领地·环球金融中心空中连廊安装过程关键技术

2017-01-17向波邹维黄德兵车祎魏龙飞

中国建筑金属结构·上半月 2016年12期

向波++邹维++黄德兵++车祎++魏龙飞

【摘要】领地·环球金融中心为两栋206m的斜角对称的纯钢结构外框架+钢筋混凝土核心筒超高层建筑，两栋建筑在44-48层之间由一个4层格构式桁架连廊连接。本文结合领地·环球金融中心空中连廊工程施工，就其安装工艺、安装要点进行详细的阐述，对类似工程有一定的实践指导意义。

【关键词】连安装；整提升；仿真分析

1. 工程概况

领地· 环球金融中心空中连廊由4榀格构式桁架组合而成，其中两榀主桁架为4层桁架，两榀为2层桁架；整个连廊钢结构施工全部内容整装重量1200t，连廊自身高度20m，跨度38m，连廊底部距离地下室顶板高度178.9m，施工完成后，连廊底部距离正下方裙楼顶部净空157.4m。连廊和主塔楼的连接全部为刚接。

2. 安装方法

2.1施工方法概述

根据本工程的特点以及以往类似工程的施工经验和多方的技术讨论、论证，本工程的施工采用在连廊投影位置正下方原位整体拼装，拼装完成后采用液压整体提升。

由于连廊重量过大（整备重量1200t），如果将下部裙楼修建完成在裙楼顶部施工存在对土建结构造成破坏的隐患；因此裙楼采用后置施工连廊在地下室顶板上搭设拼装平台进行拼装。连廊拼装时将连廊的防腐、防火、楼承板一并施工完成再进行提升（这样可减少高空作业量，避免高空作业带来的安全隐患）。

连廊提升上部提升点设置在与连廊桁架弦杆连接的钢柱柱顶每榀桁架两个端头分别一个；下吊点设置在连廊桁架顶层弦杆上。

2.2主要施工过程

主要的施工顺序为：

3.关键技术

3.1主要关键技术

3.1.1深化设计配合；

3.1.2施工工况仿真分析、反变形拼装技术；

3.1.3相对坐标转换测量、平面坐标替换三维坐标测量技术。

3.2深化设计配合

对于本工程能否顺利提升到位，深化设计配合至关重要，深化设计的配合主要体现在如下方面：预留牛腿和实际施工的配套，连廊的施工采用地面拼装整体提升，连廊在提升过程中为了防止弦杆和预留牛腿相碰撞，在深化设计时当考虑防撞措施，因此在深化设计时考虑牛腿采用倒品字错开设置，这样可避免弦杆对接口碰撞问题。

3.3施工工况仿真分析、反变形拼装技术

3.3.1施工仿真分析

对于该类工程施工工况仿真分析至关重要，在本工程的施工过程中主要考虑了如下几个方面的工况分析：

3.3.1.1提升工况应力比的控制

对于应力比的控制，规范要求是小于1；在现场拼装过程中可能由于焊接顺序、焊接方法不得当导致结构内部存在残余应力以及在提升设备、吊点等安装的误差都有可能导致应力集中现象发生；经和设计院商量本工程应力比按照0.3控制，应力比的控制采用仿真分析通过连廊提升工况结构加固得以实现。

3.3.1.2仿真分析

工程仿真分析分为两大块：

首先为施工工况仿真模拟分析，分别将提升工况、就位工况（卸载工况）、提升过程液压设备提升行程不同步工况进行验算。

再有对于关键重要细部节点的变形、应力分布情况有限元分析：主要为上部提升平台的变形计算（提升器安装位置有限元分析）、上部提升平台于钢柱连接位置有限元分析、下部吊点有限元分析。

3.3.1.3反变形拼装技术

本工程结构自重较大，连廊桁架跨度达38m，在施工过程中考虑桁架拼装跨中起拱以及局部悬挑梁端部起拱拼装。

起拱数值的确定根据工况仿真变形分析结合规范要求及设计院意见合理的选择起拱数值。本工程在验算时桁架变形量出现在跨中最大为11mm，悬挑梁最大挠度变形为20mm，根据规范要求起拱数值为1‰-3‰，结合以上数据，本工程桁架起拱值定为50mm，挑梁端部起拱为20mm；在整个连廊提升过程中对连廊变形监测桁架挠度最大为15mm，挑梁最大挠度为18mm。

3.4相对坐标转换测量、平面坐标替换三维坐标测量技术

3.4.1测量设备

3.4.2关键技术

本工程安装位置在塔楼顶部，拼装位置在塔楼底部位置距离差近180m，如果采用全站仪定点投放坐标测量存在两个问题：首先如果全站仪安放太近仰角不够，再有如果全站仪放太远，误差太大影响安装精度。

3.4.2.1相对坐标转换测量技术

连廊在拼装时必须根据已经修建好的主塔楼实际安装情况进行拼装；拼装前需要对主塔楼安装情况进行测量（预留牛腿端口坐标），根据实际安装情况进行拼装。

将实际测量坐标在计算机上利用CAD软件进行放样，利用CAD三维建模技术将三维坐标转换成地面拼装可用的相对坐标系，用于地面拼装。

3.4.2.2平面坐标替换三维坐标测量技术

在具体施工过程中，采用三维坐标定位难度大，且现场施工操作人员素质有限，为了使拼装定位简易化，在本工程连廊地面拼装过程中采用将三维坐标转化为平面坐标，以平面坐标拼装定位替代三维坐标定位，利用三维坐标测量复核。

坐标转换主要控制点为连廊桁架端口与主楼预留牛腿对接精度测量控制，主要以主楼预留牛腿安装位置定位连廊拼装桁架端口位置，这样可保证提升顺利对接。

4.结束语

领地· 环球金融中心空中连廊工程，成功采用地面拼装整体提升，提升行程180m提升行程距离国内第一。