滁州惠科第8.6代薄膜晶体管液晶显示器件主厂房工程为在建的最大单体洁净厂房,位于滁州市经济开发区苏滁大道。工程总建筑面积约63万m²,地上4层,建筑高度46.20m,平面尺寸为427.45m×361.80m。合同工期为395d。厂房分为核心区、支持区及错层区,设置一横两纵3条通道(见图1)。

　　 该工程单层施工面积大且工期紧,尤其是错层区的,单层面积约32 000m²,按照节点要求需在30d内完成L10,L20层。按以往类似工程经验,通道区域后施工采用盘扣式脚手架进行搭设,该方法影响现场物流运输、安全性低、对项目的工期履约及安全管理存在较大影响。为克服现有技术中材料运输、安全性能低等技术缺陷,项目在错层区区域设置兼通道用钢结构支撑架(见图2)。

　　 错层区域横向通道宽5.8m(内净宽4.5m),长约90m,净高4.475m(确保通行高度需求最大的混凝土罐车顺利通行)。支撑架采用钢管柱+工字钢+钢板提前搭设。

　　 该支撑架采用ɸ300×10的I40a钢管柱,16mm厚的[16钢板,PL30×550×550及PL16×600×600封板,PL12×150×150加劲肋,并采用ɸ48×3.6钢管在通道内侧搭设防撞柱。

　　 该支撑架适用于大型厂房等超高超大空间且工期紧的钢结构和混凝土工程,推广范围较大,有很好的社会效应和经济效益,解决厂房类物流运输难、工期紧等难题。

　　 利用仿真分析软件MIDAS对该支撑架的施工过程进行计算机模拟,复核支撑架的结构安全性和可靠性。

　　 在恒荷载和活荷载标准组合下,横向分配梁最大竖向位移为13mm<5 800/250mm=23.2mm(GB50017—2003《钢结构设计规范》);钢板最大竖向位移12.3mm<5 800/250mm=23.2mm,符合规范设计要求。

　　 在基本组合下,分析构件最大组合应力(见图3)、剪切应力,构件的最大组合应力为199.4N/mm²<215N/mm²,同时剪应力44.4N/mm²<125N/mm²,符合规范设计要求。

　　 1)测量放线校核通道处底板面标高,根据设计图纸放出钢管柱基础的位置。

　　 2)基础施工采用C35混凝土施工700mm×700mm×40mm的基础。确保单个基础面和左右2根柱基础面标高一致。

　　 3)安装钢管柱在钢筋混凝土基础面上设置底板,按设计图纸长度确定钢管柱长度,将钢管柱焊接在方形底板上,底板通过螺栓与地面锚固在一起。

　　 4)安装纵向工字钢梁在钢管柱上方焊接方形盖板,在盖板上方沿纵向放置2I40a,工字钢对接处采用焊接固定。

　　 5)安装横向工字钢梁在纵向工字钢梁上放置I40a,1 200mm高的梁下放置2I40a,其他区域放置1根I40a,工字钢间距1 500mm。横向工字钢与纵向工字钢采用焊接固定。

　　 6)钢板铺设将5m×1.5m×16mm钢板铺设在工字钢上方,钢板间采用焊接固定。钢管柱柱脚采用200mm高C35素混凝土进行包柱。在端头柱间采用2[16a槽钢作为斜撑焊接。梁柱采用I16a斜向拉接。

　　 7)梁板模板支设钢板上方支设梁板模板,在1 200mm高的梁下方直接采用木方加固,其他区域采用钢管配合顶托进行加固。沿梁纵向立杆间距为900mm。板下方钢管立杆间距为900mm×900mm。1 200mm高梁下采用双立杆,非1 200mm高梁下采用单立杆及2道横杆。

　　 主结构施工时梁对拉螺杆孔径过小,无法承受钢板质量,为方便后期安全通道拆除工作,在通道上方的L10层楼板下底面埋设预埋件,预埋件处每根钢管柱两侧距框架梁边500mm处各预埋1个埋件,共60个,安装时埋件需与板底筋焊接牢固。

　　 根据工期计划,本通道拆除工作于2层顶板浇筑完成10d后开始,工期预计7d,拆除施工前确保通道上方搭设的脚手架及木方模板全部清理完毕,通道顶部无可坠落物后方可施工。通道由上到下拆除顺序为:钢板→横向次梁→纵向双拼主梁→立柱及预埋板。拆除后的构件有序堆放,由专人指挥堆放装车运至堆场。

　　 1)钢板拆除用割枪割除全部待拆除钢板叠加处及钢板与次梁焊缝处,钢板严禁随意切割,因钢板自(37)向(32)轴叠加铺设,因此拆除时须自(32)轴向(37)轴施工。

　　 将2个倒链固定在同侧楼面底部的预埋件上,用倒链吊起钢板,将缆风绳固定于钢板上,一人位于通道下方用缆风绳牵引,慢慢将钢板转运至地面,拆除北侧2块钢板后,将倒链固定于另一侧的埋件上,同法拆除南侧2块钢板。

　　 2)横向次梁拆除拆除前用缆风绳加固钢柱,防止碰撞。

　　 用倒链约束钢梁,用割枪割除次梁与主梁间的焊缝,吊起钢梁,将缆风绳固定于次梁上,一人位于通道下方用缆风绳牵引,将钢梁运至地面。

　　 3)纵向双抱主梁拆除待拆除梁上方横向梁后,在纵向梁两端搭设活动脚手架。

　　 用倒链约束钢梁,用割枪割除梁与柱头板焊缝,吊起钢梁,用缆风绳固定,一人位于通道下方用缆风绳牵引,将钢梁运至地面。

　　 4)柱拆除在柱头板两侧对称开孔,用倒链及钢丝绳加固,将倒链固定在埋件上,确保倒链垂直后,方可切割柱,完成切割后,慢慢松开倒链,将柱慢慢倾斜,缓缓放倒。

　　 5)柱底板拆除割断化学锚栓,取出柱底板,切除全部裸露的锚栓。

　　 6)拆除后的材料由专人指挥堆放装车运至堆场。

　　 选取材料用量最多的奇氏楼板层作为内区运输车次及塔式起重机吊次的分析点(见表1)。

　　 塔式起重机每天吊运211次,考虑放大按250次计算,每次10min,共42h,塔式起重机白天吊运约12h,2台塔式起重机共24h,剩余18h需采用汽车式起重机配合吊运。汽车式起重机吊次为18/42×250=108次,汽车式起重机每次吊运按15min考虑,需27h,布置2台汽车式起重机定点辅助运输,同时需考虑加班吊运。

　　 结合塔式起重机吊次分析,内区共需额外布置2台汽车式起重机。根据表1,每台垂直运输设备需吊运65/4=17车次,每天吊运按12h考虑,每辆车≤12/17×60=42min。

　　 按照内部通道停车最少、交接最快的原则,每个吊运点部位以1辆卸车、1辆就近定点押车、其他车辆外围候车的方式考虑(每区最多停靠8辆)。

　　 通过在错层区设置支撑架,通道区域主体结构随其他区域主体一同施工,错层区L10,L20层工期节点提前2d完成,同时为核心区物流组织提供保证(需保证14h通行),最终洁净厂房提前16d封顶。