140m/s,且Ws≥0.9Wl、Il≥0.75(Ws为天然含水量;Wl为液限含水量;Il为液性指数),综合判断,①-2层、③层淤泥质粉质粘土在强震作用下具有震陷危险。故本项目工程场地属于抗震不利地段,存在有液化的饱和砂土层和软弱土。为满足工程结构抗震要求,节约含钢量,6栋主要单体部分构件采用型钢混凝土组合结构,具体包括型钢混凝土梁、型钢混凝土柱及钢板剪力墙。

2   施工难点分析

项目主体结构施工阶段钢结构构件约有2100t,其钢板剪力墙钢构件垂直运输调配难度大、焊接时间长、焊接工作量大,且钢结构焊缝质量等级为一级,焊缝完成后需进行100%探伤质量检查,部分钢板剪力墙焊接存在热变形情况,平面弯曲超标。

钢板剪力墙焊接安装施工前期,项目质量管理小组对型钢混凝土结构进行质量通病调查(表1),共抽查200个点,不合格点为42个,平均合格率为80.64%,其中钢板剪力墙拼接安装偏位一次验收合格率仅为44%,故对钢板剪力墙定位焊接安装的质量控制,并确保后续剪力墙竖向钢筋安装完成后与模板不冲突,是保证主体结构施工质量、工期顺利达成的关键,也是主体结构施工阶段质量控制、质量安全风险管控的要点和难点。

表1钢构件竖向构件安装质量通病调查    

3   解决对策

(1)建立模型,模拟钢板剪力墙安装和切分,避免仰焊。

钢板剪力墙构件加工之前通过Tekla建立模型,模拟构件安装流程,选定优化安装焊接顺序,避免焊接过程中因受热不均出现焊接应力集中而导致的弯扭变形,同时保证切分后现场施工作业不存在仰焊作业问题。

(2)研制钢构件安装定位、限位装置。

项目自主研制了一种用于钢板剪力墙安装的定位支架装置。在钢板剪力墙安装过程中,将本装置套装在钢板剪力墙墙身的平头栓钉上,并安装在钢板剪力墙四周指定位置,待本装置安装完成后,通过调节本装置以解决钢板剪力墙拼接过程中整体变形的问题;同时钢板剪力墙在拼接焊接前,焊接临时限位约束板,通过限位约束板有效控制局部变形情况的发生(图1)。

图1钢板剪力墙安装的定位支架装置示意    



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