华为吊柱施工工法

预应力型钢混凝土吊柱施工工法

完成单位名称:中建五局第三建设有限公司

主要完成人:廖红陈洪根陈国辉黄智

1 前言

大空间、大跨度、高净空对于高档办公楼是一个重要需求。为实现大跨度、高净空的设计方法，普遍采用大截面梁、预应力梁、全钢结构、空间网架结构等。华为成都软件工厂摒弃传统设计形式，采用吊柱方式实现了一层大跨度、大空间、高净高的需求，并因未设计大梁从而保证了该区域其上各层与周边楼面标高的统一，保证了大楼的使用功能和整体建筑效果。中建五局三公司在华为成都软件工厂的软件生产楼上56根吊柱的施工的基础上进行实验和改进，总结了本工法，为以后该结构类型的施工提供了可靠经验。

2 工法特点

2.1在实现本层小起拱大空间、大跨度、高净空的设计使用要求的同时，保证了该区域其上各层标高与周边楼面统一，保证了建筑的使用功能和整体效果。

2.2预应力的采用使结构性能增强，节约材料，节约能源，使用性能优越。

2.3 监控手段先进、全面，安全性更有把握：本工法采用千斤顶拉力、行程，焊缝变形值和楼层标高三个数值同时观测的方

法，更有利于掌握结构的受力工作状态。

2.4节约工期：经实验，采用该工法能将原15天每层的进度加快到8天每层。

3 适用范围

适用于在局部采用预应力、钢结构、钢筋混凝土结构共同组合作用下的结构及类似结构施工。

4 工艺原理

利用受拉性能很好的预应力型钢混凝土吊柱，将几层梁板吊在顶层大梁上，从而实现底层在不设计大梁的情况下，获得大跨度、高净高的大空间，并确保其上各层标高与周边楼面统一，保证建筑的使用功能和整体效果。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

5.1.1总体流程

搭设二层支撑架→首节吊柱安装及浇筑混凝土→依次安装二、三、四节吊柱→安装屋面大梁钢筋并浇筑砼→拆除二、三、四层架体→割除最后两节之间连接耳板→预应力张拉→最后两节箱型柱焊接→波纹管灌浆及箱型柱灌浆→顶层柱钢筋及混凝土施工→拆除一层及以下支撑架。

5.1.2第二层结构施工流程

●搭设第二层支模架

●搭设梁底模板

●安装梁底钢筋及箍筋并向两边推移

●吊装第一节钢结构吊柱

●安装锚具、波纹管、钢绞线、预留波纹管内灌浆孔

●安装梁面筋

●安装柱钢筋

●安装梁箍筋

●校正位臵垂直度和标高

●关模及平台板模板

●浇注第一次混凝土

●柱钢筋安装

●安装柱模板至接头下500

●浇注第二次混凝土（箱型柱与模板之间），高度2500.

●灌注第一节箱型柱及波纹管之间的灌浆料

5.1.3第三层结构施工流程

●土建工序同二层

●吊柱施工如下：将第二节主体吊至工作面架体上平放，穿波纹

管及钢绞线，再采用塔吊将主体吊正、校正。（不能一次吊装的先按上述步骤施工，再连接另两块H型钢梁，再次校正）。

●连接耳板及焊接柱体。

●焊缝检测

●进行土建工序

●灌注第二节箱型柱及波纹管之间的灌浆料

●浇注第四次混凝土（箱型柱与模板之间）

5.1.4第四层结构施工流程

●土建工序同二、三层

●吊柱施工同二节

●焊缝检测

●进行土建工序

●浇注第五次混凝土

●灌注第三节箱型柱及波纹管之间的灌浆料

5.1.5第五层结构施工流程

●土建工序同二、三、四层

●吊柱施工同二、三节

●进行土建工序

●浇注第六次混凝土及吊模混凝土

●待第六次混凝土浇注28天后，混凝土达到强度，拆除2~4层

支模架。

●张拉预应力钢绞线至设计值

●在波纹管内灌注膨胀水泥浆

●结构变形稳定后焊接第三段与第四段之间焊缝，割除耳板

●灌注第四节箱型柱及波纹管之间的灌浆料

●安装第四层柱模板

●浇注第七次混凝土（微膨胀C45混凝土）

5.2 操作要点

5.2.1支撑体系

1架体

1）采用扣件式钢管脚手架，为保证架体稳定性，支撑体系应当编制专项方案并进行专家论证。钢管支撑平台与周围同层的钢管支撑架连成整体，以保证挑板和吊柱施工时支撑体系的稳定。

2）张拉前拆除二至四层架体，保留一层以下架体。

3）为了保证架体稳定性，在吊柱部位的底部，应当采用加固井字架体支撑箱型柱和型钢梁的自重。如图：

5.900

吊柱第一节

二层梁立放木方横放木方一层梁

附加支撑井字架四周之字撑

500

2起拱

除按照设计值进行起拱外，在顶层吊柱施工时，为了在张拉后达到焊接时预计的焊缝宽度，还应考虑施工时在达到强度后拆模后由于自重荷载的回落值，根据多次观测，该值一般为跨度的万分之一至万分之二。

900036001100

9001800

1800

L b =3600

L d =3800

L e =11550

起拱高度22.5

起拱高度22.5

起拱高度28.5

起拱高度28.5

起拱高度22.5

起拱高度22.5

起拱高度28.5

起拱高度28.5

5.2.2钢柱的加工制作及吊装

1 箱型柱加工要求

翼缘加工反变形控制要求：由于翼缘外伸箱体结构存在结构焊接不对称的情况，所以一定会造成焊接角变形的产生，若角变形过大，对构件的外形尺寸、直线度、平整度将会带来严重的结果，且很难进行矫正，所以为保证箱体焊后的外形尺寸、直线度、平整度符合设计和规范要求，对于本工程若结构出现焊接不对称时，宜先预设焊接反变形（焊接反变形量须按试件焊后进行实测），本工程箱体外侧两块面板由于存在此种情况，故需设臵反变形，角变形产生情况和反变形设臵如下图示。