酒店项目大跨度钢骨混凝土梁施工方案

酒店项目大跨度钢骨混凝土梁施工方案

郁卫华

上海市杨浦区教育资产管理中心

摘要：小南国花园大酒店项目位于上海市杨浦区营口路和佳木斯路交汇点，由五星级高级酒店、饭店及会议/婚礼中心，SPA功能三个部分组成。其中一层宴会厅高度为9.04米，二层，二层空缺，同时该位置三层为大跨度钢梁。本文主要介绍大跨度高支模施工和大钢梁吊装施工。

关键词：高支模；大跨度；大钢梁；钢梁吊装施工

Abstract：XiaoNanGuoGardenHotelprojectislocatedinintersectionpointofYingkouRoadandJiamusiRoad，YangpuDistrict，Shanghai.Theprojectconsistsofthreepartsofthefive-starluxuryhotels，restaurantsandconference/weddingcenter，aspa.Theballroomof1stflooris9.04mheight，ofwhich2ndfloorisvacant，whilethelocationof3rdfloorforlarge-spansteelgirder.Thisessaydescribestheconstructionoflargespanformworkandsteelgirderhoisting.

Keywords：highformwork；largespan；largesteelbeam；steelgirderhoisting

1绪论

近几年来，随着改革开放的不断深入，市场经济腾飞步伐加快，国外各大风投机构在全国各地抢滩登陆，大量热钱涌入，中国地产业以迅雷不及掩耳之势飞快增长，地产业项目一落成便都纷纷邀请各大品牌酒店或者自建酒店入驻，酒店行业的发展也转瞬间风靡大江南北。酒店作为大型公共建筑，所需硬件设施复杂多样，例如具备宽敞的前厅、不少于40套不小于20平方的客房、布局合理的各类中西式餐厅和酒吧、足够的冷库和厨房、至少容纳200人同时用餐的宴会厅等；应对上述要求需建筑与结构设计合理布置，建筑要求楼层净空高度高，视野开阔，结构体系复杂多样，尤其是大跨度钢骨混凝土梁的运用，更为现场施工增加了施工难度。大跨度钢骨混凝土梁大大提高了结构抗弯、抗拉、抗压等性能，减少竖向变形，降低了梁高，从而提高了净空高度，效果远比纯钢筋混凝土结构要好，广泛运用于酒店类公共建筑大跨度结构。本文主要介绍类似酒店项目工程中大跨度钢骨混凝土梁的高大模板体系施工和大型钢梁吊装方案。

2施工方案

2.1工程简介

2.1.1工程概况

小南国花园大酒店发展项目，工程地址位于杨浦区营口路和佳木斯路交汇点附近，由五星级高级酒店、饭店及会议/婚礼中心，SPA功能三个部分组成。地块占地面积13400m2，总建筑面积为79097m2，其中地上部分49313m2，地下部分29802m2。

本工程为大底盘多塔建筑，其中主塔楼（简称主楼）22层，次塔楼（简称副楼）11层。地下三层部分为人防地下室，地下一～地下二层为非人防地下室。地上一幢22层五星级酒店（主楼），一幢2-5层裙楼及一幢坐落于裙楼之上的11层SPA水疗中心（副楼）。主楼总高度约为88m（室外地面到主要屋面板顶）。副楼高度约53m。

结构型式为带钢支撑的钢砼框架-剪力墙结构体系，其中剪力墙底部加强区为一级抗震等级，其余为二级，框架为一级，框支框架为特一级抗震等级。基础采用桩承台加片筏基础。

设有客房、教堂、餐厅、会议室、洗浴中心和健身房及三层地下停车场，可提供约100间五星级标准客房及500个车位，建成后其教堂、婚礼中心可举办中式、西式婚礼，可容纳800余人同时就餐，为目前杨浦区及至上海市最高档超五星级休闲餐饮中心。

2.1.2工程特点

一层为4-10轴/D-G轴能容纳800人同时就餐的酒店宴会厅、4-10轴/G-K轴为宴会前厅，结构高度分别为9.54m、9.04m，为高支模区域，此处二楼楼板空缺，同时该位置三层存在大跨度钢梁，钢梁布置情况如下：

上述钢梁最大重量为：1318.8KG/M×23.2=30596.16KG=30.5T；

最小重量为：285.74G/M×15.6=4457.54KG=4.46T

2.1.3场地概况

本工程施工场地狭小，周边环境复杂，东侧距离居民小区最近处为6米，西侧北侧紧邻黄兴绿地，南侧距离走马塘河浜仅9米。施工道路在顶板结构完成后沿拟建物成环形道路，并限制车载吨位。材料堆场依据施工阶段布置，结构施工阶段材料依据工程进度进料，避免材料堆积。

2.1.4大跨度钢梁施工不利因素

2.1.4.1构件运输不利因素：

因本工程地处中环以内闹市中心，钢构件出厂及进入现场的时间，将会制约在每天晚上8：00-晨6：00前；又因钢梁长度在23米左右，运输过程中受制于城市道路，单件整根运输无法实现。

2.1.4.2进场道路及拼装场地不利因素：

因构件长度、重量的影响，构件进场时，需协调清除进场道路区域内堆放的材料、构配件、工器具等各类材料，协调出足够大小的拼装场地，以确保构件进场时不会因场地制约而产生延误、阻塞交通及其他影响工程正常施工的情形。

2.1.4.3钢结构吊装不利因素：

钢梁所处位置为裙房，裙房内楼板承载力约为600kg/m2，吊装机械无法在楼板上行走，故吊装机械不得不定位于裙房外地下室顶板之上，并按设计要求将吊装机械定位于地下室外墙及及立柱之上，同时吊装机械进出道路及施工区域内铺设路基箱及顶板梁下加钢立柱支撑以增加荷载受力面积。

2.2高支模混凝土梁施工方案

2.2.1H～K/4～10轴位置，48875×14050mm，二层梁、楼板空，自一层楼板面（-1.30m、-0.80标高）至三层楼板面（8.240m标高），结构高度为9.54（9.04）m，为框架结构，三层梁底标高主梁为7.740m、7.840m、8.040m，次梁为8.240m、8.340m；梁断面尺寸为850×1000mm、850×900mm、500×700mm、600×800mm、500×600mm；三层板底标高8.040m；板厚200mm；柱为850×850mm；其中柱按楼层标高分三次浇捣，第一次浇至与二层结构相同标高，第二次只浇筑到三层梁锚筋下口，第三次同高支撑部位梁、板面标高8.240m楼层同时浇捣。

一、梁模板基本参数

梁截面宽度B=850mm，

梁截面高度H=900mm，

H方向对拉螺栓2道，对拉螺栓直径14mm，

对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离（即计算跨度）600mm。

梁模板使用的木方截面45×86mm，

梁模板截面侧面木方距离300mm。

梁底模面板厚度h=18mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2。

梁侧模面板厚度h=18mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2。

二、梁模板荷载标准值计算

模板自重=0.340kN/m2；

钢筋自重=1.500kN/m3；

混凝土自重=24.000kN/m3；

施工荷载标准值=2.500kN/m2。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值：

其中c——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t——新浇混凝土的初凝时间，为0时（表示无资料）取200/（T+15），取5.714h；

T——混凝土的入模温度，取20.000℃；

V——混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；

H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.200m；

1——外加剂影响修正系数，取1.000；

2——混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2

考虑结构的重要性系数0.9，实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=0.9×32.000=28.800kN/m2

考虑结构的重要性系数0.9，倒混凝土时产生的荷载标准值F2=0.9×4.444=4.000kN/m2。

三、梁底模板木楞计算

梁底木方的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含！

四、梁模板侧模计算

面板直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的连续梁计算，计算如下

作用在梁侧模板的均布荷载q=（1.2×28.80+1.40×4.00）×0.90=36.144N/mm

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W=90.00×1.80×1.80/6=48.60cm3；

I=90.00×1.80×1.80×1.80/12=43.74cm4；

（1）抗弯强度计算

f=M/W<[f]

其中f——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；

M——面板的最大弯距（N.mm）；

W——面板的净截面抵抗矩；

[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；

M=0.100ql2

其中q——荷载设计值（kN/m）；

经计算得到M=0.100×（1.20×25.920+1.4×3.600）×0.300×0.300=0.325kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.325×1000×1000/48600=6.693N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f]，满足要求!

（2）抗剪计算[可以不计算]

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.600×（1.20×25.920+1.4×3.600）×0.300=6.506kN

截面抗剪强度计算值T=3×6506.0/（2×900.000×18.000）=0.602N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

抗剪强度验算T<[T]，满足要求!

（3）挠度计算

v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250

面板最大挠度计算值v=0.677×25.920×3004/（100×6000×437400）=0.542mm

面板的最大挠度小于300.0/250，满足要求!

五、穿梁螺栓计算

计算公式：N<[N]=fA

其中N——穿梁螺栓所受的拉力；

A——穿梁螺栓有效面积（mm2）；

f——穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

穿梁螺栓承受最大拉力N=（1.2×28.80+1.40×4.00）×0.90×0.60/2=10.84kN

穿梁螺栓直径为14mm；

穿梁螺栓有效直径为11.6mm；

穿梁螺栓有效面积为A=105.000mm2；

穿梁螺栓最大容许拉力值为[N]=17.850kN；

穿梁螺栓承受拉力最大值为N=10.843kN；

穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。

每个截面布置2道穿梁螺栓。

穿梁螺栓强度满足要求!

2.2.3D～G/4～10轴位置，50675×23200mm，二层（4.650m标高）梁、楼板空，自一层楼板面（-0.06m标高）至三层楼板面（8.640m标高），结构高度为8.7m，为一通高层结构，三层梁底标高主梁为7.640m、8.040m、8.140m，次梁为8.340mm；梁断面尺寸主梁为600×1000mm、1400×1800mm、600×600mm；三层板底标高8.460m；板厚180mm；9/E、9/F轴两柱为850×850mm；其中柱按楼层标高分三次浇捣，第一次浇至与二层结构相同标高，第二次只浇筑到三层梁锚筋下口，第三次同高支撑部位梁、板面标高8.640m楼层同时浇捣。

根据本工程特点：排架的计算高度为分为9.34m、8.91m、8.52m，采用外径48mm，壁厚3.5mm的钢管搭设。

2.2.4D～G/4～10轴位置（取1400×1800mm梁计算）

梁木模板与支撑计算书

一、梁模板基本参数

梁截面宽度B=1400mm，

梁截面高度H=1800mm，

H方向对拉螺栓3道，对拉螺栓直径14mm，

对拉螺栓在垂直于梁截面方向距离（即计算跨度）600mm。

梁模板使用的木方截面45×86mm，

梁模板截面侧面木方距离300mm。

梁底模面板厚度h=18mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2。

梁侧模面板厚度h=18mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=15N/mm2。

二、梁模板荷载标准值计算

模板自重=0.340kN/m2；

钢筋自重=1.500kN/m3；

混凝土自重=24.000kN/m3；

施工荷载标准值=2.500kN/m2。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值：

其中c——混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t——新浇混凝土的初凝时间，为0时（表示无资料）取200/（T+15），取5.714h；

T——混凝土的入模温度，取20.000℃；

V——混凝土的浇筑速度，取2.500m/h；

H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.200m；

1——外加剂影响修正系数，取1.000；

2——混凝土坍落度影响修正系数，取0.850。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=28.800kN/m2

考虑结构的重要性系数0.9，实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=0.9×32.000=28.800kN/m2

考虑结构的重要性系数0.9，倒混凝土时产生的荷载标准值F2=0.9×6.667=6.000kN/m2。

三、梁底模板木楞计算

梁底木方的计算在脚手架梁底支撑计算中已经包含！

四、梁模板侧模计算

面板直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的连续梁计算，计算如下

作用在梁侧模板的均布荷载q=（1.2×28.80+1.40×6.00）×1.80=77.328N/mm

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W=180.00×1.80×1.80/6=97.20cm3；

I=180.00×1.80×1.80×1.80/12=87.48cm4；

（1）抗弯强度计算f=M/W<[f]

其中f——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；

M——面板的最大弯距（N.mm）；

W——面板的净截面抵抗矩；

[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；

M=0.100ql2

其中q——荷载设计值（kN/m）；

经计算得到M=0.100×（1.20×51.840+1.4×10.800）×0.300×0.300=0.696kN.m

经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.696×1000×1000/97200=7.160N/mm2

面板的抗弯强度验算f<[f]，满足要求!

（2）抗剪计算[可以不计算]T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力Q=0.600×（1.20×51.840+1.4×10.800）×0.300=13.919kN

截面抗剪强度计算值T=3×13919.0/（2×1800.000×18.000）=0.644N/mm2

截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2

抗剪强度验算T<[T]，满足要求!

（3）挠度计算v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250

面板最大挠度计算值v=0.677×51.840×3004/（100×6000×874800）=0.542mm

面板的最大挠度小于300.0/250，满足要求!

五、穿梁螺栓计算

计算公式：N<[N]=fA

其中N——穿梁螺栓所受的拉力；

A——穿梁螺栓有效面积（mm2）；

f——穿梁螺栓的抗拉强度设计值，取170N/mm2；

穿梁螺栓承受最大拉力N=（1.2×28.80+1.40×6.00）×1.80×0.60/3=15.47kN

穿梁螺栓直径为14mm；

穿梁螺栓有效直径为11.6mm；

穿梁螺栓有效面积为A=105.000mm2；

穿梁螺栓最大容许拉力值为[N]=17.850kN；

穿梁螺栓承受拉力最大值为N=15.466kN；

穿梁螺栓的布置距离为侧龙骨的计算间距600mm。

每个截面布置3道穿梁螺栓。

穿梁螺栓强度满足要求!

2.3大跨度钢梁施工方案

根据上述不利因素及现场实际情况，结合设计意见，采取构件一次加工成型，构件成型验收合格后，将整根构件按规范进行分段，一段长度10米左右，另一段约为12米左右，拖运至现场后进行二次对接，对接完成后按规范要求进行验收，验收合格后再进行吊装。

在构件进场前一周，根据选用的车辆，制定进场路线，指定钢梁拼接区域，确保钢结构拼装及安装场地，同时增加作业时间，利用有限场地进行钢梁拼接，拼接完成后及时转移，确保拼接场地的利用率。

根据钢梁重量、机械停车位置及钢梁安装位置的水平距离，采用450T汽车吊进行钢梁吊装施工。

（1）前期准备：

1）钢梁安装前应符合构件外观、几何尺寸、高强螺栓孔；

2）吊装前应对吊装机具进行检查；

3）复合轴线、标高，定位孔位置，及时调整钢梁已知偏差；

4）绑扎揽风绳，检查钓饵、钢丝绳、锁具；

5）进行试吊，将钢梁吊离地面约50cm处，调整吊装重心，在钢梁下部垫上枕木，钢梁均采用4点吊装，在保证钢丝绳起吊角度的前提下，通过计算确定绑扎点。绑扎吊起点在梁中心线上，保证梁吊起时无扭曲变形，铁丝绳与构件接触处加垫木，防止对油漆造成破坏。

（2）钢梁安装：（见安装工艺流程图）

1）安装顺序：钢梁安装按从5-8轴的顺序进行安装。先安装D-G/5轴线处钢梁，再依次安装6、7、8轴线处钢梁。安装时，应注意调整吊车吊装位置，并保持同一回转方向，避免机械与已安装构件相碰。

2）安装工艺：安装钢梁时钢梁吊升到位后，按施工图进行对位，用冲钉将梁两端孔打紧、逼正，用螺栓拧紧。临时固定的螺栓数量不得少于该节点螺栓总数的30%。

3）安装螺栓连接完毕后，再钢牛腿与钢梁上翼缘板上焊接一块临时连接板，可以增加钢梁平面稳定防止扭曲就位的现象。

4）将安装螺栓拧紧，临时定位板焊接完毕后，吊车方可摘钩进行下一吊作业，然后按此步骤依次安装钢梁。

5）所有钢梁安装完毕后，进行腹板高强螺栓更换工作，更换螺栓时应注意间隔替换。

6）高强螺栓施工完毕后，进行上下翼缘板焊接。

结论

结合大跨度钢梁和高支模混凝土梁的运用，减小了混凝土梁的截面尺寸最终完成的宴会厅结构高度为9.54，净空高度为7.74m，机电安装及装修饰面完成后净空高度为6.9m，使得完成后的小南国花园大酒店宴会厅视野开阔，豪华又大气。

参考文献：

[1]建筑施工手册（第四版）．中国建筑工业出版社（2003年01月）

[2]PKPM施工软件（CMIS-上海版20111028）中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所

[3]中华人民共和国国家标准《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

[4]中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

[5]中华人民共和国国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）

[6]中华人民共和国国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

[7]中华人民共和国国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB

50300-2001）；

[8]中华人民共和国国家标准《建筑工程项目管理规范》（GB/T50326-2001）

[9]中华人民共和国国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

附录

附录1

高支模排架及平台施工