大跨度钢桁架连廊装饰装修工程施工质量控制关键技术研究

2023-12-11吴和坤单宏伟姜方青杜崇昊

中国建筑装饰装修 2023年22期

吴和坤单宏伟姜方青竺磊杜崇昊

连廊的连接体部分受力较为明显，连接体协调主要依靠主体结构，在水平荷载作用下，连廊主体结构承受的内力较大，更加容易形成主体形变[1-2]。对于连体建筑而言，连廊往往采用钢桁架结构，建筑连廊的跨度相对较大。因此，连廊除了会受到竖向荷载的作用，还会承受横向荷载，如果无法控制连廊处的施工质量，就会增加连廊装饰装修工程的易损性，影响建筑整体稳定与安全[3-4]。而连廊与两端建筑连接体的连接质量也需要控制，连接质量是保证连廊结构整体安全的重要指标。

为确保连廊的安全性与稳定性，本文设计了大跨度钢桁架连廊装饰装修工程施工质量控制的关键技术。

1 大跨度钢桁架连廊工程施工质量控制关键技术设计

1.1 搭设大跨度钢桁架连廊悬挑段胎架支撑

本文将连廊悬挑段的胎架支撑按照构件设计好的位置拼装，散落的胎架支撑在高空拼装则要求悬挑段具有足够的刚度[5]。为了增强悬挑段胎架支撑的施工质量，本文在胎架支撑拼装的过程中，选择先中间后两头的模式，避免连廊一侧安装时另一侧出现的累积偏差问题。胎架支撑搭设时，严格控制胎架的轴线位置与标高，根据连廊实际情况对胎架的轴线作出调整。胎架支撑搭设遵循协调形变、搭设均衡的原则，根据胎架的结构形式确定搭接顺序，并按照相反的顺序拆除胎架支撑，确保连廊装饰的美观性。

1.2 吊装大跨度钢桁架后装段斜腹杆

在斜腹杆吊装之前，本文将上弦杆、下弦杆对接完整，并将竖杆与上下弦杆对接。为了保证斜腹杆顺利吊装，本文结合各个杆件的受力特点，选择合适的吊点，控制吊点处的均匀受力条件。连廊面板荷载值较大，为了控制整体施工质量，本文在连廊处设置了多个提升点，每个提升点位置由3 人操作，均衡钢桁架的整体受力。

在吊点与提升点布置完成后，本文以钢桁架的轴线受力强度为重点，确定斜腹杆受力稳定性，计算公式为：

本文选用箱型梁（B），截面形式为B450 mm×450 mm×20 mm，H 型钢材截面形式为H450×450×18×20mm，拉杆（H）截面形式为H400 mm×400 mm×20 mm×20 mm，钢材材质均为Q345B。采用整体提升法，令胎架支撑承担结构自重产生的竖向荷载。每个上吊点的投影均与下吊点保持一致，控制吊装的整体施工质量。

1.3 布置连廊装饰位移控制拉索结构

钢绞线是拉索结构的基本元件，钢绞线越多，整个拉索结构的拉伸强度越高。拉索结构如图1 所示。

图1 拉索结构简图（来源：作者自绘）

本文以提升拉索结构的抗拉强度为核心，以此控制拉索结构的施工质量。锚具与拉索结构共同使用，将钢绞线穿过钢筒，再深入锚板中，钢筒与锚板紧密连接之后，张拉拉索并在钢筒中注入水泥浆，水泥浆凝固后拉索与锚具的负担相应缓解，更有利于控制拉索结构整体布置的施工质量。在建筑工程施工的过程中，拉索结构至关重要，利用其自重小、省材料、易施工等优势，能够确保连廊装饰装修工程的拉力更加符合施工需求。拉索结构的钢丝直径在3 ～7 mm 之间，本文结合连廊的实际情况，选择了直径为5 mm 的钢丝，5 mm 的拉索钢基本参数如表1 所示。

表1 拉索钢基本参数表

由表1 可知，拉索钢的屈服应力、拉伸强度、延伸率、弹性模量均处于较高的水平，碳（C）成分适宜，不会出现材料坚硬易断的问题。

本文在连廊装饰工程的钢桁架根部设置了一个刚度较大的格构柱，柱底部与连廊钢桁架主体结构相连接，并用螺栓完成连接，确保连廊的横向稳定。在连廊横向区域布置拉索结构，并将拉索与H 型钢梁相连接，使格构柱、拉索、H 型钢梁形成一个整体，确保连廊的施工稳定性。

为了确保拉索的耐久性，本文在钢桁架连接位置，焊接了一个铁制连接器环，并利用斜腹杆杆件将拉索与钢桁架连接，方便后续拆卸。在拉索位置安置钢绞线，钢绞线安置在胎架支撑设计好的位置上，松开钢绞线深入至锚具断面，夹片与钢绞线相互咬合，确保此区域的格构柱为受力均匀的状态，从而有效控制连廊的施工质量。

2 实例分析

2.1 工程概况

以X 高层连体建筑为例，对上述施工技术进行实例分析。X 高层连体建筑占地面积约3.7 m×104.0 m，总建筑面积约2.62 m ×105.00 m，建筑高度约107.2 m，总楼层为25 层，连体结构采用钢结构连廊连接，连廊跨度达46.0 m，宽度达23.5 m，连廊结构设计基准期为50 a，结构耐久年限为50 a。连廊各个结构部件如图2 所示。

图2 连廊各个结构部件图（来源：作者自绘）

为了满足连廊结构的安全性需求，本次工程项目将连廊的双层桁架支撑改为单层桁架支撑，变更完单层支撑尺寸为12.60 mm×23.55 mm。连廊选用了5 种构件，构件GL1B 作为钢梁1B，截面为H750 mm×350 mm×30 mm×40 mm，材质为Q345GJ-D；构件SC-1 作为水平支撑，截面为H200 mm×200 mm×10 mm，材质为Q345GJ-D；构件GL-1 作为钢梁1，截面为H550 mm×350 mm×30 mm×40 mm，材质为Q345GJ-D；构件GL-2作为钢梁2，截面为H500 mm×500 mm×30 mm×45 mm，材质为Q345GJ-D；构件GZ1 作为钢柱，截面为H500 mm×500 mm×30 mm×45 mm，材质为Q345GJ-D。

X 高层连体建筑存在地下结构共3层，将地下结构考虑在内满足连廊施工需求。连廊装饰装修工程施工的过程中，本文将连廊主体结构、隔震支座、预埋端锚固形成一个整体，在建筑地震需求完全不相关的条件下，连廊结构的易损性表示为：

式中：Pf为连廊整体结构体系的易损性；Pi为连廊各个局部构件的易损性；m为连廊局部构件的数量。

本文利用连廊结构的易损性判断连廊装饰装修工程的施工质量控制效果，确保连廊能够满足X 高层连体建筑的稳定需求。

2.2 应用结果

在上述条件下，本文选取出连廊主体结构、隔震支座端、连廊预埋端锚固等连廊构件，在8°多遇、8°设防、8°罕遇等设防水准下，对连廊的损伤状态进行分析。

本次工程将连廊损伤状态划分成基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、毁坏等5 个类别，在其他条件均一致的情况下，得出连廊各个结构部件的易损性。装饰装修工程施工质量控制关键技术应用结果如表2 所示。

表2 装饰装修工程施工质量控制关键技术应用结果

由表2 可知，在其他条件均一致的情况下，连廊主体结构在3 种地震类型下，基本完好的平均概率为53.39%；轻微破坏的平均概率为26.22%；中等破坏的平均概率为16.18%；严重破坏的平均概率为4.05%；毁坏的平均概率为0.17%。隔震支座端在3 种地震类型下，基本完好的平均概率为96.93%；轻微破坏的平均概率为2.57%；中等破坏的平均概率为0.50%；严重破坏的平均概率为0.01%；毁坏的平均概率为0.00%。预埋端锚固在3 种地震类型下，基本完好的平均概率为65.46%；轻微破坏的平均概率为28.27%；中等破坏的平均概率为5.38%；严重破坏的平均概率为0.88%；毁坏的平均概率为0.06%。可见，用本文设计的连廊装饰装修工程施工质量控制技术之后，连廊各构件能基本抵御中小型地震灾害，并在隔震支座端有较低的易损性，连廊工程施工质量控制效果较强，能确保连廊整体机构的稳定性，符合本文研究目的。