梁徳洪

摘要：本文結(jié)合南濱特區(qū)高層建筑九號(hào)樓和十號(hào)樓之間鋼結(jié)構(gòu)連廊整體吊裝工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，在分析了該工程項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)主旨和施工技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，針對(duì)其施工技術(shù)的難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了探討，且充分結(jié)合在施工過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題提出了響應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；連廊；整體吊裝；施工技術(shù)；控制措施

1 項(xiàng)目概況

洋世達(dá)南濱特區(qū)由5棟100米高層和兩棟191米（9/10號(hào)樓）超高層組成。項(xiàng)目位于重慶南岸區(qū)長(zhǎng)江濱江地帶，北鄰長(zhǎng)江和南濱路。地上總建筑面積為；94154平方米。地下建筑面積為；46343.44平方米?？偨ㄖ娣e；140497.44平方米。功能為住宅和車庫(kù)。本文所涉及的為其中的兩棟建筑均為超高層建筑。9號(hào)樓高為183.2米，10號(hào)樓因樓面設(shè)置直升機(jī)停機(jī)坪總高191.25米。兩棟塔樓在142米高處用鋼結(jié)構(gòu)連廊空中相連。連廊建筑功能為公共游泳池，位于建筑第40層，連體跨度約40m，結(jié)構(gòu)高度5.7-7.2m。連接兩個(gè)主樓的連廊為鋼結(jié)構(gòu)桁架，連體部分鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)40 m，寬25米，在142米處與9、10樓主框架預(yù)埋于的鋼骨混凝土的預(yù)埋件剛性連接。40層一42層鋼截面桁架共4榀。連廊平面尺寸為40乘25米，高度9.4米。整體提升重量約640噸。

連廊結(jié)構(gòu)體系：縱向（連體跨度方向）采用4榀鋼結(jié)構(gòu)桁架作為主要構(gòu)件，桁架與塔樓主體采用剛接連接，桁架延伸至塔樓核心筒處，并在塔樓內(nèi)設(shè)置伸臂鋼桁架，提高本層的抗側(cè)剛度，相應(yīng)的框架柱及核心筒處設(shè)置型鋼。

2 施工難點(diǎn)

工程的連廊標(biāo)高在142米的位置，結(jié)構(gòu)通過(guò)鋼桁架剛性連接到塔樓混凝土柱預(yù)留構(gòu)件上。連廊下方無(wú)法形成支撐。桁架整體吊裝重量重達(dá)640噸，整體提升到142米高空后，需與主框架預(yù)埋于的鋼骨混凝土的預(yù)埋件焊接。施工處于高空，施工難度極大大。鋼構(gòu)施工時(shí)底部 1層一3層裙樓已經(jīng)部分投入使用，現(xiàn)配置塔吊最大半徑、起吊重量不足以滿足鋼桁架現(xiàn)場(chǎng)組立時(shí)鋼桁架最大構(gòu)件的吊裝。同時(shí)吊車作業(yè)下方為地下室頂板 （2 t/m2），吊車選型受到限制。施工難度很大。

3 施工重難點(diǎn)技術(shù)保障措施

3.1 運(yùn)用X-STEEL軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)1：1三維實(shí)體建模，在電腦上進(jìn)行虛擬預(yù)拼裝，將連接節(jié)點(diǎn)全部在模型上反映出來(lái)，可以提前解決施工工程中鋼柱與鋼梁、鋼柱與鋼筋、鋼梁與鋼筋沖突的位置，并在圖紙方面提前予以解決以免在具體施工時(shí)發(fā)生錯(cuò)、漏、碰、缺。并以此形成構(gòu)件加工詳圖包含；

（1）構(gòu)件細(xì)部，材料表、材質(zhì)、構(gòu)件編號(hào)、焊接標(biāo)記、連接細(xì)部和鎖口等。

（2）與螺栓相關(guān)的各種統(tǒng)計(jì)表、標(biāo)記、直徑以及強(qiáng)度等。

（3）軸線號(hào)及相對(duì)應(yīng)的軸線位置。

（4）布置索引圖。且必須在該圖中標(biāo)記處軸線控制點(diǎn)的位置關(guān)系。

（5）必須明確工程項(xiàng)目施工中所用構(gòu)件的所有尺寸。

（6）方向：關(guān)于對(duì)稱的結(jié)構(gòu)構(gòu)件要進(jìn)行標(biāo)記。

（7）施工圖紙標(biāo)題、圖紙的編號(hào)、出圖日期以及改版號(hào)等各種關(guān)于圖紙的所有信息。

3.2 鋼連廊的現(xiàn)場(chǎng)拼裝；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，鋼連廊在工廠分段制作，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)拼裝成整體，然后整體提升。鋼連廊拼裝平臺(tái)設(shè)置在鋼連廊投影位置+0.00米平臺(tái)（車庫(kù)頂板）上，在平臺(tái)上（拼裝位置）搭設(shè)立體拼裝胎架，50噸汽車吊輔助拼裝。

3.3 拼裝精度控制；第一步：坐標(biāo)點(diǎn)提取根據(jù)原CAD三維線框模型，將桁架拼裝單元復(fù)制出來(lái)；

以下弦為平面，采用UCS命令將下弦三個(gè)點(diǎn)建立下弦平面。設(shè)置0，0，0點(diǎn)，讀取各控制點(diǎn)的拼裝坐標(biāo)；第二步：全站儀放點(diǎn)、跟蹤監(jiān)測(cè)；第三步：過(guò)程卷尺測(cè)量拼裝對(duì)角線。

3.4 鋼結(jié)構(gòu)安裝；根據(jù)土建的施工進(jìn)度，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法大面積堆放材料，同時(shí)避免施工現(xiàn)場(chǎng)二次轉(zhuǎn)運(yùn)。主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，將提升架與結(jié)構(gòu)柱焊接固定。焊縫1級(jí)。待主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到，現(xiàn)場(chǎng)具備鋼連廊拼裝和吊裝的條件后，進(jìn)行鋼連廊拼裝和整體提升。4榀主桁架在工廠分段加工，現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)拼裝胎架、在現(xiàn)場(chǎng)焊接拼裝。上、下弦桿各分3個(gè)節(jié)段。利用現(xiàn)場(chǎng)已有外架，在外架上搭設(shè)鋼結(jié)構(gòu)操作平臺(tái)。用于操作人員進(jìn)行焊接操作作業(yè)。

3.5 焊縫質(zhì)量過(guò)程控制措施；為保證焊接質(zhì)量雨天禁止焊接作業(yè)；

對(duì)二氧化碳?xì)怏w所采取的保護(hù)焊接技術(shù)，當(dāng)周圍環(huán)境的風(fēng)速超過(guò)2米/秒的時(shí)候，必須采取防風(fēng)措施。對(duì)于其他的焊接技術(shù)的使用環(huán)境是當(dāng)風(fēng)速超過(guò)8米/秒的時(shí)候必須采取防風(fēng)措施。焊接的質(zhì)量可以分為三個(gè)等級(jí)：一級(jí)、二級(jí)，100%探傷（自檢）；第三方抽檢探傷檢查；三級(jí)焊縫質(zhì)檢員肉眼檢查焊縫外觀。

4 連廊的整體吊裝

4.1 鋼連廊整體拼裝

4.2 連廊整體提升施工方案

4.2.1 桁架提升吊點(diǎn)的設(shè)置

桁架提升上吊點(diǎn)分兩種情況布置，一種布置在結(jié)構(gòu)柱頂，通過(guò)設(shè)置牛腿作為提升器承重結(jié)構(gòu)，另一種布置在提升支架頂部，通過(guò)提升支架作為承重結(jié)構(gòu)。

桁架提升下吊點(diǎn)固定在桁架下弦，通過(guò)設(shè)置牛腿作為提升器承重結(jié)構(gòu)。

本工程項(xiàng)目所選擇使用的提升油缸的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)為60t，鋼絞線截面規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)為15.5。各區(qū)每個(gè)提升支架及提升支點(diǎn)部位每個(gè)提升支架頂部設(shè)置2臺(tái)提升油缸和相應(yīng)的液壓泵站。

液壓泵在工程項(xiàng)目施工過(guò)程中發(fā)揮著重要的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)作用，運(yùn)用的是同步調(diào)節(jié)性能比較好的比例同步技術(shù)。本工程選用TX-80-P型液壓泵站，每3個(gè)相鄰提升點(diǎn)配置1臺(tái)液壓泵站。

4.2.2 同步提升控制原理及動(dòng)作過(guò)程

（1）同步提升控制原理

主控微機(jī)系統(tǒng)不僅要具備對(duì)所有提升油缸的動(dòng)作進(jìn)行控制，而且還要必須確保油缸提升吊點(diǎn)所在位置的同步性。在提升控制系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，主令提升吊點(diǎn)設(shè)置以后，其它的吊點(diǎn)都是參考主令提升吊點(diǎn)的具體位置來(lái)進(jìn)行調(diào)整的。

主令提升吊點(diǎn)在整個(gè)提升系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的決定性作用，工作人員通過(guò)對(duì)泵站流量分配以及其它影響因素的觀察與分析來(lái)確定提升速度。從當(dāng)前的提升系統(tǒng)技術(shù)效果來(lái)看，其最快提升速度不會(huì)超過(guò)10m/h。另外，主令提升速度主要是利用比例液壓系統(tǒng)中的比例閥來(lái)進(jìn)行設(shè)定的。

在提升系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，需要在每一個(gè)提升點(diǎn)的下面安裝設(shè)置一個(gè)距離傳感器，其主要作用是用來(lái)隨時(shí)測(cè)量超高層工程項(xiàng)目施工過(guò)程中的構(gòu)件高度，并同時(shí)將所測(cè)量的數(shù)據(jù)傳輸給主控微機(jī)。

提升系統(tǒng)中每一個(gè)吊點(diǎn)的跟隨情況都可以通過(guò)距離傳感器在感應(yīng)過(guò)程中所測(cè)量的高度差來(lái)體現(xiàn)出來(lái)?？刂莆C(jī)系統(tǒng)可以通過(guò)分析提升吊點(diǎn)的即時(shí)高度差距并結(jié)合科學(xué)、合理的計(jì)算機(jī)控制算法來(lái)確定其比例閥的控制量的多少，進(jìn)而可以有效實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)中主令吊點(diǎn)與其跟隨吊點(diǎn)的位置同步。

通常在提升系統(tǒng)中的每一個(gè)吊點(diǎn)位置都會(huì)布置油壓傳感器，其主要目的是為了有效提升其安全性能，這樣主控微機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)每一個(gè)吊點(diǎn)負(fù)荷變化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)功能。如果發(fā)生異?，F(xiàn)象，就會(huì)自動(dòng)停機(jī)，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

（2）提升動(dòng)作過(guò)程

當(dāng)提升的油缸數(shù)量確定好了以后，在每一個(gè)油缸的上面布置一個(gè)位置傳感器，其主要目的是可以及時(shí)反映油缸的位置狀況以及錨的松緊情況。主控微機(jī)系統(tǒng)可以通過(guò)當(dāng)前油缸的具體狀態(tài)，并且綜合其用戶的具體要求確定油缸的后續(xù)動(dòng)作。

5 連廊現(xiàn)場(chǎng)提升的精確控制及及矯正

5.1連廊組裝時(shí)的平面尺寸控制，連廊在其投影正下方組裝，其平面尺寸精確直接影響到整體提升到位后與預(yù)埋件的間隙，進(jìn)而影響到焊接的焊縫的大小。對(duì)施工質(zhì)量影響很大。

桁架組裝前，對(duì)塔樓主體結(jié)構(gòu)預(yù)埋的各預(yù)留焊接接頭部分的位置進(jìn)行精確測(cè)量。在平面組裝桁架時(shí)已此為準(zhǔn)，對(duì)平面尺寸進(jìn)行控制。

5.2連廊組裝時(shí)的空間尺寸控制，與平面尺寸控制類似。

5.3 連廊整體吊裝后，個(gè)別構(gòu)件少量偏差的矯正，事實(shí)證明整體吊裝后，大多數(shù)桿件尺寸符合良好。

6 結(jié)論

6.1 項(xiàng)目的成功完成證明，對(duì)于體量大、質(zhì)量重達(dá)數(shù)百噸（本項(xiàng)目重640噸）的大型桁架，整體吊裝高度在142米，采用整體吊裝，高空實(shí)施焊接并于結(jié)構(gòu)預(yù)留連接件鋼結(jié)，只要精心組織，嚴(yán)格控制，在技術(shù)上是完全可行的。

6.2 該工藝方法比在高空采用高強(qiáng)螺栓連接，施工方法更加簡(jiǎn)單?？梢钥朔呖帐褂酶邚?qiáng)螺栓對(duì)孔困難。簡(jiǎn)化施工。

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