吳江東太湖大廈項(xiàng)目連廊鋼結(jié)構(gòu)整體提升施工

王順柯,慶升,杜東芝

(中國(guó)聯(lián)合工程公司，杭州 310022)

吳江東太湖大廈項(xiàng)目連廊鋼結(jié)構(gòu)整體提升施工

王順柯,慶升,杜東芝

(中國(guó)聯(lián)合工程公司，杭州 310022)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)及建筑行業(yè)新技術(shù)、新材料的發(fā)展，人民對(duì)建筑物大跨度結(jié)構(gòu)空間的需求逐步提高。大跨度空間的需求促使大型鋼結(jié)構(gòu)的相應(yīng)施工技術(shù)有了較大的創(chuàng)新和發(fā)展，大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的整體提升施工技術(shù)在我國(guó)施工行業(yè)便逐步發(fā)展為一種新型的鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)。這一技術(shù)適應(yīng)了我國(guó)人民對(duì)于開發(fā)應(yīng)用大跨空間鋼結(jié)構(gòu)安裝新技術(shù)的需求，對(duì)加快我國(guó)的現(xiàn)代化進(jìn)程具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

鋼結(jié)構(gòu);整體提升;施工技術(shù)

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.006

本文以吳江東太湖大廈工程為例詳細(xì)介紹大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)連廊整體提升的方法。整體鋼結(jié)構(gòu)整體吊裝法是將網(wǎng)架或桁架結(jié)構(gòu)在地面錯(cuò)位拼裝成整體后，通過一臺(tái)或多臺(tái)起重機(jī)將結(jié)構(gòu)提升到鏈接部位進(jìn)行空中位移，落位安裝的施工方法。

1 工程概況

本鋼結(jié)構(gòu)液壓提升工程為吳江東太湖大廈工程，提升結(jié)構(gòu)分別位于高層V型主樓9層、14層、19層至屋面層共3個(gè)鋼連廊。9層與14層鋼連廊結(jié)構(gòu)完全相同，長(zhǎng)約57m，寬約5m，重約1200kN(120t)；19層至屋面層鋼連廊，長(zhǎng)約57m，寬約10m，重約60000kN(6000t)。9層連廊頂標(biāo)高約38m，14層結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高約60m，屋面連廊頂標(biāo)高約104.850m，裙樓連廊頂標(biāo)高10m，重2500kN(250t)，魚腹式桁架端部節(jié)點(diǎn)單個(gè)重100kN(10t)，總共8個(gè)。整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 東太湖大廈整體結(jié)構(gòu)示意圖

2 安裝方案

2.1 頂部連廊安裝方案解析

1）頂部鋼連廊結(jié)構(gòu)安裝高度較高，安裝高度104m左右，且形狀不規(guī)范，結(jié)構(gòu)桿件眾多，自重較大。將鋼連廊結(jié)構(gòu)整體吊裝法利用“超大型液壓同步提升施工技術(shù)”將其一次提升到位，再進(jìn)行對(duì)口焊接及部分預(yù)留后裝桿件的安裝。

2）從提升合理性角度分析：9層，14層，屋面層鋼連廊均由兩榀主桁架組成了主要承重體系，桁架兩端桿件直接與兩端主樓結(jié)構(gòu)鋼柱相連接。屋面層鋼連廊提升過程中，在HJ-Y軸線上，每榀桁架端部均設(shè)置一個(gè)提升吊點(diǎn)，9層，14層連廊提升時(shí)，為了減少提升撓度，提升吊點(diǎn)不設(shè)置在桁架端部而設(shè)置在桁架腰部。

3）地面拼裝：很據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地較為狹小無法使用大型機(jī)械的實(shí)際情況，19～21層、9層、14層連梁在地面進(jìn)行焊接拼裝。

4）裙房頂部桁架提升在裙樓3層低進(jìn)行整體拼裝，由于主構(gòu)件重量部分在70kN（7t）以上，塔吊無法滿足吊裝，因此，用50t汽車吊在外圍吊裝到3層底再進(jìn)行滑移到位，采用龍門架進(jìn)行拼裝。

2.2 提升方案優(yōu)越性

本工程中鋼連廊結(jié)構(gòu)采用“超大型液壓同步提升施工技術(shù)”進(jìn)行安裝。具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

1）鋼連廊結(jié)構(gòu)在地面上進(jìn)行整體拼裝，組裝、焊接、油漆等工作在地面進(jìn)行，施工工人在人身安全及施工操作方便度上能夠充分保證，施工質(zhì)量也能夠有效的控制，施工工人效率方面也會(huì)大大提高；

2）鋼連廊結(jié)構(gòu)上的附屬構(gòu)件在地面預(yù)先安裝，可最大限度地減少高空吊裝工作量，極大的縮短整體的安裝施工周期；

3）連體結(jié)構(gòu)重量較大，其他吊裝方法需要多種吊裝機(jī)械，并且無法保障一次吊裝到位，而液壓同步提升技術(shù)可使用簡(jiǎn)便的機(jī)械設(shè)備使結(jié)構(gòu)整體一次安裝就位；

4）通過鋼連廊結(jié)構(gòu)的整體液壓提升吊裝，將高空作業(yè)量降至最少，加之液壓整體提升作業(yè)絕對(duì)時(shí)間較短，能夠有效保證安裝工期；

5）液壓同步提升設(shè)備設(shè)施體積小、重量小，機(jī)械動(dòng)能力強(qiáng)，倒運(yùn)和安裝方便；

6）提升支架、平臺(tái)等臨時(shí)設(shè)施結(jié)構(gòu)均能夠利用主體結(jié)構(gòu)設(shè)置提升上下吊點(diǎn)，加之液壓同步提升動(dòng)荷載極小的優(yōu)點(diǎn)，使得臨時(shí)設(shè)施用量降至最小，有利于降低工程施工成本。

3 液壓同步提升系統(tǒng)

3.1 液壓同步提升技術(shù)[2]

“超大型液壓同步提升技術(shù)”采用穿心式結(jié)構(gòu)液壓提升器作為提升機(jī)具，柔性鋼絞線作為承重索具。液壓提升器為穿芯式結(jié)構(gòu)，以鋼絞線作為提升索具，有著安全、可靠、承重件自身重量輕、運(yùn)輸安裝方便、中間不必鑲接等一系列獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)錨具鎖緊時(shí)，提升器會(huì)自動(dòng)鎖緊鋼絞線且單向自鎖；錨具松開（不鎖緊）時(shí)，鋼絞線可在提升器內(nèi)可自由活動(dòng)。液壓提升過程一個(gè)流程為液壓提升器一個(gè)行程。當(dāng)液壓提升器周期重復(fù)動(dòng)作時(shí)，被提升構(gòu)件則一步步向上移動(dòng)。

3.2 計(jì)算機(jī)同步控制技術(shù)[3]

液壓同步提升施工技術(shù)采用行程及位移傳感監(jiān)測(cè)和計(jì)算機(jī)控制，通過數(shù)據(jù)反饋和控制指令傳遞，可實(shí)現(xiàn)一定同步動(dòng)作、負(fù)載均衡、姿態(tài)矯正、操作閉鎖、過程顯示和故障報(bào)警等多種功能。操作人員可在中央控制室通過液壓同步計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)人機(jī)界面進(jìn)行液壓提升過程及相關(guān)數(shù)據(jù)的觀察和（或）控制指令的發(fā)布。

4 方案重點(diǎn)說明

4.1 吊點(diǎn)設(shè)置

1)頂層連廊結(jié)構(gòu)吊點(diǎn)設(shè)置（見圖2）

圖2 頂層結(jié)構(gòu)提升吊點(diǎn)平面布置圖(共計(jì)4個(gè)吊點(diǎn)8臺(tái)提升器）

圖3 9層及14層魚腹結(jié)構(gòu)提升上吊點(diǎn)平面布置圖(共計(jì)4個(gè)吊點(diǎn)8個(gè)提升器)

2）9 層及14層魚腹式連廊提升設(shè)置及設(shè)計(jì)見圖3魚腹式連廊的提升上吊點(diǎn)設(shè)置在頂部桁架19層結(jié)構(gòu)之上，下吊點(diǎn)設(shè)置在所提升連廊的主結(jié)構(gòu)上，主結(jié)構(gòu)為φ600mm×30mm和φ600mm×35mm的圓管上。

3）端頭節(jié)點(diǎn)提升吊點(diǎn)布置

9層及14層連廊的端部節(jié)點(diǎn)總共有8個(gè)，14層連廊的端部節(jié)點(diǎn)的上提升點(diǎn)設(shè)置在層高15層的鋼管柱上；9層連廊的端部節(jié)點(diǎn)的上提升點(diǎn)設(shè)置在層高10層的鋼管柱上。

4.2 提升上、下吊點(diǎn)設(shè)計(jì)形式

采用液壓同步提升設(shè)備吊裝連廊結(jié)構(gòu)，需要設(shè)置專用提升平臺(tái)（提升上吊點(diǎn)），用于放置液壓提升器等設(shè)備，并用于設(shè)備安裝和操作。提升平臺(tái)為臨時(shí)鋼結(jié)構(gòu)。

4.2.1 頂部連廊提升斷口及加固

話一出口，手上卻愈加慎重，手上的回春鬼刀輕抹細(xì)挑，深入肩骨的箭頭碎片隨著鬼刀緩緩移出，最終“咚”地砸在地上。聽那聲音，這小小的箭頭碎片極是沉重，顯然不是凡鐵。

為實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)從地面直接整體提升至安裝位置，需先將鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在兩側(cè)端部斷開,由于提升結(jié)構(gòu)有多層，因此,斷口位置需考慮由下至上提升過程中不產(chǎn)生干涉。

4.2.2 頂部連廊其他部分?jǐn)嗫谛问剑ㄒ妶D4）

圖4 其余軸線斷口位置

4.2.3 端部節(jié)點(diǎn)提升設(shè)計(jì)形式

9層及14層端部節(jié)點(diǎn)分開提升，上吊點(diǎn)設(shè)置在原結(jié)構(gòu)鋼管柱上，14層端部提升上吊點(diǎn)設(shè)置在15層；9層端部提升上吊點(diǎn)設(shè)置在10層。

4.3 焊接

4.3.1 焊接工藝評(píng)定

4.3.2 焊接順序見圖5

圖5 柱對(duì)接形焊接順序圖

4.3.3 無損檢測(cè)

在完成焊接24h之后，對(duì)焊縫進(jìn)行探傷檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)方法需按照《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》JGJ 81—2002[4]和《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》（GB11345）[5]規(guī)定進(jìn)行。

4.3.4 安裝并焊接完成后卸載

當(dāng)連廊焊接完成后通過無損探傷合格并對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查全部合格后進(jìn)行卸載。

4.4 提升安裝流程

頂部連廊結(jié)構(gòu)的整體同步提升安裝流程如下：1）在設(shè)計(jì)安裝位置正下方的地面拼裝胎架上拼裝頂層連廊結(jié)構(gòu)，并安裝上下吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)及對(duì)應(yīng)的加固措施。

2）液壓提升設(shè)備與連廊結(jié)構(gòu)上的對(duì)應(yīng)下吊點(diǎn)連接，設(shè)備調(diào)試、試提升。連廊結(jié)構(gòu)試提升檢查正常，預(yù)提升150mm，靜置24h后，檢查相應(yīng)的上下吊點(diǎn)及原結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，確認(rèn)各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定后開始正式提升。

3）利用液壓提升設(shè)備同步提升上層結(jié)構(gòu)至圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)高位置，靜止并進(jìn)行對(duì)口焊接頂層連廊結(jié)構(gòu)。

4）頂層鋼連廊提升完成后，拆除提升用地錨，將上吊點(diǎn)轉(zhuǎn)移至第15層提升平臺(tái)，利用60t提升器分別提升第14層的端部箱型節(jié)點(diǎn)（共4個(gè)）。

5）端部節(jié)點(diǎn)提升完成后，把上吊點(diǎn)轉(zhuǎn)移至頂部連廊第19層上，利用8臺(tái)60t提升器提升第14層魚腹型連廊結(jié)構(gòu)。

6）第14層連廊提升完畢后，將上吊點(diǎn)轉(zhuǎn)移至第10層提升平臺(tái)，利用60t提升器分別提升提升第9層的端部箱型節(jié)點(diǎn)（共4個(gè)）。

7）端部節(jié)點(diǎn)提升完成后，把上吊點(diǎn)轉(zhuǎn)移至頂部連廊第19層上，利用8臺(tái)60t提升器提升第9層魚腹型連廊結(jié)構(gòu)。

8）魚腹式連廊提升完成后，再利用12臺(tái)60t提升器提升裙房結(jié)構(gòu)連廊。

9）所有鋼結(jié)構(gòu)全部安裝完成。

5 結(jié)語

希望通過吳江東太湖大廈工程項(xiàng)目連廊鋼結(jié)構(gòu)整體提升安裝施工，能夠和大家一起討論學(xué)習(xí)并為后續(xù)相關(guān)工程提供參考。

【1】吳之乃,王有為,等.建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.

【2】范基，路克寬，張繼成.1800t鋼結(jié)構(gòu)液壓千斤頂同步整體提升施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，1995,22（11）：683-686.

【3】王云飛，崔振中.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在3200t剛屋蓋整體提升中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)，1998,29（8）：552-554.

【4】JGJ81—2002建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程[S].

【5】GB11345鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)[S].

East of Taihu Building Project Corridor Integral Lifting Steel

WANG SHUN-ke,QING Sheng,DU Dong-zhi
(ChinaUnitedEngineeringCorporation,Hangzhou 310022,China)

AsChina's economyand the construction industryof newtechnologies, development of newmaterials, our people demand for building large-span space structure is gradually improving. Demand for large-span space prompted a corresponding large steel structure construction technology hasmade significant innovation and development, alongwith the big collapse of space technology to enhance the overall construction of the steel structure of the construction industry in recent years has gradually developed into a new type of steel Structure. This technology adapted to the needs of our people for the development and application of large space steel structure collapsed to install new technology to accelerate China's modernizationprocesshasaveryimportantpracticalsignificance[1].

steel；enhancingtheoverall;construaction technology

TU974;TU391

B

1007-9467（2016）09-0041-03

2016-04-19

王順柯（1985～），男，河南鄭州人，工程師，從事工程項(xiàng)目管理研究，（電子郵箱）504468113@qq.com。