超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)研究

關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);吊裝;施工 

　　0引言 

　　鋼結(jié)構(gòu)具有綜合強(qiáng)度高、抗震性能好、基礎(chǔ)造價(jià)低、施工周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)[1]。而在機(jī)械化高度發(fā)展的今天,諸多大型工程項(xiàng)目的施工過(guò)程中都出現(xiàn)了大體量鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的吊裝[2-4]。另外,鋼結(jié)構(gòu)吊裝是一門綜合性較強(qiáng)的施工技術(shù),具有較高的技術(shù)及措施要求。本文以廣州某超高層建筑為背景,對(duì)該項(xiàng)目中的鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工過(guò)程進(jìn)行論述,為該技術(shù)方法的推廣及改良提供參考。 

　　1工程概況 

　　廣州市某超高層在建工程為部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的商住兩用樓,總建筑面積約18.6萬(wàn)平方米,由地下室、裙樓、四座塔樓三部分組成。其中地下室3層,負(fù)三層高3.9m,負(fù)二層高4.2m,負(fù)一層高4.5m,每層建筑面積為11567m2;裙樓首層、五層高6 m,二至四層高5m,一至五層建筑面積分別是:7288 m2(架空316m2)、6592m2、6553m2、6287m2; 770m2(架空2324m2),第五層為鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;4座塔樓,其中A1、A2兩棟為45層的高級(jí)公寓,A3、A4兩棟為42層的豪華住宅,建筑物最高處為163.6m,結(jié)構(gòu)平面布局如圖1所示。 

　　本工程鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的分布情況為:結(jié)構(gòu)負(fù)三層底板至裙樓第五層每層鋼管柱(直徑1200mm、管壁厚度25mm)共32條,其中A1、A2棟區(qū)內(nèi)每層各7條,A3、A4棟區(qū)內(nèi)每層各9條;第五層勁性鋼骨砼柱共116條,其中A1、A2棟區(qū)內(nèi)各有31條,A3、A4棟區(qū)內(nèi)各有27條;轉(zhuǎn)換層中鋼骨勁性砼梁共142條,其中A1、A2棟區(qū)內(nèi)各有37條;A3、A4棟區(qū)內(nèi)各有34條。由此可見(jiàn),本工程鋼結(jié)構(gòu)吊裝工程量是相當(dāng)大的。另外,由于本工區(qū)位于廣州市區(qū)繁華的珠江新城E3地段,現(xiàn)場(chǎng)施工用地有限,工期緊湊,因此,鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工是本工程的一大重點(diǎn)和難點(diǎn)。 

　　2施工策劃及準(zhǔn)備 

　　2.1 施工策劃 

　　2.1.1 將鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工分為三個(gè)階段:①地下室負(fù)三層底板至負(fù)一層;②裙樓一層至四層;③轉(zhuǎn)換層。 

　　2.1.2 各層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件最大重量(尺寸)情況如表1所示。 

　　2.1.3 吊裝方式(機(jī)具)采用塔樓核心筒布置的JL5515(QTZ80F)內(nèi)爬式塔吊(40米臂長(zhǎng))進(jìn)行吊裝。塔吊的起重性能見(jiàn)表2。 

　　2.2 施工準(zhǔn)備 

　　2.2.1 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況、塔吊起重性能確定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件堆放場(chǎng)地。本工程分4個(gè)棟區(qū)吊裝,各棟區(qū)鋼構(gòu)件堆放及塔吊吊裝范圍分別如圖2~圖5所示。 

　　2.2.2 基礎(chǔ)復(fù)測(cè),要求符合下列規(guī)定:①基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求;②基礎(chǔ)周圍回填夯實(shí)完畢;③基礎(chǔ)軸線標(biāo)志和標(biāo)高基點(diǎn)準(zhǔn)確、齊全。 

　　2.2.3 埋設(shè)鋼管柱預(yù)埋件及螺栓,同時(shí)采用錐形防護(hù)套保護(hù)螺紋。 

　　2.2.4 構(gòu)件預(yù)檢:檢查構(gòu)件型號(hào)、數(shù)量;構(gòu)件是否發(fā)生變形;構(gòu)件外形、安裝孔間的尺寸、構(gòu)件的軸線是否正確;連接板、夾板、安裝螺栓、高強(qiáng)度螺栓是否齊備,磨擦面是否生銹。 

　　2.2.5 清除構(gòu)件上污垢、積灰、泥土等,油漆損壞處應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漆。 

　　2.2.6 確認(rèn)塔吊運(yùn)作正常。 

　　3吊裝施工 

　　3.1 吊裝順序由于工區(qū)施工場(chǎng)地狹窄,吊裝時(shí)并不能四個(gè)棟區(qū)同時(shí)進(jìn)行,故需綜合考慮工區(qū)場(chǎng)地、結(jié)構(gòu)布局以及土建施工的進(jìn)度情況。鑒于此,本工程采用對(duì)角線交錯(cuò)施工的方法進(jìn)行吊裝,即先進(jìn)行A1、A4兩個(gè)棟區(qū)的吊裝,完成一定工程量之后再進(jìn)行A2、A3兩個(gè)棟區(qū)的吊裝,在完成相同工程量之后再轉(zhuǎn)換吊裝區(qū)間,以進(jìn)行交錯(cuò)施工。 

　　各棟區(qū)內(nèi)安裝的吊裝順序則是從結(jié)構(gòu)平面的一端橫向施工至另一端,具體處理情況如圖6、圖7所示。圖6、圖7中,圓圈內(nèi)數(shù)字表示吊裝順序,箭頭指向表示施工流向。 

　　3.2 鋼柱吊裝 

　　3.2.1 本工程鋼管柱安裝要求:柱腳設(shè)置二道三級(jí)鋼(Φ32)的環(huán)箍,鋼管柱與混凝土環(huán)梁連接時(shí)設(shè)二道一級(jí)鋼(Φ25)的環(huán)箍;澆灌之前,在鋼管柱內(nèi)壁刷二道水泥漿。 

　　3.2.2 基礎(chǔ)節(jié)安裝:鋼管柱柱腳與基礎(chǔ)連接是端承式。安裝時(shí),在樁面放出柱軸線及螺栓位置,然后用植筋方法植8Φ32鋼筋以定位調(diào)節(jié)螺栓。安裝預(yù)埋鋼板,利用定位調(diào)節(jié)螺栓調(diào)平及對(duì)準(zhǔn)軸線,最后采用電焊固定。 

　　3.2.3 鋼柱吊運(yùn):起吊前,用墊木將鋼管柱根部墊高,并將吊裝索具、調(diào)整好的纜風(fēng)繩、溜繩等固定在鋼柱上。鋼管柱起吊方法采用兩點(diǎn)捆綁垂直起吊;為了防止柱根部在起吊過(guò)程中變形,吊點(diǎn)位置按圖8設(shè)置。在起吊過(guò)程中,起重機(jī)邊起鉤,邊回轉(zhuǎn)起重臂直至把柱子吊直為止;吊裝鋼管柱時(shí),將其上口包封,防止異物落入管內(nèi)。鋼管柱現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接鋼管柱從地下室至頂層無(wú)變徑,只存在同徑連接。對(duì)接前對(duì)對(duì)接區(qū)域打磨除銹,定出柱軸線與水平標(biāo)高標(biāo)記。 

　　3.2.4 鋼柱垂直度校正:鋼管對(duì)接時(shí),在對(duì)接處設(shè)置限位板及調(diào)節(jié)螺桿,用調(diào)節(jié)螺桿校正柱的垂直度,分別在x、y軸方向各架設(shè)1臺(tái)經(jīng)緯儀,測(cè)出柱底偏差,調(diào)整調(diào)節(jié)螺桿,使柱頂標(biāo)記與柱底十字線重合。 

　　3.2.5 現(xiàn)場(chǎng)焊接:鋼鋼管柱的現(xiàn)場(chǎng)焊接形式為水平焊,為確保對(duì)接處的焊接質(zhì)量,在對(duì)接處設(shè)置附加襯管,其寬度為20mm,厚度為10mm,并與管內(nèi)壁保持0.5mm的間隙。鋼管柱焊接環(huán)焊縫均采用CO2氣體保護(hù)焊;焊接采用分段分向順序,分段施焊保持對(duì)稱,防止焊接變形影響安裝精度。焊縫兩端設(shè)置引弧板和引出板。焊接完畢后,采用氣割切除引弧和引出板,并修磨平整。 

　　3.3 鋼梁吊裝 

　　3.3.1 本工程鋼梁安裝要求:當(dāng)梁寬大于或等于1200mm時(shí),腹板取消摩擦型高強(qiáng)螺栓的連接,采用全熔透坡口焊接;當(dāng)梁寬小于1200 mm時(shí),腹板采用摩擦型高強(qiáng)螺栓的連接,上下翼緣板采用全熔透坡口焊接。 

　　3.3.2 鋼梁吊運(yùn):鋼梁起吊前檢查梁的幾何尺寸、節(jié)點(diǎn)板位置與方向,清除磨擦面上的浮銹和污物。鋼梁起吊前加焊吊碼,安裝后割除。吊碼設(shè)置如圖9所示。 

　　部分重量過(guò)大的鋼梁分兩段吊運(yùn),然后再進(jìn)行接駁,處理方式如圖10所示。 

　　3.3.3 進(jìn)行臨時(shí)性普通螺栓及永久性高強(qiáng)螺栓連接。 

　　3.3.4 現(xiàn)場(chǎng)焊接:對(duì)于整個(gè)轉(zhuǎn)換層框架而言,梁、柱剛性接頭的焊接順序?yàn)閺恼麄�(gè)結(jié)構(gòu)的中間開始,向外擴(kuò)展施焊。梁焊接時(shí),先焊頂層梁,后焊下層梁,再焊中間層,同一節(jié)點(diǎn)先焊下翼緣,后焊上翼緣,梁兩端不同時(shí)焊接;對(duì)于梁與柱的焊接,采取相隔一道梁進(jìn)行焊接的方式,避免梁的兩端同時(shí)焊接受熱,以防變形。 

　　4結(jié)語(yǔ) 

　　本文對(duì)廣州市某超高層在建工程的鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工進(jìn)行了分析和描述。根據(jù)工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)本工程吊裝施工進(jìn)行了策劃及準(zhǔn)備,并在吊裝施工時(shí)通過(guò)合理的吊裝順序以及有效的鋼柱、鋼梁吊裝方法很好地完成了吊裝任務(wù),最終解決了工程中的難題并按工期完成吊裝任務(wù)。同時(shí),本文技術(shù)方法對(duì)其他類似工程也具有借鑒作用。 

　　參考文獻(xiàn): 

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