傾斜超高層鋼框架結構施工技術總結

樊威武

摘 要：本文對西安航天城文化生態園攬月閣鋼結構工程施工過程進行了總結，對塔吊的選擇、布置和裝拆、構件的吊重分析、結構安裝測量、焊接技術及安全防護等方面在過程中德控制進行了重、難點及對策的分析與總結。

關鍵詞：高層鋼框架；傾斜；塔吊布置；裝拆；測量

0 引言

目前，就僅西安地區而言，已經宣布的超高層建筑有12棟，而結構形式為全鋼結構框架的超高層僅為"攬月閣"和"邁科商業中心"，但邁科商業中心鋼構安裝才開始，攬月閣鋼結構工程主體已經驗收；本文就對攬月閣鋼構工程施工過程中的重、難點及解決措施進行分析和總結。

攬月閣工程平面呈矩形，立面呈棱臺型，主體以四個核心筒為骨架、自下而上形成樓層鋼框架支承體系。地下一層，地上14個結構層，地面以上頂標高108.9米。首層結構平面尺寸為33.6m×36m，一層層高11.1m，二層層高5.4m，其余層高均為6.6m，自首層往上逐層收縮至頂部平面尺寸為25.6m×25.6m。

1 塔吊的選擇

垂直運輸是超高層建筑施工的生命線，高層塔吊作為超高層鋼結構安裝施工的核心設備，其選擇布置根據鋼結構體系特點，結構形式、外形尺寸、現場條件及各段鋼構件重量等因素綜合考慮；本工程塔吊由總承包單位預先考慮選擇確定了2臺外附式塔吊，北塔型號SCM-C7022，南塔型號QTZ315（7032），兩臺塔吊均為16t塔吊，能滿足現場鋼構安裝吊裝要求，但由于結構整體呈棱臺形式，隨著安裝高度的增加及塔吊的頂升，塔吊扶墻件的連接已超出廠家原設計標準值，實際施工過程中，經與塔吊廠家聯系溝通，針對現場實際情況，獨立設計了結構加固形式及扶墻桿件。

2 角柱加工制作

外框結構四根鋼柱兩兩沿對角線呈對稱內收縮形狀，在地下室時，結構柱為直柱，正負零以上開始傾斜，在第一層，同一節鋼柱連續傾斜兩次，鋼柱雖為傾斜狀，但牛腿鋼梁與內框柱連接呈水平狀，增加了構件的加工難度。

本工程對斜柱節點板的下料控制應該注意以下幾點：

（1）均以計算機進行放樣，保證所有尺寸絕對精確。

（2）根據鋸、割等不同切割要求和對刨、銑加工的零件，預放不同的切割及加工余量和焊接收縮量。

（3）對角度復雜難以控制的構件，切割應首先采用數控、等離子、自動或半自動氣割方式保證切割精度。

（4）裝配及焊接

①鋼結構的焊接在胎架上完成，有效控制雙向構件的角度或弧度的裝配精度和焊接變形，使主要焊接工作處于平焊位置進行。

②按焊接順序施焊，避免焊接應力集中或變形過大。

③合理拆分裝配單元，本工程折線柱雙向幾何尺寸必須分單元裝配，嚴格控制雙向幾何尺寸）

3 測量控制

（1）構件目標標識

通過對內控和外控法測量思路的對比、研究，由于工期緊，質量要求高，加之施工現場空曠的條件，鋼柱的豎向軸線投測選擇激光反射貼與全站儀配合的外控法進豎向引測，這種方法操作簡單便于施工，且能保證測量的精度。

（2）實施測控

為保證安裝精度，采用坐標對四個斜角柱和核心筒最外邊四個角柱進行二次安裝定位，確保鋼柱相互垂直的兩個面上X、Y軸線位置和垂直度的正確。

另外每安裝兩個吊裝層用棱鏡在就位的柱頂中心位置復核坐標的準確性進行檢查核對，二次調整構件扭曲引起的偏差。

（3）儀器選擇

主要測控站使用K1和K2控制點，其他點為定向控制點。反光貼片選用自貼式反射片60×60mm規格：C類測量大氣條件：濃霧，能見度5公里。選用超高精度（亞毫米級精度）NET05X-SOKKIA 200米內測距：≤0.5mm+1ppm，標準單棱鏡測程3500米，測距精度≤0.8mm+1ppm，對中精度1.5 m：0.5mm，定向精度200m處：1.5cm。

4 鋼梁安裝

（1）單機吊裝

單塔吊裝鋼梁最大H1500X300X25X30，吊裝最長鋼梁長28.5m，梁重12.9噸單機負重安全裕度80%均滿足安全起重要求。單塔吊裝性能驗算：在吊裝位置SCM-C7022工況位額定：16T，QTZ315（7032）工況位額定：16.2T，均滿足負載安全要求。

（2）雙機抬吊

采用MIDSA對起吊過程中的強度、穩定及變形驗算，選取安全合理的吊裝方案。抬吊鋼梁取吊裝工況最不利H1600X350X30X30，吊裝最長鋼梁長31.5m。考慮協作抬吊安全裕度75%和單機負重安全裕度80%均滿足安全起重要求。抬吊機械性能驗算：SCM-C7022工況位額定：13.7T，QTZ315（7032）工況位額定：14.1T。抬吊鋼梁最重15.9T。抬吊重量不得超過兩臺起重設備額定起重重量總和的75%。即：（13.7+14.1）*75%=20.85T>15.9T（符合規范要求）

5 安全防護技術

（1）現場鋼柱每2個自然段分為一節，標準層每節長13.2m，安裝時已提前制作好的鋼爬梯和軟梯作為鋼柱安裝時人員上下措施。角柱安裝時，特制便于周轉的工具式套架，固定在下節柱的頂部，確保操作人員的安全。

（2）現場鋼梁安裝采用移動式腳手架，根據安裝進度后繼樓承板流水鋪設。

（3）現場臨邊除硬防護外，每3層結構體周圍搭一道外挑梁，挑梁鋪設防護網。

（4）混凝土樓板澆筑跟進，消除作業人員高空臨邊恐慌。

高層鋼結構施工中因為受工作面狹小，外附平臂塔吊作業半徑小，垂直運輸密集，豎向平面位置困難大等等許多各項的困難，以上要點是自己體會需要注意的幾方面，希望在類似工程方面能有所借鑒。

參考文獻：

[1] 張照福，張立偉. 巨型鋼結構概念及其應用[J].2007（05）.

[2] 沈霄鶴.超高層巨型鋼框架結構失效模式分析.2009（11）.