超高层建筑之间的钢结构连廊安装施工技术.pdf

超高层建筑之间的钢结构连廊安装施工技术 王燕红 上海建工一建集团有限公司 上海 2 0 0 1 2 0 摘要上海陆家嘴中心大厦工程 q 6栋不同建筑组成 ，各建筑之间采用钢结构连廊作为连接，其安装效率及精度要求 较高，以此为背景阐述了钢结构连廊的安装施工技术，主要包括结构深化、测量精度控制、吊次分析、钢结构吊装方 法、钢梁钢柱安装等内容 ，保证 了工程的顺利 实施 ，对相关工程有一定借鉴意义。 关键词群体高层 钢结构连廊 吊装方法 设计深化 精度控制 中图分 类号 T U 7 5 8 文献标识码B 文章编号1 0 0 4 1 0 0 1 2 0 1 4 0 3 0 2 4 0 0 3 I n s t a l l a t i o n T e c h n o l o g y f o r Co n s t r u c t io n o f St e e l St r u c t u r e Co r r id o r b e t we e n Hig h - Ri s e Bu i l d i n g s Wa n g Y a n h o n g S h a n g h a i C o n s t r u c t io n N o ． 1 Gr o u p C o ． ， L t d ． S h a n g h a i 2 0 0 1 2 0 1 工程概况 上海陆家嘴中心大厦 由 5栋高层办公楼 、1 栋多层配 套设施组成。其中，超高层办公楼的结构形式为钢筋混凝 土结构 核心筒 外围钢结构，多层配套设施为钢结构。各 办公楼核心筒 为钢筋混凝土 其中 T D 4 1 、2 、3核心筒设 置劲性柱 ，外围为钢结构和组合楼板组合而成 的混合结 构体系 T D 4 1外围带劲性梁柱 ，见图1 。 图1 建筑整体效果图 2 钢结构连廊概况 钢结构连廊分为6部分，连廊1 位于T D 4 4 塔楼北侧 ， 连廊2 位于T D 4 - 4 塔楼与T D 4 7 塔楼之间，连廊3 位于T D 4 1 塔 楼与T D 4 4 塔楼之间 ，连廊4 位于T D 4 1 塔楼 与T D 4 2 塔楼之 间 ，连廊5 和连廊6 位于T D 4 7 塔楼与T D 4 2 、T D 4 3 塔楼之 间 ，连廊离地高度5 ． 5 m，为长方形 ，宽度为8 ． 4 ～2 0 m不 }墨一 作者简介王燕红 1 9 8 2 一，女，本科，工程师。 通讯地址上海市福山路3 3 号 2 0 01 2 0 。 收稿E l 期2 01 4 0 1 0 8 24 0I 建 筑 施 工第 3 7 卷第 3 期 等 ， 长度为3 1 ～7 5 m不等，为钢框架组合楼板结构体系 单层建筑面积约38 0 0m 图2。 TD 4 7 L 1 7 层 8 4． 8 o TD 4一 l 圜 ■ 1 9 8 ． 4 0m 图2 连廊 平面示意 连廊 结构体 系 为钢框架一 组 合楼板 结构体 系。框柱 截面形式为箱形 ，最大截面尺寸为4 5 0 mm x 4 5 0 mm x 5 O mm x 5 0 mm；钢梁截面形式为H形，最大截面尺寸 为 1 3 5 0 mm 3 0 0 mm3 5 mm X 4 5 mm。除害 分次梁及楼 梯梁材质 为Q2 3 5 B g ，钢柱 包括 电梯井钢柱 、主梁及 大部分次梁均采用Q 3 4 5 B 钢材 ，隅撑采用7 5 mm X 5 mm角 钢。楼板采用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板 ，材质 为 Q3 4 5 B 。钢框架梁上翼缘 1 9 mm X 8 0 mm栓钉按双排布 置，间距不大于2 0 0 mm。钢次梁上翼缘 1 9 mmX8 0 mm 栓钉按单排布置，间距不大于2 0 0 mm。 3 施工重点难点及对策 3 ． 1钢结构深化设计 本工程总用钢量约1 0 0 0 t ，构件数量多，形式较为复 杂，对于钢结构的深化设计提出了较高要求。本着遵循原 设计的原则 ，结合现场安装分段、工厂制作工艺进行结构 li 翳一 厂 匣 - _ 一 6 - 巍画 深化设计Ⅲ 。 3 ． 2 测量精度控制 钢结构在安装过程中受风荷载、 日照的影响较大 ，对 测量控制的方法和测量精度提出了高要求。通过建立合理 的平面控制网及高程传递体系 ，确保钢结构测量及校正精 度要求。 3 ． 3 现场 焊接 本工程钢结构主材采用Q 3 4 5 B 钢材 ，且结构大量使用 中厚钢板 ，最厚钢板厚度达5 0 mm。焊接过程中对焊接参 数 的选定 ，焊前预热、焊后保温的把握 ，对焊接 变形和层 间温度的控制，都需要通过焊接工艺试验进行测试 。 3 ． 4 安装效率优化 根据汽车吊的起重能力和起重范围 ，将进行合理的吊 装作业分配 ，在主框架安装完成后 ，汽车 吊即进行移位安 装下一单元。通过合理 的组织协调 ，发挥起重机械的最大 施工效率，加快施工进度。 4钢结构安装施工 4 ． 1 吊次分析 所有钢构件使用1台2 5 t 汽车吊站位于结构外侧进行吊 装。经统计 ，塔楼 共有外框主梁2 1 2件、次梁1 0 1 件 、钢 柱8 8件。为加快安装效率 ，部分次梁采用串吊形式进行吊 装 ，合计 吊次约为5 7 3吊次，压型钢板约3 8 0 0 m ，合计需 要3 S吊次，其他工机具及材料合计需要5 0吊次，因此 ，总 计为6 5 8吊次。 4 ． 2 钢结构整体安装流程 安装流程 逐一进行各连廊安装 ，首先进行连廊一钢 结构安装 ，按从东到西 、从北 向南的顺序安装 ，连廊安装 完成后 ，汽车吊移位，然后按计划依 次进行其余连廊钢结 构安装施工 ，下一安装单元开始安装时 ，同时进行上一安 装单元高强螺栓及焊接施工 。具体如下 a 安装连廊一首节钢柱及其中间连梁一安装第4 根 钢柱 及相应连梁 ，形成稳定的框架体系一 安装相邻的钢柱 及外框钢梁 图3。 一．◆ _l◆ 门 图3 连廊钢柱及边梁安装 b 安装第2 框架梁柱 ，同时安装第 1 框架次梁及校 正钢柱和拧紧高强螺栓 图4 。 C 校正梁柱 ，然后打 高强螺栓和焊接 ，按从东到 图4 第2 框架柱安装 西、从北 向南 的顺序安装，最后安装楼梯 图5 。 图5 打高强螺栓焊接 d 铺设压型钢板 ，焊接栓钉，封边模板。 5 施工要点 5 ． 1 钢柱安装 首先测量放 线 ，定位好柱脚 中心位置 及化学锚栓位 置。钢柱 吊装到位后，调整钢柱的柱脚标高 ，钢柱的中心 线应 与下面一段钢柱 的中心线吻合 ，并四面兼顾 ，穿好连 接螺栓 ，并及时拉设缆风绳对钢柱进一步进行稳 固。钢柱 临时固定完成后，即可进行初校，以便钢梁的安装 。 5 ． 2 钢梁安装 确定好钢梁 的安装位置后 ，将梁 吊至安装点处缓慢下 降使梁平稳就位 ，等梁与牛腿对准后 ，用冲钉 穿孔作 临时 就位对中 ，并将另一块连接板移至相对位置穿入冲钉 中， 将梁两端打紧逼正，节点两侧各穿入普通螺栓临时加 以紧 固 。安装时采用临时螺栓进行临时固定 ，不得用高强螺 栓代替安装螺栓直接穿入。 5 ． 3 焊接 钢结构 的平面焊 接顺序与楼层平面 分区施工顺序一 致。随着各区域的安装依次展开 ，待各单元分区全部安装 完毕并校 正合格后，由中间向两侧对称进行焊接 ，以减小 焊接造成的结构变形吲 。 5 ． 4 压型钢板与栓钉焊接 5 ．4 ． 1 压型钢板安 装 a 压型钢板采用专用 吊具进行吊装 ，以由下往上楼 层顺序 吊料为原则，避免因先行吊放上层材料后阻碍下一 层楼的吊放作业。 b 压型钢板在铺设时 ，纵、横 向压型钢板要注意 下转第2 4 4 页 2 0 1 4．3 Bl l i l d i I c。n s t nl c t i 。 n I 2 4 l 间内或将无起重设备可用。为此，项 目部不得不突破原有 论证方案，讨论分析G MK 7 4 5 0 - 4 5 0 t 汽车吊的适用性。在经 过对其站位和起重性能 的全面分析 ，我们决定首先对它的 最危险起 吊工况进行持荷观察。 虽然在实验后应用取得了成功，但这件事也给我们作 了一点警示，即任何 方案的制订均不能一厢情愿 ，一定要 有预案补充 ，而且在具体的应用上还需要管理人员根据场 地情况、客观环境和起重设备的起重性能等综合考虑 a大跨度钢桁架 的起 吊前必须进行侧向稳定性验 算 ，避免起 吊时造成桁架的弯扭破坏 ，如果验算结果侧向 稳定性不足，则必须应用侧向辅助固定支撑。 b 对于周边建筑环境或本身造型复杂的建筑 ，最 好在 吊装前对吊装过程进行3 D 模拟 ，以便有效避免某些不 直观的遮挡磕碰。若一旦起钩 ，悬在半空却又被既有建筑 物遮挡而无法逾越将是非常尴尬的事情。 c 起吊时必须保证各根吊绳大致均匀受力。故此吊 点的设定及钩拉原则应当为 偶数设置、隔点拉绳、2点 同绳。另一方面 ，起钩后应有施工人员上梁“ 把绳 ”，确 认各条缆绳是否均匀受力。 d高空对接时应当先临时固定一端，再固定留有 余长 的一端。临时固定要牢 固迅速 ，以适应高空对接的节 奏。例如可 以采用临时螺栓夹板穿孔固定、l im B 1 焊接板 固 定或者两者兼用。 e 整个 吊装过程中应保证在汽车 吊操控室、两侧 塔楼作业点及制高点处均有管理人员全程站位监控 ，4人 之间应保持通讯畅通 ，高度协作。与此同时，还可以适当 配备高倍望远镜 ，以便随时观察 吊点及缆绳工况。 8 结语 钢桁架安装工程本身就复杂多样 ，每一个工程又有 自 己独一无二的特点 ，它们所包含 的知识涉及到方方面面， 绝非几页文章所能道尽 ，笔者也只能仅就其 中的控制要点 进行浅显地阐述。但是在大跨度钢桁架 吊装作业 日趋普遍 的今天，作为总承包单位 ，有必要熟悉掌握其中的知识及 技巧 ，切不可把这些全都交给专业队伍 ，只有这样 ，方能 有效确保施工安全及工程质量 ，不断提高 自身的管理水 平 。 9 e 0 0 【 1 】 中冶集团建筑研究总院．J G J 8 1 2 O 0 2 建筑钢结构焊接技术规程【 S 】 ． 北京 中国建筑工业 出版社， 2 0 0 3 ． [ 2 】 中华人民共和国建设部．G B 5 0 2 0 5 --2 0 0 1 钢结构施工质量验收规 范[ s 】 ． 北京 中国计划出版社， 2 0 0 2 ． [ 3 ] 中华人民共和国建设部．G B 5 0 0 1 7 --2 0 0 3 钢结构设计规范[ s ] ． 北京 中国建筑工业出版社， 2 0 0 3 ． 【 4 】 吕 德-t r , 曾 红手工焊接与切割[ M1 涕三版． 北京 机械工业出 版社， 2 0 0 1 ． 上接 第2 4 1 页 沟槽 的对直沟通 ，以便于钢筋绑扎。要保证平面绷直 ，铺 设好以后，不允许产生下凹现象。 c 梁柱接头等边角处所 需的压型钢板切 口应 以等 离子切割机完成切割作业，依 照现场的实际形状裁剪 ，不 得动用编排在其他部位的压型钢板 ，切割面力求平整。切 割时不允许采用火焰切割 ，避免烧伤镀锌层 。 5 ． 4 ． 2栓 q - 焊接 a 2个或更多的栓钉枪在同一电源上使用，应采用 联动装置保证1 次只有1 把栓钉枪能使用。这样 电源就能在 1 个栓钉焊完后再开始下一次焊接。 b 每个栓钉都要带有1个瓷环来保护电弧的热量以 及稳定电弧。电弧保护瓷环要保持干燥 ，如果表面有露水 和雨水痕迹则应在1 2 0 。 C 的干燥器内烘2 h 后再使用 。 c 焊接栓钉的地 方应当无铁锈、灰尘、露水或其 它对产生合格焊缝有危害的物质。 6 结语 针对群体高层建筑之间的连接通道采用钢结构连廊的 结构形式施工 ，既满足了建筑功能的要求又节约 了工程造 2 4 4I 建 筑 施 工第 3 7 卷 3 1g l 价、加快 了施工进度。当然 ，在钢结构连廊施工过程 中需 注意精确的测量 ，确保高层建筑之间的可靠且无缝连接 ， 同时控制钢结构连廊安装及焊接过程中的变形，使钢结构 连廊的外形整体美观与群体高层建筑融为一体是关键。 9 0 0 [ 1 ] 中华人民共和国建设部．GB 5 0 0 1 7 --2 0 0 3 构设计规范[ 1 吲． 北京 中国计划出版社， 2 0 0 3 ． [ 2 ]王景文． 钢结构施工便携手册[ I 伽． 北京 中国计划出版社， 2 0 0 6 ． 【 3 ]3 中冶集团建筑研究总院． J G J 8 1 2 O 0 2 建筑钢结构焊接技术规程【 s ] ． 北京 中国建筑工业出版社， 2 0 0 3 ． [ 4 】 建筑施工手册 第五版 编委令 建筑施工手册[ M】 ． 第五版． 北京 中国建筑工业 出版社，2 0 1 2 ． [ 5 ]王萱， 曹辉世博中 心钢结构安装粑 一a乙 4 - 综述[ J ] ． 建筑施工， 2 o 0 9 1 o 8 38 8 3 9． 【 6 】鲍广鉴钢 结构施工技术与实例[ M] ．北京 中国建筑工业出版社， 2 0 0 5 ． [ 7 】徐大洲， 何洪， 乐永珏． 大型购物中心钢结构综合施工技术【 J 1 ． 建筑 施工， 2 0 1 1 1 o 9 2 0 - 9 2 3 ． [ 8 】金伟峰 曹辉． 超大异形钢结构安装施工技术[ J ] ． 建筑施工， 2 0 1 1 4 3】 6 ． 3】 7