? 超高层建筑加强层施工技术研究 超高层建筑加强层施工技术研究
罗飞商堪旭王恒李家宝张凯
(中建钢构有限公司, 辽宁大连116000)
摘要：随着国内超高层建筑结构的飞速发展，具有现代化建筑风格及高科技含量的超高层建筑越来越多，其特点主要体现在建筑造型新颖、结构体系繁多、节点形式多样等方面，极大程度满足了人们的生活及办公需求。但此类超高层建筑主体结构中复杂桁架结构及碟形节点的安装也给建筑施工带来了新的挑战。以实际工程背景为依托，针对超高层建筑中桁架碟形节点体量大、结构复杂、吊装及安装空间相对狭小等难点，阐述了一种合理高效、安全便捷的超高层建筑加强层施工技术。
关键词：复杂桁架； 加强层； 碟形节点； 施工技术
1工程概况
某工程A塔楼由68层地上结构和4层裙房组成，地下3层为停车场，高度249.80 m；塔楼结构形式为内部混凝土核心筒，外部钢框架的混合结构。共设有4道环带桁架及3道伸臂桁架；主塔楼外框有30根钢柱，全部为箱型柱，核心筒有18根劲性柱。总建筑面积332 425 m2，总用钢量2.47万t。
2伸臂桁架布置
加强层伸臂桁架主要由上弦杆、下弦杆与斜撑连接而成，加强层内筒与外筒之间通过外伸刚臂桁架连接，并共同承担荷载作用，分别在塔楼立面F21—F22，F37—F38，F53—F54共设置3层伸臂桁架加强层，每层共有3道伸臂桁架，布置在
、
、
3个轴线上。
核心筒墙内桁架与钢柱相交时，桁架不断开，钢柱断开。加强层伸臂桁架构件截面以H型和口型为主，核心筒墙体与外框架连接桁架部分全部为箱型构件。
最大箱型构件截面形式为：□800×450×90×90，最大H型钢构件截面为：H750×400×40×60，单根构件最大质量为22 t。桁架采用散件并配合支撑型钢进行安装。
1—伸臂桁架RTA-11；2—伸臂桁架RTA-12。
图1伸臂桁架平面布置
3伸臂桁架安装难点分析
该工程伸臂桁架具有体量大、节点复杂的特点，分段节点净质量最大为18.97 t，吊装难度大。
伸臂桁架钢板板厚大，最大厚度达90 mm，属超厚钢板焊接施工，焊接难度大且焊接变形不易控制，其平面布置见图1。
伸臂桁架中碟形节点牛腿多、空间角度复杂，形状不规则且为重力偏心构件，安装过程中与下部结构连接处存在较大弯矩作用(图2)。
图2碟形节点实体
4碟形节点安装
4.1碟形节点安装工艺原理
根据工程深化图纸对节点分段后的吊重进行分析，并结合塔吊起重能力对施工现场进行场地平面布置；根据碟形节点的质量分布合理布置吊点位置；利用汽车吊将构件转运至预定起吊地点，塔吊垂直起吊构件至安装位置处，初步调校后以型钢支撑架和连接板进行固定，以千斤顶进行精确调校后打底焊接固定，从而避免碟形节点的悬臂偏心对安装精度造成影响。
4.2碟形节点吊重分析
以本工程第二加强层为例，根据工程深化图纸分段结果，加强层伸臂桁架碟形节点质量最大构件D2-SH-49的净质量为18.97 t，依据塔吊M440D起重性能，起吊半径20 m范围内起吊量达29.8 t，满足起重要求(图3)。
1—起吊区域；2—安装位置距塔吊10.3 m;3—碟形节点质量18.97 t，此范围内塔吊能力满足吊装需求；4—塔吊起吊半径R=20 m,起吊量29.8 t。
图3碟形节点吊装平面布置
4.3碟形节点吊点设置
根据CAD模型对碟形节点进行质量分布分析，合理设置吊点位置如图4所示，以保证碟形节点在吊装过程中的平衡稳定。
图4碟形节点吊点设置
4.4初步调校定位
塔吊吊装碟形节点至安装位置后，进行紧固连接板固定工作，同时测量班组对碟形节点垂直度进行初步测量调校，若未达到误差允许范围，需配合千斤顶对碟形节点进行调整，直至达到误差允许范围，见图5。
4.5型钢支撑固定
安装型钢支撑(H500×200×12×20)使碟形节点与周围节点形成稳定框架，防止碟形节点重力偏心变形。连接稳定拉设缆风绳进一步固定后解开吊钩(图6)。
a—垂直度校正示意;b—固定托架;c—校正措施。
图5初步调校定位示意
图6型钢支撑固定示意
4.6测量定位
精确测量定位，保证节点垂直度控制在H/1 000且不大于10 mm(H为构件高度。)，保证构件整体无偏心、扭转等问题(图7)。
图7测量定位
4.7焊接固定
测量调整完成后，对接口焊缝立即进行打底焊接固定，两名焊工在□型接口处对称焊接以减小焊接变形(图8)。
图8对称焊接打底固定
5桁架梁及斜撑整体安装
5.1桁架梁整体安装工艺原理
本工程伸臂桁架内梁和桁架斜撑具有体量相对较小、斜撑空间角度复杂，难于调整、施工作业面空间相对较小，需耗费大量人工及机械台班、对安装精度要求较高的特点，针对以上特点，伸臂桁架内梁及斜撑的安装采用地面拼装、整体吊装形式进行。
5.2吊重分析
以本工程第二加强层伸臂桁架内梁及桁架斜撑为例，A、B、C三处构件净质量分别为8.94，1.44，2.36 t，整体净质量12.74 t，M440D塔吊在吊装区域满足其整体吊装需求(图9)。
图9桁架内梁及斜撑整体位置示意
5.3整体连接
在地面以吊索及手拉葫芦吊连接桁架内梁和桁架斜撑，配合安装马板，通过合理设置吊点，调整桁架斜撑及整体的平衡，在保证安全的同时形成可调节桁架斜撑角度的整体体系(图10)。
图10整体连接示意
5.4整体吊装
塔吊将连接完毕的桁架整体在地面预定安装地点缓慢提升至距地面0.5 m处，根据桁架斜撑倾斜角度进行初步粗调整，过程中注意安全保障措施的实施。调整完毕后方可吊装至安装位置(图11)。
图11桁架内梁及斜撑整体吊装
5.5测量调校及固定
桁架连接整体在吊装至安装位置后进行安装及角度调整工作，先安装下部桁架斜撑，后安装桁架内梁，同时由测量班组进行安装测量调校工作，调节千斤顶并配合使用马板、型钢支撑架进行初步固定(图12)。
图12测量调整及固定
5.6焊接固定
测量调校定位完成后，在桁架内梁及桁架斜撑连接接口处立即进行打底焊接固定，以形成稳定结构体系，焊接时先焊接桁架内梁，后焊接桁架斜撑。
打底焊接固定完成后可解除吊钩并移交下一步工序(图13)。
图13焊接打底固定
6结束语
大连维多利亚广场项目第一加强层施工已如期结束，施工过程中碟形节点的安装、桁架内梁及斜撑安装顺利完成。施工中以此施工方法节约了大量的人工和机械台班，避免了类似工程安装施工中可能出现的安装精度难以控制、吊装吊次多等问题。此施工方法在现场施工调度上缓解了塔吊使用压力，缩短了加强层施工工期；节约了大量人工及机械设备资源；避免了多次吊装可能带来的安全问题；避免了大型偏心构件在焊接时可能产生的焊接变形等问题。此施工方法可为类似钢结构工程中的加强层桁架施工提供参考。
参考文献：
[1]GB 50017—钢结构设计规范[S].
[2]JGJ 99—98高层民用建筑钢结构技术规程[S].
[3]GB 50205—2001钢结构工程施工质量验收规范[S].
RESEARCH ON THE CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF SUPER HIGH-RISE BUILDING STRENGTHENING LAYER
Luo FeiShang KanxuWang HengLi JiabaoZhang Kai
(China Construction Steel Structure Corporation Ltd， Dalian 116000， China)
ABSTRACT：With the rapid development of super high-rise building structure in China, more and more super high-rise buildings with modern architectural style and high-tech content have been built. Their characteristics mainly reflect in the design of novel modeling, wide range of structural system, multiple-joint form, etc. Which meet the requirements of people’s living and office greatly.However, complex truss structure and the installation of saucer-shaped joint in the main structure of super-tall building have also brought new challenges to the construction. In this paper, based on the background of practical engineering, in view of the difficulties to the super high-rise building such as large size of truss saucer-shaped joint, complicated structure and the space of hoisting and installation is relatively narrow. It expounded a kind of reasonable and efficient, safe and convenient super-tall building construction technology for strengthening layer.
KEY WORDS：complex truss; strengthening layer; saucer-shaped joint; construction technology
第一作者：罗飞，男，1980年出生，工程师。
Email:287601098@
收稿日期：-02-20
DOI：10.13206/j.gjg09021
