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?【央企信托-119号成都都江堰非标政信集合信托计划】
【基本要素】规模3亿,24个月,自然季度付息
❤【预期年化收益率】30万及以上:7.3%
?【风控条件】
?融资人:成都都江堰投资发展集团有限公司,注册资本50.00亿元,是当地最重要的国有资产运营主体,收入结构多元,主营业务具有很强的区域专营性,极具行业垄断地位,主体评级AA+。截止2023年6月底,总资产1068.83亿元,净资产466.79亿元,营业收入28.92亿元,偿债能力较强。
?担保人:都江堰兴堰投资有限公司,注册资本2.18亿元,是当地重要的基础设施和安居房建设主体,实现了与成都在城市基础设施、产业布局等方面的有效对接,主体评级AA。截止2022年9月底,总资产162.86亿元,净资产79.87亿元,营业收入2.03亿元,担保能力强。
?【成都都江堰简介】成都市,是成渝地区双城经济圈核心城市,新一线城市排名第一,2022年GDP达20817.50亿元,一般预算收入1722.34亿元。都江堰是成都下辖县级市、成都一小时经济圈、成渝经济核心城市、世界文化遗产(2000年被联合国教科文组织列入“世界文化遗产”名录)、世界灌溉工程遗产 、全国重点文物保护单位、国家级风景名胜区、国家5A级旅游景区。2022年GDP达483.66亿元,一般预算收入达33.76亿元,财政实力强,发展势头强劲。
信托定融政信知识:
并对开挖方法作了简要介绍关键字: 隧道 断层 破碎带 支护施工 东风隧道是朔黄铁路线上第四长大隧道,系双线隧道,全长3290m,我部施工出口端DIK47+610-DIK48+974段,长1364m.其中 DIK47+880-Dm48+040段通过Ⅱ类围岩断层破碎带,岩性主要为片岩、页岩、砂岩且夹薄层泥灰岩,节理、层理及裂隙发育,层面交错,风化极为严重,呈压碎状态,致使围岩自稳能力极差,成型困难
针对上述情况,结合施工生产要素及施工生产能力,按照“管超前、严注浆、短开挖、不 (弱)爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则,在拱部超前小管棚注浆预固结围岩的保护下,采用三部台阶法进行施工
拱部预留核心土,周边采用风镐开挖,核心土及中槽运用PC200挖掘机开挖
一、超前小管棚施工 1.1 工艺原理在破碎松散岩体中超前钻孔,打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液,浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中,并将其中的空气、水分排出,使松散破碎体胶结、胶化,形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体,从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性;使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体,在壳体的保护下进行开挖支护施工
1.2 小管棚及注浆设计采用4m/根的∮42mm小导管布设在拱部,外插角5°~7°,环向间距33cm,纵向环距2.5m,即每施作一排小导管,开挖支护2.5m;压注1:1水泥浆液,采用525#普通硅酸盐水泥,浆液中掺水泥用量 3~5%的40Be‘水玻璃,以缩短浆液的胶化固结时间,控制浆液的扩散范围
1.3 施工要点 1.3.1 小导管加工4m/根的∮42mm小钢管一端加工成尖锥形,距另一端100cm的位置开始至尖锥端之间按梅花型间距为20cm布设∮6mm的孔眼4排,以利于小导管推进和浆液渗入破碎岩体
1.3.2 小导管安设如岩体松软,采用YT-28型风动凿岩机直接推送,如遇夹有坚硬岩石处,先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位
在施作小导管前应注意: 第一,喷3~5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙,为注浆作好准备工作; 第二,准确测量隧道中心线和高程,并按设计标出小导管的位置,误差±15mm; 第三,用线绳定出隧道中心面,随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向,以控制外插角达到设计的标准; 第四,施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行,为提前注浆留好作业空间
1.3.3 注浆选用UB6型注浆泵注浆,采用浆液搅拌桶制浆
为防止浆液从其他孔眼溢出,注浆前对所有孔眼安装止浆塞,注浆顺序从两侧拱脚向拱顶
由于岩体孔隙不均匀,考虑风镐环形开挖的方便,同时要达到固结破碎松散岩体的目的,保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定,形成有一定强度及密实度的壳体,特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力,采取注浆终压(0.8~1.2MPa)和注浆量双控注浆质量,拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶
通过现场试验确定拱脚终压为1.2MPa,拱腰范围为1.0MPa,拱顶为0.8MPa.注浆时相邻孔眼需间隔开,不能连续注浆,以确保固结效果,又达到控制注浆量的目的
二、开挖为控制超欠挖及减少对围岩的扰动,拱部弧形及边墙周边均采用风镐分台阶开挖,核心土及中槽均采用挖掘机开挖,开挖进尺根据围岩稳定性确定为l—2棍钢格栅的间距,即0.5~1.0m,边墙按钢格栅的两个单元分两个台阶施工,上下台阶相距2m,左右边墙错开2m. 三、锚喷初期支护 3.1 初期支护参数系统锚杆采用3m/根的WTD25型中空注浆锚杆,纵向、环向间距均为100cm,梅花型布置;拱墙设钢格栅,间距50cm,钢格栅每侧拱脚设4m/根的WTD25中空注浆锁口锚杆,按梅花型布置在钢格栅的两侧,环向间距50cm;挂∮6双层钢筋网,网格尺寸为15cm×15cm,喷射混凝土厚 25cm. 3.2 喷射混凝土材料及机具选定 3.2.1 机具喷混凝土采用Bz—5型混凝土喷射机,压力为0.2~0.4MPa. 3.2.2 水泥及细骨科采用425并普通硅酸盐水泥;细骨料选用山西原平市忻口砂,砂率控制在50%,含泥量≤3%
3.2.3 粗骨科采用规格为7~15mm的碎石,经试验选用石灰岩生产的各项指标均达到设计要求的碎石
3.2.4 粘稠剂选用STC型粘稠剂,经现场试验,最佳掺量为水泥用量的10%,3min初凝,6min终凝,而且可大量减少回弹量
3.2.5 水灰比水灰比过大、过小都会使混凝土回弹量增加,浪费大量的材料;经现场多次试验确定,水灰比为o.47的混凝土喷射效果最佳
3.3 喷射混凝土开挖后为缩短围岩的暴露时间,防止围岩进一步风化,必须先初喷混凝土3~5cm厚再封闭围岩;待钢格栅及钢筋网安设好后,再喷混凝土10~12cm°;最后在下一循环喷射混凝土时分两次喷射至设计厚度
(1)采用掺STC型粘稠剂半湿式喷射混凝土工艺,减小洞内粉尘污染及回弹量
(2)喷射前用高压风将岩壁面的粉尘和杂物吹干净,水泥、粗、细骨料加少量水,用搅拌机干拌,水量按水灰比配制混凝土应加入水总量的20%;拌好后将干料运至喷射作业点再进行人工拌和,并按水泥用量的10%掺入粘稠剂
(3)喷射作业分段、分片由下向上依次分层进行,每段长度为3m.为加快混凝土强度的增长速度及提高混凝土的喷射效果,用多盏碘钨灯提高作业环境温度
(4)喷头喷射方向与岩面偏角小于10°,夹角为45°;喷头至受喷面距离在0.6~1.0m之间,喷头呈螺旋形均匀缓慢移动,一般绕圈直径在0.4m为宜
3.4 注浆在初喷混凝土封闭围岩后按设计布设锚杆和注浆
锚杆孔位误差控制在《铁路隧道施工规范》规定的误差范围之内
3.4.1 钻进用YT—28型手持式风动凿岩机凿孔并清孔,应沿径向进行钻孔,确保锚入稳定岩层的深度
3.4.2 插入锚杆将安装好锚头的WTD25中空注浆锚杆插入锚孔,锚头上的倒刺立即将锚杆挂住
3.4.3 安装止浆塞、垫板、螺母在锚杆尾端安装止浆塞、垫板和螺母
3.4.4 注浆通过快速注浆接头将锚杆尾端和UB6型注浆机连接
开动机器压注1:1水泥浆,掺水泥用量3%的40Be‘的水玻璃,为了保证锚固质量及改良围岩结构,注浆终压必须达到0.8MPa. 3.5 挂钢筋钢筋网片采用∮6圆钢,除锈处理后按设计加工成100cm×200cm的网片;挂设时网片必须随受喷面的起伏铺设,与受喷面间留3cm作为保护层,网片与系统锚杆焊接牢固,确保喷射混凝土时不移动
3.6 安设钢格栅钢筋除锈后按设计要求分节加工成型,钢格栅分节间通过钢板用螺栓联接
(1)钢格栅严格按设计间距架立
(2)为充分发挥钢格栅的承载能力,首先要求钢格栅必须垂直且与线路方向垂直;其次,架立拱部钢格栅时,严格控制左、右拱脚标高,以防拱架偏斜,影响与边墙钢格栅架的圆顺连接或侵入衬砌厚度
(3)为方便拱部钢格栅与边墙钢格栅的连接,在拱脚连接处铺不小于20cm厚的粗砂或石屑
边墙钢格栅底部必须置于基岩上,以防下沉变形
四、监控量测初期支护完成后,在拱顶、拱脚及边墙的内轨顶面标高处埋设测点进行拱顶下沉和水平收敛量测
测试元件用∮12圆钢加工而成,每根元件长25cm,锚入初期支护体20cm,外露5cm,以防震动影响量测结果
水平收敛量测采用铁科院武汉岩体力学研究所研制的收敛仪进行观测
量测频率开始6h观测1次,然后根据变形量的减小而减小量测频率,即12h、24h、48h、72h、168h,根据量测结果及时调整工序及预留变形量、开挖进尺等,便于指导施工,确保施工安全
量测点每隔5m布设1组
经量测,拱顶最大累计下沉量为11mm,水平最大累计收敛量为13mm.通过对断层破碎带采用超前小导管棚预支护、人工环形及周边开挖技术和锚喷初期支护措施,且通过现场监控量测得出以下结论: (1)周边人工开挖可减小对围岩的扰动,有效控制超欠挖
(2)超前小管棚注浆预支护,可以大量减少拱部围岩的掉块,保证了施工安全、质量和进度
(3)通过现场监控量测,将预留变形量由设计的10cm调至5cm
从而对梁式转换层的设计及施工进行探讨
关键词:高层 梁式转换 结构设计 1 前言 高层建筑由于空间空能的复杂化,使得建筑结构也随之改变
在当前高层建筑设计中,为满足建筑使用功能需要,底部数层常设置为大空间,而上部标准层多为小开间,致使上层的部分竖向承重结构不能直接落地,需在两种结构的交接部位设置结构转换
常用的转换形式有:梁式转换层、板式转换层、箱式转换层、桁架式转换层等多种形式
其中梁式转换层具有传力路径清晰快捷,工作可靠,构造简单,施工方便等优点,是目前国内应用最广的转换层结构型式
2 工程概况 某商住楼建筑高度为75m
地下室两层,层高4.5m;一~三层为商业用房,层高5m;四至二十三层为住宅,层高为 3m
此工程为商住合一的高层建筑,由于不同的用途需要不同的空间组合形式,因此除了主体中间部分(电梯间、楼梯间等公共部分) 布置成落地剪力墙核心筒,其他部分均不能采用一种结构体系
须在三层顶采用结构转换的方法过渡为另一种结构形式
转换层上下楼层的结构布置详见图一、图二
3 梁式转换层特点 带有转换层的建筑结构及转换层大梁一般有如下特点: ⑴在荷载作用下,转换梁与框支柱连结处应力高度集中,容易引起震害,在抗震方面要进行专门的构造处理; ⑵转换层大梁要承受上部若干层传下的巨大荷载,或悬挂下部多层重力,使得大梁的内力很大
因此,竖向荷载成了控制大梁设计的主要因素之一; ⑶为了保证转换层有足够的强度和刚度,致使转换层不可避免地高而大,梁的截面尺寸大,多少会影响该层的使用空间,自重大,耗费材料多,造价昂贵; ⑷连续施工的劳动强度大,而且施工难度大
因此,无论从建筑设计,还是从结构和施工的角度来看,对高层建筑中转换层的重视是十分必要的
4 结构设计 4.1 结构选型 结构转换层的类型很多,对于此工程来说,如果采用厚板转换存在以下问题:转换厚板的混凝土及钢材用量都很大,增加投资成本,并且施工难度大;受力情况复杂,计算过程繁琐
如果选用箱形转换,优点是结构整体性好,不管上部结构布置多么复杂,仍能保证上、下竖向构件的有效传力
但是从结构设计角度考虑,内力分析较为复杂,转换层设计的技术储备不足,难度相对较大,且施工难度也大
梁式转换层优点主要表现为设计和施工简单,转换构件受力明确,经济合理性强
内部空间自由畅通,满足管线布置要求,在转换梁结构受力较小的部位可以开洞口,容易满足建筑对功能的要求
4.2 设计原则 高层建筑中转换层的设置造成建筑物竖向刚度的突变,地震作用时在转换层上下容易形成薄弱环节,对结构抗震不利,故转换层结构在设计时应遵循以下原则: ⑴为防止沿竖向刚度变化过于悬殊形成薄弱层,设 计中应考虑使上、下层刚度比 γ≤2 ,尽量接近 1
这样才能保证结构竖向刚度的变化不至于太大,使上柱有良 好的抗侧力性能,减少竖向刚度变化,有利于结构整体 受力
上下层刚度比计算式如式一所示
式一:γ=(Gi+1Ai+1hi)/(GiAihi+1) Gi、Gi+1―第 i、i+1 层混凝土剪变模量; Ai、Ai+1―第 i、i+1 层 折 算 抗 剪 截 面 面 积 (A=AW +0.12AC); AW―在所计算的方向上剪力墙的全部有效截面面积; Ac―全部柱的截面面积; hi、hi+1―第 i、i+1 层的层高
⑵尽可能减少需结构转换的竖向构件,直接落地的竖向构件越多,转换结构越少,转换层造成的刚度突变就越小,对结构抗震更有利
⑶设计中应保证转换层有足够的刚度,一般应使梁高度不小于跨度的 1/6,才能保证内力在转换层及其下部构件中分配合理,转换梁、剪力墙柱有良好的受力性能,能较好地起到结构转换作用
4.3 转换层结构布置 由于上部住宅空间划分很多,所以在转换层需要设置为二次转换,即设置转换主梁和次梁;同时设置部分短肢剪力墙以满足建筑功能要求,转换层结构布置平面如三所示
4.4 构造措施 首先对整体结构进行概念设计,采用必要的结构构造措施是保证抗震设防要求的重要手段
本工程采用了以下一些构造措施: ⑴加强底部框支层的刚度和延性
根据转换层结构设计原则,转换层上下结构侧向刚度比值在抗震设计时不应大于 2
为了减小上下层刚度比,底部三层核心筒及剪力墙厚度为 300mm,3 层以上为 200mm;混凝土等级 C40,3层以上 C35~C25
由于核心筒位置较偏,南向刚度较大,因此在底部北边位置适当部位增设了短肢剪力墙,使刚心和质心尽量重合,也提高了底部刚度,使其满足刚度比限值
⑵加强转换层楼板的刚度及延性,确保水平荷载的可靠传递,楼板厚度取200mm,双层双向配筋,每层每方向的配筋率为0.25%,加强了整体性
⑶短肢剪力墙尽量布置在框支柱上,避免在框支柱间设置剪力墙,墙肢可以长一些,这样大幅度降低了转换大梁的弯矩,同时也降低梁高和配筋
选用形式上尽量采用 L 型、T 型、+型,避免使用一字型
⑷为加强转换层的整体协调能力,在转换层楼面上周边及内部非门洞口的地方做一些矮墙,墙高伸至窗台底面
作为一种安全储备,在计算中未考虑该段墙
4.5 结构计算 对于高层结构的分析,合理选择计算软件非常重要,它直接影响结果的精度和可靠度
本工程选用以墙元模型模拟剪力墙的SATWE为主并结合ETABS空间有限元软件进行分析
根据经验初步选定转换梁截面,用 SATWE 进行结构整体计算,得到转换梁所受设计剪力后,按照该值不大于0.15fcbh/0.85 校核截面尺寸
对转换梁不仅有强度 要求,也有刚度要求
本工程转换层的层高为5m,转换梁的最大跨度为8.9m,大梁截面尺寸为 800mm×1900mm,600mm×1600mm,400mm×1700mm
梁宽度不小于上部墙体厚度(200mm),梁高度大于梁跨度的 1/6,均满足要求
根据轴压比及构造要求确定框支柱主要截面尺寸:700mm×900mm,900mm×900mm,850mm×850mm
对于复杂高层建筑,需要考虑扭转耦联,计算中还要考虑模拟施工加载,计算发现梁一次加载在结构的大 部分位置配筋均多于分层加载配筋
采用SATWE 整体分 析求出结构顶点位移、层间相对位移、落地剪力墙所分担的地震剪力
由于设置次梁转换,使结构处于复杂的空间受力状态,现有程序不能正确反映其受力,因此在整体分析的基础上,取其内力进行人工配筋校核
根据上部结构传递给转换层的荷载,用 FEQ 对转换层本身及其上下几层进行平面有限元分析,对于转换梁、框支柱在整体计算的基础上,采用平面有限元框支剪力墙计算 软件 FEQ 进行局部有限元精确分析,并按应力校核配筋
另外对于一些结构构件采取以下构造措施: ⑴框支梁的支座处及上部墙体开门洞附近剪力均较大,箍筋应加密配置;当洞口靠近梁端时,也可采用梁端加腋提高其抗剪承载力,并加密配箍
⑵对于二次转换梁,集中荷载引起应力更加复杂,在相应梁端处增设加腋,作为抗剪的安全储备
如5轴线梁在B和F轴两侧各有一个二次转换梁,采用巨型加腋
⑶框支层上剪力墙洞口上部的连梁,设计上要保证强剪弱弯,在连梁内充分配筋,配置交叉斜筋,保证梁内塑性绞的出现
5 转换层的施工 首先转换层主次梁的断面较大、施工荷载巨大,因此对转换层梁板下支撑系统的承载力、稳定性、安全可靠性提出了非常严格的要求,使之成为转换层施工的重点之一
其次转换层梁板结构属大体积砼结构,如何控制好梁板砼在水化过程中,内外温差不大于25℃,防止砼出现温度应力裂缝和干缩裂缝的产生,也是转换层施工的重点之一
因此在施工过程中应注意以下三点: ⑴应采取相应的措施以保障钢筋骨架及支撑体系的稳定性; ⑵及时做好转换量在施工过程中的变形监测以及砼施工温度的监测,及时有效的了解与施工不利的突发事件,并及时采取相应的纠正和改善措施,防患于未然; ⑶应采取减少砼收缩徐变、温度变化及差值的应对措施,以防止新浇砼产生温度裂缝和收缩裂缝
5 结语 通过实例分析,可以得到以下几点: ⑴设计梁式转换层的框支剪力墙结构时,一方面应该掌握相关理论,运用概念设计的方法,这是设计工作中解决原则问题的良好方法,在掌握概念设计的前提下,再用计算去验证概念设计,使设计质量进一步提高
另一方面,合理的结构平面和竖向布置可以从整体上形成良好的抗震体系,保证建筑物的安全性和经济性
⑵在进行结构分析时,要概念明确,思路清晰,利用 适合梁式转换层结构分析的空间或平面有限元程序进 行计算,工作量并不会很大,而且对某些结果再进行调 整也可使其更为理想
⑶对于有二次转换梁的转换层,转换次梁的设置不但减小了转换主梁的剪跨比,而且因荷载经多次转换传递,导致转换主梁在剪跨比较小区段较早出现剪切破坏,次梁正交部位截面应变分布复杂,梁端易出现裂缝,且转换主梁在水平荷载作用下易产生较大扭矩,因此应尽量避免二次转换,有主次梁的转换层结构须深入研究
⑷施工应采取相应措施保证梁式转换层支撑体系的稳定性及控制温度应力
总之,在带有梁式转换层的高层建筑中,转换层设计和施工是工程建设领域的一个难点,更是不同形式结构体系转换的关键点,应不断研究和进行方案比较,在可能的情况下做出较优的技术方案才能实现安全、可靠、经济等综合目标
【参考文献】 【1】唐兴荣. 高层建筑转换层结构设计与施工【M】. 北京:中国建筑工业出版社,2002. 【2】 叶浩. 梁式转换层的高层建筑结构设计【J】.广东土木与建筑,2011. 【3】 张振峰. 高层建筑梁式转换层结构的设计方法与经验 【J】. 工程建设与设计 ,2010. 【4】JGJ3-2010,高层建筑混凝土结构技术规程【S】.
央企信托-119号成都都江堰非标政信集合信托计划