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探讨高空大跨度钢结构连廊吊装施工技术

2013-09-09纪翠红

科技致富向导 2013年16期

纪翠红

【摘 要】随着高层建筑的出现,人们对于建筑结构质量的要求也越来越高。本文从我国某处高层双塔钢结构连廊的施工工艺入手,重点阐述了施工的技术和方法,对于施工中的安装、组合、提升等方面的问题进行了论述,提出了切实的解决方案,供同行参考。

【关键词】钢结构连廊;整体吊装技术;现场预拼装

我国某高层双塔结构楼,建筑形式新颖别致,在两个塔楼之间分别设置了大型的钢结构回廊,回廊的作用是保证塔楼的美观及其功能的正常使用,由于其重量较大,因此在施工的过程中,面临着质量问题,需要严格的对质量进行把关。本文从这座塔楼出发,重点阐述了如何做好塔楼建筑质量的问题。

1.连廊钢结构工程概况

1.1连廊的吊装概述

总的来说,连廊的钢结构采用的是组装的形式,首先在地面进行安装,再通过液压提升的方式,使得结构提升到位,在空中进行安装。这种工艺避免了施工重量较大的问题,保证了施工的整体安全。

在塔楼的建筑施工中,采用的是液压提升器进行吊装的形式。采用单台的提升机进行提升,提升的重量需要控制在60吨左右,集体作业的最大承载量不得大于800吨。单个结构的连廊安装完成后,需要在三楼的层面上进行拼装,因此,对于地下室结构的建筑质量也有一定的要求,必要时可以进行整体的加固。

1.2连廊的结构形式概述

一般情况下,这种工程的设计方案是需要两个钢结构进行连廊设计的,分上下两层分别布置,整体的平面形式需要一致。对于下部的钢结构连廊来说,标高控制在60米以下,而对于上部的钢结构来说,标高的范围要在85米左右,重量在300吨为最佳。

连廊的主结构采用的是双向的正交钢架结构,在不同方向的轴线上采用横向和纵向两种方式运行,对于钢架的两端,需要用骨柱进行连接,分为不同的规格,但是最后要达成一个整体的结构形式。

需要注意的是,主要的钢架结构需要采用箱型的双层结构,该结构垂直于地面,上下杆之间的距离在10米以下,重量控制在62吨。其他的杠杆采用平面结构,上下距的距离为3.3米,重量控制在25吨以下。

连廊结构需要由横向和竖向的结构联接而成,一般的接口位于8轴到12轴之间,一般为双层的结构形式,只有gh32为单层的结构形式。

2.连廊钢结构的预拼装

对于连廊的钢结构来说,拼装的场地需要特别进行选择,一般的安装位置位于三楼以上部分,采用人工的方式进行预拼装控制。同时,对于周围的温度和湿度控制要严格进行掌握,需要考虑到焊接的收缩程度,综合进行控制,才能够保证整个平台的整体性能。

施工的流程主要是:整体加工——厂内拼接——出厂——地面进行连接——高空对接固定。具体来说,有以下几个步骤:

2.1主桁架GHJ1的制作分段

第一,主架的结构需要通过设计完成,对于起重机机械的吊装技术需要合理的确定长度,分段进行。

第二,连廊的构件需要考虑到运输的便捷性和安全性,因此,在设计时需要遵循经济性的原则,分段进行长度的处理。一般来说,主要的框架约为62吨的重量,长度控制在30米以内,分四个步骤进行。现场使用的卸车机和拼装的结构,需要按照图纸的设计,进行施工。

这种分段进行安装的过程需要在车间内进行,每个步骤都需要各个组件按照事先的编号安装重组,杜绝出现因为安装不当造成的质量问题。

2.2现场预拼装机械的部署

连廊钢结构预拼装计划使用一台7150型150T履带吊在H-N轴线/8-12轴区域进行卸车和吊装,对于单根较轻的构件,使用塔吊进行辅助吊装到位(三层楼面相应预拼装位置)。

2.3连廊预拼装胎架的布置

钢结构连廊预拼装在3层楼面上进行,胎架需要在现场制作组装,预拼装胎架柱和连梁的材料均采用H400X200X8X13热轧型钢,胎架之间通过4套横向剪刀支撑分5行分别拉结固定,剪刀撑材料为L125X80X10。三层楼面标高+8.670m,胎架顶到楼面距离为1米,胎架横梁搁置在胎架柱上,采用现场焊接连接。两侧边胎架离8轴线和12轴线的距离均为2.7米,支撑于主梁上。

胎架柱设置在纵横轴线交接处(3层混凝土柱柱顶),柱脚采用膨胀螺栓固定,柱脚长度600mm,同时根据实测楼面标高与胎架顶标高进行微调,保证胎架顶面的平整度。

胎架柱共40根,每根长度约700mm,共用料28m;胎架梁纵向共5件,每件38.5米,共用料193m;累计使用H400X200X8X13热轧型钢约221米。每套支撑系统使用角钢L125X80X10角钢约120米,共4套拟使用480米;预埋件规格(-20×400×300)共40件;胎架承受连廊整体荷载约300吨。由于胎架柱坐落于混凝土柱顶上,对楼面荷载影响很小。

胎架上安装滑移轨道,滑移轨道位于9轴线和11轴线上,通长设置,规格使用43公斤/米,长度38.5米,两根。每分段轨道对接时,对接口的上表面及两侧面应严格对齐,目测为零。(1)每条轨道的上表面及两侧面必须打磨光滑、平整,不允许有棱角或凹凸不平;(2)标高偏差控制在5mm以内(40米长轨道);(3)轨道水平偏差控制在3mm之内(40米长轨道);(4)滑移前轨道上表面涂抹黄油;(5)胎架整体布置如下图所示:(四)连廊预拼装步骤连廊预拼装步骤。

3.钢结构连廊拼装安全措施

钢结构连廊拼装地下室顶板上进行,为了保证拼装安全,对混凝土结构进行楼面保护和加固措施。履带吊吊装位置地下室顶扳保护措施采用细沙填实,然后铺路基箱。钢连廊现场拼装区域设计恒荷载15.7kN/m2;活荷载20kN/m2,地下室用Φ219X10的钢管支撑加固。

4.钢结构连廊整体吊装施工技术

4.1连廊结构整体提升策划

第一,施工风险。连廊结构安装高度较高,顶层安装高度达84.57米(26层),底层安装高度达51.57米(16层),且自重较大,杆件众多。若采用分件高空散装,不但高空组装、焊接工作量巨大,而且存在较大的进度、质量、安全风险。

第二,连廊结构整体提升方案优化。将连廊结构在地面拼装成整体后,利用“超大型液压同步提升技术”同步提升到位,大大降低安装施工难度,于质量、安全和工期等均有利。提升上吊点的设置依靠主楼框架柱,在A、C、F、H轴框架边柱吊点(牛腿)放置液压提升器:

4.2钢结构连廊整体吊装施工技术

(1)钢结构连廊在安装位置正下方的拼装支撑胎架上拼装成整体。

(2)分别利用主楼框架柱上设置提升上吊点,在吊点上安装液压同步提升系统设备。

(3)液压提升设备与上层连廊对应下吊点连接(下吊点位于GHJl、GHJ2连廊下弦杆下方,设备调试、试提升)。

(4)GL钢梁(H1200x250x16x25)放置在GHJ2的上弦杆上,连同GHJ一起提升。

(5)上层钢连廊提升正常,开始正式提升。

(6)由于GL相对与GHJ的位置偏下,所以先把钢连廊整体提升,使其高度超过设计标高约6.6m,GL至安装高度,微调各提升点,使GL精确定位,与楼体预留段端头焊接固定。

(7)提升器下降钢连廊,直至设计标高附近,微调各提升点,使上层钢连廊桁架至设计标高。

5.结束语

总而言之,每个塔楼连廊都需要优化方案对其进行安装和组件,而且在安装的过程中,会受到外在因素的影响发生损坏的现象下,在这种情况下,工作人员需要根据现场的施工条件,合理的确定施工的方案,对施工的进度和安全控制到最佳的程度,保证我国高层建筑行业的稳定发展。

【参考文献】

[1]王艳敏,解文红.大跨度钢结构施工技术[J].河北煤炭,2006(03).

[2]杨超.钢桁架吊装和滑移施工技术在福建大剧院工程中的应用[J].建筑技术,2010(02).