1工程概况
深圳华星光电有限公司第8.5代薄膜晶体管液显示器件项目位于深圳市光明新区光明大道以北,东坡河以东,龙大高速以西,总占地面积m2。
项目核心01号建筑由附属用房和阵列-彩膜厂房组成,建筑平面投影为长方形,平面尺寸为.2m×.2m;钢结构屋盖平面尺寸为.2m×m。其中附属用房为南、北侧钢筋混凝土框架结构,屋顶标高为33.40m,屋顶标高为12.40m;阵列-彩膜厂房为4层混凝土框架+正交桁架屋盖结构,钢屋盖顶标高为36.65m。
图1结构分解图
图2平面图
图3剖面图
阵列-彩膜厂设置了2层(F40层和F20层)洁净室即电子芯片生产车间,该区域要求空气达到百万级洁净标准。根据工艺要求,钢筋混凝土井字梁结构,上万条管线需贯穿该楼层,同时在两层楼板上需留设大量的孔洞(即井字梁回风孔)。本工程采用不可脱式FRP华夫板模板作为钢筋混凝土现浇井字梁楼板工具式模板。移交楼面(装修前)的状态必需为平整,无缝隙,无坑洼,无磕碰。
2方案对比
01号厂房建筑投影面积达m2,钢屋盖用钢量约t。单榀桁架跨度达到m,每榀桁架间距10.8m,并且钢结构屋盖位于4层混凝土柱上,合同工期天,其中安装工期60天。同时,现场只提供m2作为钢结构的拼装、堆放场地,并且距1号厂房约m。与民用建筑不同的是F40层华夫板面层必需作相应保护措施。因此本工程重点是工期和华夫板的保护。
经研究可采用“移动式塔吊分片吊装”、“高空组装,累计滑移”和“50t履带吊上F40层楼面吊装”三种方案,各有优劣点,我们对3种方案多方面进行对比分析。
表1方案对比
表2项目管理角度对比
通过上述多个方面的比较,方案1的吊装效率较高,构件可以一次到位;工程的前期准备周期短,技术成熟,操作简单。施工中依照土建的流水作业,能够紧跟土建的施工工期。而且,施工过程中吊装顺序灵活,可以根据现场的变化及时修改吊装顺序,工期有保障;但是8台大型移动塔吊的报验及轨道安装时间较长,轨道的加工重量约t,与土建的交叉作业较多。并且高空作业较多,需要施工方在结构的制作、安装方面严格按照国家规范和设计要求执行,对整体结构的质量监控要求较严。移动塔吊与楼面绝缘作业。
方案2的桁架组装大多是在场地胎架上进行,因此在质量上较为容易控制。但是,该滑移方案中最重要的滑移工作给施工带来了许多技术难点,首先的补强措施需要大量的钢材进行预埋、制作,增加了材料成本;其次,滑移中的风险较大,在桁架单元的同步滑移中对RC柱的推力较大,即使采取了相应的补强措施,也会对RC柱的垂直度带来偏差(具体偏差的大小视施工具体情况而论);在桁架单元就位后的同步卸载过程中,也需要对RC柱的承载和桁架的变形进行严格的监控;最后,最重要的是滑移的施工条件要求较高,在滑移前需要至少1/3区的RC柱提前浇注完工,才具备滑移条件,而且,RC柱的施工顺序必须严格按照从两端向中间依次完成,如果中间任何一根RC柱有意外事件不能及时交付,则滑移工作将停止下来等待有问题的RC处理完成后才可以继续施工。施工过程中一旦工期落后无法进行赶工,对工期的保证风险较大。
方案3与方案1的施工方法相类似,但优于方案1,首先履带吊吊装灵活,并且可根据工期随时调配履带吊的数量,最大限度的保证工期。其二,无需进行轨道的设计,加工及安装,前期项目的准备投入大大降低。其三,50t履带吊的市场资源较丰富。但是履带吊的行走路线需标示并且作相应的华夫板保护措施,同时验算楼板承载力作相应的加固处理。
因此,50t履带吊上楼面吊装方案为项目的最终实施方案。下面简单简介绍方案3。
3阵列厂房施工方案
3.1方案简述
土建完成3层及3层以下的施工,共分5个区提交4层工作面,A区B、D区C、E区。首先提交4层15~21(A区)轴线工作面,预埋件随土建施工安装完成。
阵列(01号)厂房所有钢构件全部散件运抵现场,在现场利用4台50t履带吊和8台25t汽车吊将其拼装成多段桁架,再利用2台t和2台t履带吊将拼好的多段桁架及16台50t履带吊和16台25t汽车吊倒运到四层楼面上,50t吊机在四层结构顶上进行主桁架的安装,25t汽车吊进行次桁架及上下弦支撑的安装。
安装完A区钢结构后,B、D区钢结构开始安装。DECK板的安装在完成至18~19轴时钢结构开始介入,随屋盖钢结构施工进度安装。
为了确保结构的安全稳定,安装完成一段主桁架后,立即穿叉安装与之相邻的主桁架间次桁架、上下弦支撑等,确保尽快形成稳定体系,然后及时拆除临时支撑,投入到后续主桁架分段的安装中,以减少临时支撑材料的投入。
图4施工分区图(多层洁净室厂房钢屋盖施工方法)
3.2楼面承载力验算
方案3可操作性的关键是F40层楼面承载力可否满足50t履带行走及吊装构件的要求。因此有必要验算F40层楼面的承载力。
L40层楼面柱网轴线为5.4m×4.5m,而L30层楼面柱网轴线为10.8m×18m。L30和L40在10.8m×18m区域组成了空间混凝土桁架结构体系,F40层楼板由截面×mm,间距约mm的密肋井格梁组成,F30层设置的转换大梁截面为×mm,且每个10.8m×18m区域梁、柱配筋基本一样。根据施工方案两侧各布置8台履带吊共16台,10台用于桁架安装,另外6台用于华夫板保护措施及构件导运;钢屋盖由中间向两边安装,履带吊沿建筑的东、西向行走,沿南、北向吊装。(洁净室
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