1.郭小貞 2.張艷梅 3.任艷華

1.河南國(guó)龍礦業(yè)建設(shè)有限公司 2.焦作億建建材有限公司 3.河南五鋒建筑工程有限公司

高層鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層桁架施工技術(shù)應(yīng)用

1.郭小貞 2.張艷梅 3.任艷華

1.河南國(guó)龍礦業(yè)建設(shè)有限公司 2.焦作億建建材有限公司 3.河南五鋒建筑工程有限公司

轉(zhuǎn)換層桁架施工技術(shù)因其特有優(yōu)勢(shì)在鋼結(jié)構(gòu)建筑中得到廣泛應(yīng)用，它具有作業(yè)效率高、投入成本低以及施工進(jìn)度快等特點(diǎn)，它不但使建筑能夠承受較大載荷量，而且能夠使建筑工程的整體協(xié)調(diào)性大幅提升。同時(shí)，鋼桁架結(jié)構(gòu)具有較輕的結(jié)構(gòu)自重、便捷的結(jié)構(gòu)開洞、明確的傳力途徑以及優(yōu)越的受力性能等優(yōu)點(diǎn)，能夠使建筑功能的需要得到滿足，具有廣闊的發(fā)展前景。

高層鋼結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)換層；桁架施工

隨著城市的發(fā)展，對(duì)高層建筑要求有多用途，往往底層用作商場(chǎng)、餐館等，中間層用作寫字間，上層用作住宅或者旅館。這種布局要求在底層布置大空間，頂層布置小空間，這恰恰與結(jié)構(gòu)布置的常規(guī)方式相反，為了保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件傳力的合理，要在結(jié)構(gòu)體系變換的樓層處設(shè)置轉(zhuǎn)換層。常見的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式有梁式轉(zhuǎn)換，桁架式轉(zhuǎn)換，空腹桁架式轉(zhuǎn)換，箱形轉(zhuǎn)換，板式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換拱，組合柱等。對(duì)于高層建筑尤其是超高層建筑，由于轉(zhuǎn)換層上部樓層較多，荷載較大，近年來，高層鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層桁架施工技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

一、高層鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層桁架施工技術(shù)原理

在施工過程中，面對(duì)眾多數(shù)量的轉(zhuǎn)換層鋼構(gòu)件，在協(xié)調(diào)吊裝時(shí)可以通過大型汽車吊配合多臺(tái)塔吊的方式來完成，同時(shí)要利用計(jì)算機(jī)對(duì)大型構(gòu)件的吊裝進(jìn)行預(yù)先計(jì)算設(shè)計(jì)，將一鉤多吊技術(shù)應(yīng)用于中小型構(gòu)件吊裝中，安裝順序要保持為從中間向兩邊逐次對(duì)稱安裝，同時(shí)綜合分析處理安裝現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量所得出數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整和校正。施工人員需要將一系列糾偏和抗變形措施應(yīng)用于安裝焊接過程中，通過有效措施綜合處理因構(gòu)建自重產(chǎn)生的變形。另外，施工人員可以將平行監(jiān)測(cè)驗(yàn)收方法應(yīng)用到焊接超聲波探傷檢測(cè)中，最大限度的降低人為因素造成的檢測(cè)結(jié)果偏差問題，從而使鋼桁架工程的安裝質(zhì)量得到保障。在工程中使用鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層桁架施工技術(shù)，不能夠保障順利完工，而且具有顯著的效益和明顯的施工效果。

二、高層鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層桁架施工流程

轉(zhuǎn)換層施工前，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土建施工工序、加工工藝、構(gòu)件運(yùn)輸、安裝方法等要求，對(duì)桁架層進(jìn)行合理的分段，出具詳細(xì)的深化圖紙、加工工藝方案、現(xiàn)場(chǎng)安裝方法。針對(duì)桁架層牛腿的復(fù)雜性，對(duì)其制作部分進(jìn)行實(shí)體預(yù)拼裝和計(jì)算機(jī)模擬雙項(xiàng)對(duì)比驗(yàn)收，檢驗(yàn)構(gòu)件加工精度，滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。同時(shí)，對(duì)比驗(yàn)證計(jì)算機(jī)模擬驗(yàn)收的可操作性?，F(xiàn)場(chǎng)安裝采用先核心筒后外筒的施工方法。根據(jù)土建施工進(jìn)度和設(shè)計(jì)要求，對(duì)構(gòu)件合理的分步驟、分區(qū)域、分工序的安裝，保證施工質(zhì)量。

1、預(yù)拼驗(yàn)收檢驗(yàn)。本工程伸臂桁架由筒外圓管柱及筒內(nèi)方管柱相連接，構(gòu)件連接牛腿較多，且安裝精度要求高，為控制伸臂桁架的工廠制作誤差、工藝檢驗(yàn)數(shù)據(jù)等誤差，保證構(gòu)件的安裝空間位置、減小現(xiàn)場(chǎng)安裝產(chǎn)生的積累誤差，應(yīng)對(duì)首制作進(jìn)行必要的工廠預(yù)拼裝。以通過實(shí)樣檢驗(yàn)預(yù)拼裝各部件的制作精度，修整構(gòu)件部位的界面，定出構(gòu)件的實(shí)際尺寸，復(fù)核構(gòu)件各類標(biāo)記。

伸臂桁架首制件的實(shí)體預(yù)拼裝和電腦模擬預(yù)拼裝同時(shí)進(jìn)行，如若實(shí)體拼裝和電腦模擬預(yù)拼裝的效果相同，后續(xù)伸臂桁架可不進(jìn)行實(shí)體預(yù)拼裝，僅進(jìn)行電腦模擬預(yù)拼裝，其所有構(gòu)件均嚴(yán)格按照首制件的制作工藝及精度要求進(jìn)行加工制作，以滿足設(shè)計(jì)、相關(guān)規(guī)范和現(xiàn)場(chǎng)安裝要求。同時(shí)為現(xiàn)場(chǎng)按時(shí)吊裝節(jié)省了寶貴的工期。

2、桁架層安裝。桁架層安裝分為核心筒和外筒桁架兩部分。當(dāng)核心筒混凝土澆筑至36層時(shí)，開始插入暗埋桁架施工，在36層標(biāo)高處預(yù)埋箱型柱腳埋件，同時(shí)預(yù)埋臨時(shí)加固措施用鋼埋件，核心筒36～37層暗柱安裝、測(cè)量校正完成后，立即對(duì)桁架層暗柱進(jìn)行臨時(shí)加固固定，然后安裝下弦桿。下弦桿安裝完成后，爬模架爬升1層，澆筑36層混凝土，最后安裝37～38層暗柱、上弦桿和斜腹桿。53～54層桁架層的安裝類似。外框桁架層安裝施工步驟：鋼結(jié)構(gòu)施工至36層時(shí)，安裝腰桁架和外伸臂桁架，先安裝角部鋼管柱，再安裝下弦桿、水平弦桿和斜腹桿，形成局部穩(wěn)定單元，然后對(duì)稱地向中間擴(kuò)展安裝，最后安裝樓層鋼梁。

三、高層鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層桁架施工質(zhì)量控制

1、在施工過程中，為確保質(zhì)量，鋼筋連接采用閃光對(duì)焊現(xiàn)場(chǎng)幫條焊連接，對(duì)于ф28Ⅲ級(jí)鋼筋閃光對(duì)焊，選定專人施焊，焊前利用短鋼筋頭進(jìn)行多次工藝試驗(yàn)，焊接質(zhì)量穩(wěn)定后進(jìn)行正式施工。電弧焊選E5003型焊條。鋼筋撐腳按設(shè)計(jì)要求采用ф25“Z”字形Ⅲ鋼筋撐腳，@500×500mm墊塊采用30mm厚花崗巖塊@500×500mm.綁扎要求同一方向同一層的梁、板鋼筋要在同一空間高度位置，以保證梁板有效高度。

2、高空安全防護(hù)。第一，高空安全網(wǎng)掛設(shè)高空散件安裝時(shí)，施工下方必須采用軟性安全防護(hù)。桁架安裝前，在懸挑桁架正下方處拉設(shè)安全兜網(wǎng)，通過塔樓4根結(jié)構(gòu)柱綁扎10mm的鋼絲繩作為安全兜網(wǎng)主筋繩，將安全網(wǎng)鋪設(shè)在主筋繩上，再通過倒鏈進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到安全防護(hù)的要求；在首層處設(shè)置警戒區(qū)，施工期間派專人看護(hù)，嚴(yán)禁人員進(jìn)入。第二，大斜撐模塊式腳手架吊裝初期，首先安裝的部分為大斜撐，操作空間極其有限，且風(fēng)險(xiǎn)較大，為此設(shè)計(jì)模塊式腳手架，在地面組裝成門字形后可直接吊裝至高空已焊接完成的大斜撐上，并箍緊鋼構(gòu)件。第三，桁架懸掛腳手架為保證安裝及涂裝過程有安全的操作空間，需隨桁架安裝進(jìn)度，搭設(shè)懸掛于鋼構(gòu)件之上的懸掛腳手架，實(shí)現(xiàn)封閉安全防護(hù)。

3、同步補(bǔ)償系統(tǒng)。同步補(bǔ)償系統(tǒng)由測(cè)量、控制、動(dòng)力和可伸縮柱腳等組成。測(cè)量系統(tǒng)采集轉(zhuǎn)換桁架和上部結(jié)構(gòu)標(biāo)高變化信息，為控制系統(tǒng)運(yùn)行提供依據(jù)。控制系統(tǒng)在比較控制目標(biāo)與監(jiān)測(cè)信息的基礎(chǔ)上，做出控制決策，并發(fā)布控制指令。動(dòng)力系統(tǒng)根據(jù)控制指令動(dòng)作，補(bǔ)償轉(zhuǎn)換桁架下?lián)弦鸬纳喜拷Y(jié)構(gòu)標(biāo)高變化。

四、結(jié)束語

綜上所述，高層住宅的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層是一個(gè)住宅建筑物中不同結(jié)構(gòu)形式相連結(jié)的關(guān)節(jié)點(diǎn)，它既是下部結(jié)構(gòu)的封頂，又是上部結(jié)構(gòu)的“空中基礎(chǔ)”，在整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)體系中起著至關(guān)重要的連結(jié)紐帶作用。在具體的施工中，為了保證超高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要根據(jù)豎向結(jié)構(gòu)以及具體的軸線形式來提升整體功能的需求。另外，從轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)形式上看，主要是以大跨度的轉(zhuǎn)換桁架的形式來提升空間感。這種施工形式不僅工藝比較簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，其可控性還比較強(qiáng)，因此，在目前我國(guó)的多數(shù)建筑工程中都得到了高效應(yīng)用。

[1]宋金祥，劉曉莉.重慶石橋廣場(chǎng)轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu)初步方案[J].山西建筑，2011(15).