北京時代帝景天幕鋼結構施工關鍵技術

段春華DUAN Chun-hua

（珠海市卓越建設工程咨詢有限公司，珠海519000）

1 工程概況

時代帝景1#綜合樓項目天幕工程地上西區六層，局部七層；一至六層為商業及餐飲、七層為辦公，社區醫療四層，地下四層；地下一商業和公交場站地下為商業，地下三至四層為機動車停車庫。本項目為集商業、餐飲、辦公、地下停車場、公交場站等于一體的大型綜合體建筑。建筑高度：最高女兒墻高度48.75m，建筑屋面高度7 層41.15m，5層29.75m，4 層23.75m。

本工程主要施工從五層地面標高起，場地中心安裝鋼結構立柱，一直上升至八層頂，頂部安裝鋼結構采光頂，見圖1 所示。鋼結構采光頂東西長124.4m、南北寬53.45m、高度26.1m，主要結構形式為單層網殼鋼結構，立面為玻璃幕墻與鋁板幕墻，頂部為鋁板幕墻和玻璃幕墻，周圈設立檐口天溝，主天幕完成后如圖1 所示。

圖1 天幕（主鋼結構）施工

2 關鍵施工技術

工程鋼結構系統：①樹形柱：主立柱圓管，直徑1000×50mm 鋼圓管（氟碳噴涂，Q345B）；②二級樹杈：直徑750×40mm 鋼圓管（氟碳噴涂，Q345B）；③三級樹杈：直徑500×30mm 鋼圓管（氟碳噴涂，Q345B）；④頂部變徑枝干支撐屋面鋼結構。

2.1 樹形柱安裝

樹形柱主柱高度13.5m，直徑1m，壁厚50mm，重量較大，無法一次性吊裝到位，把柱子分為2m 一節安裝，每節重量約2.35t，用塔吊就行分節吊裝，樹狀柱主干在塔吊吊重范圍內（詳見P37 塔吊運力分布圖），分節接口處全熔透焊接，焊縫等級為一級。

圖2 P37 塔吊運力分布圖

2.2 天幕胎架搭設

第一部分：七層頂42m 標高位置為鋼結構胎架，可作為周圍一圈鋼結構的支撐及安裝平臺使用，擬搭設2m×2m×4m（最高位置）滿堂胎架，立柱采用HW125×125 工字鋼，橫梁及斜撐采用50×4 角鋼，以便安裝周圈的鋼結構。

周圈胎架搭設平面圖如圖3，立柱采用HW125×125工字鋼，粗線細線位置均架設50×4 角鋼橫梁，粗線位置多加十字形50×4 角鋼斜撐。

胎架搭設于42m 標高處長2m×寬2m×高5.6m（最高），立柱采用HW125×125 工字鋼，橫梁及斜撐采用50×4角鋼。

圖5 頂升的原理圖

圖3 周圈胎架搭設平面圖

第二部分：中心為五層混凝土樓地面，可于平地搭設胎架，作為頂部鋼結構的支撐平臺，搭設面積：102.8m×37m，搭設高度依據整個頂面的標高作不同調整。最高位置4m，最低0.7m。搭設完成后可用于支撐整個鋼結構網殼。

中心區域腳手架搭設，立柱采用HW125×125 工字鋼，粗線細線位置均架設50 角鋼橫梁，粗線位置加十字形50 角鋼斜撐，見圖4 所示。

圖4 中心區域胎架搭設平面圖

2.3 屋蓋網殼結構安裝

屋蓋為復雜空間曲面單層網殼，由箱型截面構件拼裝的四邊形網格，且構件具有不同程度的空間彎扭特征。

2.3.1 桿件分片

天幕鋼結構方格大小2m×2m，根據現場塔吊吊裝能力，部分鋼結構工廠成片制作，工廠先行研配，再編號運到工地，最大分塊為1×4 個方格，寬度控制在2.5m 內，長度9m 以內，最重構件在5t 以內，在中間15 軸區域，制作1×3或者1×2 個格，重量控制在4t 以內，成片根據塔吊工作半徑性能參數確定吊裝片狀構件重量。

2.3.2 片狀單元安裝工藝流程

安裝工藝流程為：片狀單元地面拼裝→高空胎架搭設→測量放線→吊裝就位→校正與臨時固定→待其他單元片安裝成型后填充其中次桿件。

2.4 鋼結構頂升

頂升的原理如圖5 所示：頂升架底座為H250×250×9×14 十字鋼底座，上鋪設厚度20mm 尺寸1500×1500 方形鋼板，具體到本工程，標準節的高度為1.23m，千斤頂高度調整為1.25m，支架總高度為26.1m。最高頂升位置的頂升鋼架重量為9.5t，頂升架頂部受力點整體加固，在殼體結構上增加9000×9000mm 十字H588×300×12×20 型鋼梁托盤，頂升架直接頂到十字梁托盤上，增大受荷面積，有效減少殼體結構變形及應力。

2.5 樹形柱枝桿安裝

鑄鋼節點安裝完成后，首先將樹型柱二級、三級及變徑管枝干倒運至安裝正下方，根據安裝位置搭設區域滿堂腳手架，以確保工人施工有足夠安全的操作平臺。然后在第二節樹形柱枝桿上焊接兩個吊環，第二節枝干Φ750×40mm 圓管，最長構件7.4m，最大重量5.2t，該位置距3#塔吊27m，3#塔吊該位置起吊重量10.35t，距4#塔吊44m，該位置4#塔吊起吊重量7 噸，均小于該半徑塔吊起重性能，施工前計算起吊繩的長短，找準標高，計算好角度，利用塔吊垂直吊裝，在樹型柱枝干上安裝3 個20t 手拉葫蘆進行水平位置微調，按照實際傾斜角度插入鑄鋼節點的冒口，再冒口側面增加3 塊定位板，進行初始定位，全站儀校核無誤后，全熔透焊接牢固，達到一級焊縫標準，以此類推安裝樹型柱三級及頂部錐形管枝干。

3 結束語

本工程通過合理確定天幕鋼結構分片吊裝單元的大小、箱型截面構件拼裝保證措施，合理的鋼結構施工技術，確保了工程質量。同時兼顧了安全施工和經濟性的要求，同時對其他相似類型鋼結構的施工安裝參考價值較高。