北京时代帝景天幕钢结构施工关键技术

2020-02-06段春华DUANChunhua

价值工程 2020年35期

段春华DUAN Chun-hua

（珠海市卓越建设工程咨询有限公司，珠海519000）

1 工程概况

时代帝景1#综合楼项目天幕工程地上西区六层，局部七层；一至六层为商业及餐饮、七层为办公，社区医疗四层，地下四层；地下一商业和公交场站地下为商业，地下三至四层为机动车停车库。本项目为集商业、餐饮、办公、地下停车场、公交场站等于一体的大型综合体建筑。建筑高度：最高女儿墙高度48.75m，建筑屋面高度7 层41.15m，5层29.75m，4 层23.75m。

本工程主要施工从五层地面标高起，场地中心安装钢结构立柱，一直上升至八层顶，顶部安装钢结构采光顶，见图1 所示。钢结构采光顶东西长124.4m、南北宽53.45m、高度26.1m，主要结构形式为单层网壳钢结构，立面为玻璃幕墙与铝板幕墙，顶部为铝板幕墙和玻璃幕墙，周圈设立檐口天沟，主天幕完成后如图1 所示。

图1 天幕（主钢结构）施工

2 关键施工技术

工程钢结构系统：①树形柱：主立柱圆管，直径1000×50mm 钢圆管（氟碳喷涂，Q345B）；②二级树杈：直径750×40mm 钢圆管（氟碳喷涂，Q345B）；③三级树杈：直径500×30mm 钢圆管（氟碳喷涂，Q345B）；④顶部变径枝干支撑屋面钢结构。

2.1 树形柱安装

树形柱主柱高度13.5m，直径1m，壁厚50mm，重量较大，无法一次性吊装到位，把柱子分为2m 一节安装，每节重量约2.35t，用塔吊就行分节吊装，树状柱主干在塔吊吊重范围内（详见P37 塔吊运力分布图），分节接口处全熔透焊接，焊缝等级为一级。

图2 P37 塔吊运力分布图

2.2 天幕胎架搭设

第一部分：七层顶42m 标高位置为钢结构胎架，可作为周围一圈钢结构的支撑及安装平台使用，拟搭设2m×2m×4m（最高位置）满堂胎架，立柱采用HW125×125 工字钢，横梁及斜撑采用50×4 角钢，以便安装周圈的钢结构。

周圈胎架搭设平面图如图3，立柱采用HW125×125工字钢，粗线细线位置均架设50×4 角钢横梁，粗线位置多加十字形50×4 角钢斜撑。

胎架搭设于42m 标高处长2m×宽2m×高5.6m（最高），立柱采用HW125×125 工字钢，横梁及斜撑采用50×4角钢。

图5 顶升的原理图

图3 周圈胎架搭设平面图

第二部分：中心为五层混凝土楼地面，可于平地搭设胎架，作为顶部钢结构的支撑平台，搭设面积：102.8m×37m，搭设高度依据整个顶面的标高作不同调整。最高位置4m，最低0.7m。搭设完成后可用于支撑整个钢结构网壳。

中心区域脚手架搭设，立柱采用HW125×125 工字钢，粗线细线位置均架设50 角钢横梁，粗线位置加十字形50 角钢斜撑，见图4 所示。

图4 中心区域胎架搭设平面图

2.3 屋盖网壳结构安装

屋盖为复杂空间曲面单层网壳，由箱型截面构件拼装的四边形网格，且构件具有不同程度的空间弯扭特征。

2.3.1 杆件分片

天幕钢结构方格大小2m×2m，根据现场塔吊吊装能力，部分钢结构工厂成片制作，工厂先行研配，再编号运到工地，最大分块为1×4 个方格，宽度控制在2.5m 内，长度9m 以内，最重构件在5t 以内，在中间15 轴区域，制作1×3或者1×2 个格，重量控制在4t 以内，成片根据塔吊工作半径性能参数确定吊装片状构件重量。

2.3.2 片状单元安装工艺流程

安装工艺流程为：片状单元地面拼装→高空胎架搭设→测量放线→吊装就位→校正与临时固定→待其他单元片安装成型后填充其中次杆件。

2.4 钢结构顶升

顶升的原理如图5 所示：顶升架底座为H250×250×9×14 十字钢底座，上铺设厚度20mm 尺寸1500×1500 方形钢板，具体到本工程，标准节的高度为1.23m，千斤顶高度调整为1.25m，支架总高度为26.1m。最高顶升位置的顶升钢架重量为9.5t，顶升架顶部受力点整体加固，在壳体结构上增加9000×9000mm 十字H588×300×12×20 型钢梁托盘，顶升架直接顶到十字梁托盘上，增大受荷面积，有效减少壳体结构变形及应力。

2.5 树形柱枝杆安装

铸钢节点安装完成后，首先将树型柱二级、三级及变径管枝干倒运至安装正下方，根据安装位置搭设区域满堂脚手架，以确保工人施工有足够安全的操作平台。然后在第二节树形柱枝杆上焊接两个吊环，第二节枝干Φ750×40mm 圆管，最长构件7.4m，最大重量5.2t，该位置距3#塔吊27m，3#塔吊该位置起吊重量10.35t，距4#塔吊44m，该位置4#塔吊起吊重量7 吨，均小于该半径塔吊起重性能，施工前计算起吊绳的长短，找准标高，计算好角度，利用塔吊垂直吊装，在树型柱枝干上安装3 个20t 手拉葫芦进行水平位置微调，按照实际倾斜角度插入铸钢节点的冒口，再冒口侧面增加3 块定位板，进行初始定位，全站仪校核无误后，全熔透焊接牢固，达到一级焊缝标准，以此类推安装树型柱三级及顶部锥形管枝干。