超高层建筑异形结构的外用电梯超长附墙施工技术

超高层建筑异形结构的外用电梯超长附墙施工技术郭涛范贵元王小龙中建二局第三建筑工程有限公司北京100070摘要：西部国际金融中心为一超高层异形结构，其结构渐变内收，导致一台外用电梯从12层开始的附墙长度远超标准值。通过对附墙装置强度、柔度进行计算，决定采用超长型钢构件进行外用电梯附墙施工，保证了外用电梯的安全和主体结构、装修工程的顺利实施。相关经验可供类似工程借鉴。关键词：超高层建筑异形结构外用电梯超长附墙施工技术中图分类号：TU758文献标识码：B文章编号：1004-1001(2014)12-1392-02CoonnsttrructtiioonnTecchhnollooggyofSuppeerLongWallAidedforExternalElevatoorrAtttaacchheeddtoAbnormalStruccttureofSuppeerTallBuildingGuoTaoFanGuiyuanWangXiaolongTheThirdConstructionEngineeringCompanyLtd.OfChinaConstructionSecondEngineeringBureauBeijing1000701工程概况西部国际金融中心项目位于成都市锦江区东大街，总建筑面积为29.3万m2，是集办公、商业、酒店、住宅四大功能于一体的超高层综合性建筑，由4栋超高层建筑组成。1#主塔楼共56层，高240.85m；2#银行楼共39层，高169.95m；3#住宅楼共46层，高148.10m；4#住宅楼共47层，高149.55m。本工程为整体地下室，共5层，采用筏板基础。1#、2#楼为框架核心筒结构，结构造型复杂呈倾斜内收形式，外墙为玻璃幕墙；3#、4#楼为剪力墙结构，外墙为铝板幕墙。1#主塔楼结构设计为由八边形渐变成四边形的框架核心筒异形结构：其中东面、西面两直线边从地下5层到地上35层有从118～48mm逐层减小的结构内收，合计每方向总计内收达3.5m；南面、北面二直线边从地下5层至地上35层有从350～80mm逐层减小的结构内收，合计每方向内收达10m；4个角部斜边也逐层往内收15～85mm，并且从两端往中间内收逐层变短，在斜边中间逐层向内凹进成为不规则形。1#主塔楼位于本工程的中部，由于场地限制及异形结构特点，考虑材料进出和周转，外用施工电梯布置只能选择在内收变化较小的东西方向，东侧为裙房，2台外用施工电梯只能布置在西侧已经施工完毕的纯地下室顶板上，其中1台室外电梯在12层以上出现超长附墙的情况，该电梯主要运输1~43层的主体及装修材料。该台外用电梯位置作者简介：郭涛（1988—），男，本科助理工程师。通讯地址：北京市丰台区海鹰路6号院30号楼（100070）。收稿日期：2014-07-25考虑结构渐变内收，从12层开始电梯附墙长度在3600～6500mm间变化，超过了外用电梯2900～3600mm的标准附墙长度，如何解决电梯超长附墙是一个难题（图1）。图1外用施工电梯附墙示意2外用施工电梯超长附墙解决方案[1-5]本工程采用SCD200/200J型的施工升降机，附墙装置采用II型结构。根据外用电梯厂家提供的相关技术性能参数，复合计算外用电梯的施工安全性，具体计算过程如下。2.1附墙架作用于建筑物上力F的计算计算可用下列公式计算B=1420mm，L=6500mm，F=6500×60/1420/2.05=133.97kN式中：B——附墙架支撑的中心距离；L——标准节中心到附墙座的距离。2.2强度校核2.2.1螺栓强度校核附墙架连接架用4根M24螺栓（8.8级）固定在建筑物1392建筑施工第36卷第12期工程机械下。受纵向载荷的螺栓连接，螺栓剪应力，，2楼板面上，假设单个附墙支腿受力。在控制预紧力的情况根据《起重机设计规范》GB3811—2008，普通螺栓连接的拉伸许用应力为0.8[σ]（[σ]为螺栓的基本许用应力），参考《机械设计手册》中表5-1-62，8.8级螺栓的屈服点用非比例伸长应力σP0.2代替，σP0.2=640MPa。σp=0.8×σs÷1.5=0.8×640÷1.5=341.3MPa；；M24螺栓的公称应力截面积A=353mm2，单个M24螺栓所受拉应力σ=1.3×133.97÷353÷2=246.7MPaσp=341.3MPa。故：连接螺栓受力符合要求。2.2.2附墙主结构件强度校核附墙主结构件所用圆管为76×4.5mm，材料Q235A，其屈服应力σs=235MPa，取安全系数n=1.5，许用应力[σ]=σs÷n=235÷1.5=156.7MPa，截面面积A=1010mm。假设以上的附墙受力全部作用在加长杆的一根结构上，则应力：符合强度要求。2.3附墙架柔度计算2.3.1附墙主结构柔度校核圆管Φ76mm×4.5mm，支撑长度6500mm；A=1010mm2，I=648496mm4l0=μ1×l=6500mm，λ=6500/25.4=255.91。按GB3811—2008，对附墙架整个结构[λ]=180，λ=255.91180不合格。2.3.2解决附墙架柔度不合格的方法必须将计算长度控制在4572mm之内方能满足安全要求，同时可利用斜支撑来承接加长杆的自重。3附墙装置安装顺序（a）制作加强框：先在附墙面上通过穿墙螺栓的形式固定4块连接角钢，上面2块连接角钢的水平距离为2000mm，下面2块连接角钢在上面2块连接角钢的正下方，上、下连接角钢的垂直距离根据现场的实际尺寸确定。再将制作好的加强框与建筑物连接完成。（b）支架与支撑管的连接：根据导轨架中心与建筑物的水平距离连接好小支架、大支架和直支撑管，大支架与直支撑管的连接螺栓先不拧紧。（c）安装连杆：在导轨架上安装2根连杆，以上连接螺栓先不拧紧。（d）附墙框与加强架的连接：用M24的连接螺栓将原标准附墙框与加强架连接，连接螺栓先不拧紧。（e）校正：用螺栓及销子将其余部分连接起来，调节好各方向的距离，同时校正导轨架的垂直度。（f）启动测试：紧回所有螺栓，慢慢启动升降机，确保吊笼与对重不与附墙架相碰。（g）斜撑杆制作：在安装好附墙架后，再根据现场的实际情况用圆管Φ76mm×4.5mm制作斜撑杆，然后将斜撑杆一端焊接在下方的2块铁板上，另一端焊接在加强架的连接铁板上，如果施工条件允许可在三角形斜撑内再焊接腹杆。4结语1#主塔楼外用电梯附臂，设置于外升降平台之下，因主体结构逐渐收进的关系，自12~43层采用超长型钢构件超长附墙施工技术，共设置了13道超长附墙，确保了主体结构、装修工程的顺利实施。求。为减少计算长度，采取增加斜撑支撑点的方法解决，斜撑支撑位置在4500mm处，斜撑采用同附墙主结构件所用圆管，如图2所示。图2外用施工电梯附墙增加斜撑示意[1]刘彤.高层建筑施工外用电梯技术分析[J].黑龙江科学,2014(1):110.[2]郑俊文,李延龙,庞玉洁,等.建筑外用施工电梯无平台架安装技术[J].建筑施工,2013(5):422-424.[3]高鹏,周红.外用电梯的安装及安全管理[J].科教导刊:电子版,2013(2):131.[4]陈竞雄.高层建筑施工外用电梯安装要点[J].电梯工业,2002(2):41-42.[5]徐超.附墙电梯至施工层下层搭设爬梯安装方案[J].新疆钢铁,2011(4):54-55.2014·12BuildingConstruction1393郭涛范贵元王小龙:超高层建筑异形结构的外用电梯超长附墙施工技术斜撑所受应力为，斜撑强度复合满足要参考文献