有关高层建筑钢结构转换层桁架施工技术的探讨

有关高层建筑钢结构转换层桁架施工技术的探讨

朱靖

江苏万联建设有限公司214500

摘要：文中笔者分析了高层建筑中使用钢结构转换层桁架施工技术原理，并通过实际案例论述了高层建筑中钢结构转换层桁架施工技术，仅供参考。

关键词：高层建筑；钢结构；转换层；安装

1高层建筑钢结构转换层桁架施工技术原理

高层建筑由于其楼层高，转换梁截面大等特点，使得钢结构转换层桁架施工技术得到广泛应用。在施工过程中，通过大型汽车吊与塔吊的配合下完成对转换层钢构件的吊装。施工人员需要将一系列纠偏和抗变形措施应用于安装焊接过程中，通过有效措施综合处理因构建自重产生的变形。另外，施工人员可以将平行监测验收方法应用到焊接超声波探伤检测中，最大限度的降低人为因素造成的检测结果偏差问题，从而使钢桁架工程的安装质量得到保障。在工程中使用钢结构转换层桁架施工技术，能够保障顺利完工，而且具有显著的效益和明显的施工效果。

2工程案例分析

某在建工程，建筑面积40000m2，地下3层，地上裙房4层，主楼为办公楼共25层，其结构过度为75m。某建筑工程其建筑面积为80000m2，地下3层，裙房地上4层，东塔楼地上55层，196m为其结构高度。工程总体为混合结构，由地上5层为钢结构，核心筒内设置有劲性型钢柱，矩形钢柱、楼层钢梁为构成外框架构成部分，钢筋桁架楼承板为楼板类型，转换桁架设置于5～6层外围，且将伸臂桁架设置于第15，25层内。15t为1根构件重量最大值，8000t为钢结构总重量，Q345B为钢构件材质类型。选取栓焊钢接方式作为钢柱、框架钢梁连接节点形式，高强螺栓10．9级，主要以一级、二级为焊缝类型。Sa2．5级为钢筋除锈规定，且进行无机富锌涂料喷洒。转换桁架、伸臂桁架及钢柱防火涂料耐火极限为3h，钢梁防火涂料耐火极限为2h，楼板为1．5h。

3钢结构转换层桁架施工技术

3.1基准点交接及测放

钢结构测量控制网的建立与健全，按照总包移交测量控制点，控制点在工程施工前引测，并进行钢结构测量控制网设置，所有控制点应作为永久性坐标桩、水平基准点桩，且选取科学有效的保护方法，避免对其造成损坏。按照总包提供的基准点，放线、测量钢结构基准线及轴线。

3.2建立测量控制网及垂直传递

建筑物轴线控制点由总包单位提供后，与计算完成的控制网坐标数据相结合，测放钢结构平面控制网。按照工程施工规定等因素，进行平面控制网地设置。选取内控法用于地上钢桁架转换层施工，也就是将2个矩形控制网设置到第一层或楼层内，以此校正钢柱测量或复测轴线偏差。将外围高程基准点向首层核心筒外墙面四角+22．10m部位引测，且做好标注工作，以此形成一个闭合的标高控制网。第一层以上控制点部位需进行预留洞留设，尺寸为300mm×300mm，并将激光板设置到第一层预留洞口位置。

3.3钢结构框架施工

按照中间－周围、下面－上面、柱－梁、主－次的顺序进行施工。在吊装各层柱梁时，中间位置将有一个标准刚性框架形成，且根据节间不断向外扩展。钢结构在竖向平面内安装需根据单元结构层进行。为保证吊装施工质量，必须确保框架具有较高稳定性，且做好校正工作，完成钢柱吊装作业后，需防止出现独立柱问题，楼层相同平面内吊装钢柱应与吊装钢梁同步进行。

3.4钢框架柱安装

外框架、核心筒为钢柱的主要构成成分，标准层共有32根外框架矩形钢柱，1100mm×700mm为其截面最大尺寸，32mm为其壁厚，通常3层一节，最重分段10t。H3/36B塔吊为钢结构吊装的主要形式，辅助结构为FO/23B塔吊。选取H3/36B塔吊进行钢柱、重量较大钢梁的吊装施工，则吊装钢梁重量较小时，可选用FO/23B塔吊。转换桁架在5～6层时，需一段一段进行吊装施工。

(1)吊装准备。钢丝绳、卡环准备情况，如长度、规格等应严格按照钢柱重量、吊点等实际情况合理选择。将钢梯固定到柱身上，且将安全绳的安全环拉设、焊接好，以此为接下来的施工提供可靠保障。

(2)设置钢柱吊点。在设置钢柱吊点时，需对其简便性、稳定性等进行充分考虑，防止变形问题出现在钢构件内。在钢柱顶部位置设置钢柱吊点，吊装孔需预留到临时连接板内，为确保能够平衡吊装，可将强度适当的单绳设置到吊钩下，以此进行吊装。

在起吊钢柱时，为避免损伤地面、钢柱，需将枕木铺设到钢柱下面。

(3)吊装第一层钢柱。放线、复测预埋位置螺栓，且将垫铁铺设到钢柱下方，以此提高安装钢柱的稳定性，通过测量人员对垫铁进行跟踪抄平，以此为安装钢柱提供便利。要求各组垫铁必须控制在4块以下，垫铁和基础面、柱底面碰触位置，应具有良好紧密性及做好整平工作。通过塔吊进行钢柱吊装施工，要求将地脚螺栓穿入钢柱底板，保证柱四周中心线对齐基础放线中心线，在合理范围内控制中心线偏差，并将压板穿上，拧紧双层螺栓，就位钢柱。完成吊装钢柱及有关钢梁后，需二次灌注地脚，进而提升钢柱稳定性，钢柱内应进行混凝土灌注。侧立面中间位置的钢柱需先完成吊装就位工作，随后进行钢柱、核心筒钢梁地安装，以此对外柱进行支撑、固定，避免其过于倾斜于内侧。钢柱就位后可吊装与其距离最短的一根钢柱。因倾斜为巨型钢柱就位后的主要状态，构件外为其重心，吊装钢柱时为确保其具有良好平衡性及稳定性，安装环节需选取螺栓临时连接2钢柱之间的钢梁与钢柱。在安装完成第二根就位钢柱及连接核心筒之间的钢梁后，可形成框架，以此稳定完成安装后的构件。

(4)大吨位钢柱吊装。如在H3/36B塔吊起重能力以上，要求在结构外围选取超过100t的汽车进行吊装。吊装大吨位异型柱时，因其钢柱截面不具有对称性，则施工难度较大在高空就位后为确保钢柱垂直，需详细计算所有异型钢柱，且进行吊耳设置，只有这样才能保障安装构件的精确性。

(5)吊装上部钢柱。安装上部钢柱与安装第一节钢柱之间存在诸多差异性，如具有不同的钢柱底部连接固定方法。要求在钢柱上部设置上部钢柱吊点，吊点为4个临时连接耳板。吊装前期，需清理干净下节钢柱顶面与上节钢柱底面的所有杂物，如锈蚀、渣土顿成，确保紧密连接上下节钢柱，提升焊接水平。要求在合理范围内控制顶面标高、轴线偏差等，吊装上节钢柱时，需做好一节一节地偏差纠正工作，避免因误差造成无可挽回的损失。

3.5钢桁架转换层钢梁安装

与钢柱数量相比，转换层内安装钢梁的数量要多出许多，伴随建筑物高度的不断增加，起重吊钩每次上下时间也不断增多，因此绑扎、提升及卸钩施工方式是否合理有效，将对吊装效率起到直接重要的作用。吊装就位钢梁后，需进行临时连接作业，选取的工具一般为普通螺栓。安装钢梁时要求先通过临时螺栓对腹板连接板进行规定，随后做好调整、校对工作，并进行高强螺栓的更换，要求严格按照施工规定，拧紧高强螺栓及焊接好钢梁。具体安装顺序如图1所示。

图1钢桁架的安装顺序图

为加快吊装钢梁的速度，要求将吊装孔留设到钢梁制作环节，且进行吊耳焊接。如钢梁吨位、跨度较大，吊装时必须选取吊耳焊接的方式。吊装钢梁前期，需将其表面杂物清理干净，如吊装前如连接板、摩擦面存有浮锈，必须做好清理锈迹的工作。钢梁吊装时需确保其附带的连接板配置合理，并将螺栓包装好。同时对钢梁的方向加以重视，做好标识，保证能够准确安装。安装钢梁后，需将连接板及时夹好，通过橄榄冲对孔洞存有偏差的接头进行调整，随后通过螺栓进行连接。与此节点螺栓总量相比，普通螺栓数量必须控制在3/10，并控制在2个以下。

3.6质量控制

于钢柱安装质量、进度而言，钢柱基础地脚螺栓埋设精度至关重要。在吊装钢柱前，必须详细核实、验收施工完成后的预埋螺栓轴线、标高等，如与施工规定不符，则需及时采取科学有效的措施进行处理。

因安装环节极易出现钢柱扭转偏差，这就要求将相应厚度的垫板放入到上、下柱耳板的各个侧面，并将柱头临时接头的连接板夹紧。每次调整钢柱扭转距离需控制在3mm，如存有较大偏差，调整可分次进行。

4结语

综上所述，施工单位必须严格按照施工案例的实际情况，提高施工技术水平，规范施工工艺，做好质量控制工作，为建筑事业的健康、持续发展贡献一份力量。

参考文献

[1]王春红,黄荣霞.高空桁架施工技术浅析[J].建筑工程技术与设计,2014(25).

[2]蒋跃楠,张振,宣卫红.中博会展中心C1区钢结构屋面大型主桁架的施工技术[J].工业建筑,2014,44(12):118-122.