懸挑外墻斜交叉柱網(wǎng)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝

王曉穎 朱瑋松 李永彬

摘要：文章闡述了斜交叉柱網(wǎng)作為外墻的鋼結(jié)構(gòu)形式懸挑部位的施工工藝。該懸挑部位結(jié)構(gòu)具有跨度大、凈空高、鋼結(jié)構(gòu)安裝精度要求高等特點(diǎn)，其本身結(jié)構(gòu)形式的特殊性及嚴(yán)格的施工要求使得外墻斜交叉柱網(wǎng)懸挑部位的鋼結(jié)構(gòu)施工難度大大增加，成為了眾多鋼結(jié)構(gòu)施工中新的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；懸挑外墻；斜交叉柱網(wǎng)；斜交叉構(gòu)件；可伸縮連接板

中圖分類號(hào)：TU323 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）12-0105-03

懸挑外墻斜交叉柱網(wǎng)鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝主要針對(duì)以斜交叉柱網(wǎng)作為外墻的鋼結(jié)構(gòu)形式懸挑部位的施工。該工藝經(jīng)過(guò)國(guó)家電網(wǎng)上海世博會(huì)企業(yè)館工程的實(shí)際應(yīng)用，體現(xiàn)出合理、方便、有效保證質(zhì)量的特點(diǎn)并在實(shí)際運(yùn)用中取得了明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

一、工藝特點(diǎn)

1．根據(jù)外墻斜交叉柱網(wǎng)的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，臨時(shí)支柱僅在外墻斜交叉柱網(wǎng)下布置。臨時(shí)支柱的布設(shè)方式與一般懸挑結(jié)構(gòu)的布設(shè)方式不同。

2．每個(gè)單元斜交叉構(gòu)件之間借助可伸縮連接板進(jìn)行拼接，利用可調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行精確校正后就位。比起一般情況下鋼構(gòu)件直接通過(guò)焊接或者螺栓緊固件連接有所改進(jìn)。該技術(shù)能有效提高斜交叉構(gòu)件的安裝質(zhì)量。

3．臨時(shí)支柱的基礎(chǔ)混凝土分兩次澆搗。臨時(shí)支柱地腳螺栓安裝好澆搗一次，養(yǎng)護(hù)后將臨時(shí)支柱就位，再將支柱底部連接板與地腳螺栓緊固后再澆搗第二次混凝土。與一次澆搗成型的柱基礎(chǔ)相比，臨時(shí)支柱安裝就位時(shí)能進(jìn)行二次調(diào)整，提高了臨時(shí)支柱的安裝精度。柱腳位于混凝土內(nèi)部，有利于對(duì)柱腳節(jié)點(diǎn)的保護(hù)，對(duì)于保證結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量非常

有利。

二、施工流程及操作要點(diǎn)

（一）施工流程

1．總體施工流程。施工準(zhǔn)備，人、機(jī)、料進(jìn)場(chǎng)→豎向臨時(shí)支柱安裝及底部橫梁吊裝→懸挑部位外墻斜交叉柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)安裝及精度校正→每安裝一層外墻斜交叉柱網(wǎng)，隨即安裝樓層主梁、次梁及樓層板→臨時(shí)支撐卸荷拆除。

2．懸挑部位外墻斜交叉柱網(wǎng)鋼結(jié)構(gòu)施工流程。將懸挑部位底部橫梁安裝在臨時(shí)支柱上，并在轉(zhuǎn)角處立限位標(biāo)桿→安裝第一層懸挑外墻斜交叉柱網(wǎng)轉(zhuǎn)角處兩個(gè)方向斜交叉構(gòu)件→在轉(zhuǎn)角處兩個(gè)單元斜交叉構(gòu)件之間安裝臨時(shí)支撐限位使轉(zhuǎn)角部位各構(gòu)件連成整體→同時(shí)向兩個(gè)方向?qū)ΨQ安裝第一層外墻斜交叉柱網(wǎng)單元斜交叉構(gòu)件→第一層外墻斜交叉柱網(wǎng)復(fù)測(cè)及調(diào)整→重復(fù)逐層安裝懸挑外墻斜交叉柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)及懸挑結(jié)構(gòu)樓層→完成全部結(jié)構(gòu)安裝，復(fù)測(cè)整體位移和沉降。

（二）操作要點(diǎn)

1．外墻斜交叉柱網(wǎng)施工要點(diǎn)。

（1）首先起吊懸挑結(jié)構(gòu)外墻斜交叉柱網(wǎng)底部橫梁，吊裝完成后與已安裝完成的臨時(shí)支柱螺栓固定，再與已完非懸挑部位結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接固定。

（2）吊裝第一層懸挑部位斜交叉柱網(wǎng)構(gòu)件前，臨時(shí)支柱及橫梁必須安裝固定完成，精度控制必須達(dá)到要求。

（3）在轉(zhuǎn)角處設(shè)置的臨時(shí)標(biāo)桿，作為轉(zhuǎn)角處的限位，標(biāo)高采用角鋼制作，將其焊接固定在已安裝完成的底部橫梁轉(zhuǎn)角處。限位角鋼翼緣必須與轉(zhuǎn)角兩側(cè)斜交叉柱網(wǎng)平行。限位角鋼定位后，滿焊固定在鋼柱轉(zhuǎn)角上。

（4）第一層懸挑部位斜交叉柱網(wǎng)安裝時(shí)，先將轉(zhuǎn)角兩側(cè)斜交叉構(gòu)件校正固定后，由轉(zhuǎn)角開始向兩側(cè)依次安裝斜交叉構(gòu)件，避免對(duì)兩個(gè)方向的臨時(shí)支柱受力不同，使轉(zhuǎn)角產(chǎn)生位移影響精度。每安裝一個(gè)斜交叉構(gòu)件，進(jìn)行測(cè)量校正后焊接固定在底部橫

梁上。

（5）可伸縮連接板是由四塊鋼板拼接而成，嵌套在斜交叉構(gòu)件內(nèi)部的方形套筒。斜交叉構(gòu)件為箱型構(gòu)件，尺寸為400×250×12×12mm。可伸縮連接板與斜交叉構(gòu)件之間間隙為3mm。在可伸縮連接板上開滑槽，滑槽長(zhǎng)度10cm。可伸縮連接板嵌套入斜交叉構(gòu)件后穿過(guò)滑槽。將固定桿在斜交叉構(gòu)件內(nèi)部焊接牢固，使得可伸縮連接板可以在滑槽滑動(dòng)方向上自由伸縮。通過(guò)固定桿上的螺母調(diào)整可伸縮連接板與斜交叉構(gòu)件的間隙。斜交叉構(gòu)件內(nèi)側(cè)固定桿位置距離斜交叉構(gòu)件邊口5cm。

（6）下一層斜交叉構(gòu)件安裝前，每個(gè)斜交叉構(gòu)件相鄰斜交叉構(gòu)件的連接面加工時(shí)已安裝了可伸縮連接板，在地面起吊斜交叉構(gòu)件，調(diào)整吊點(diǎn)位置，使斜交叉構(gòu)件垂直起吊。斜交叉構(gòu)件就位時(shí)，先將位于兩個(gè)構(gòu)件內(nèi)的連接板抽出，并對(duì)準(zhǔn)拼接，再點(diǎn)焊固定。斜交叉構(gòu)件通過(guò)起吊設(shè)備緩慢下降，將斜交叉構(gòu)件通過(guò)可伸縮連接板的滑槽緩慢滑移就位。此時(shí)不松開吊點(diǎn)，以便精確調(diào)整構(gòu)件中心

位置。

（7）連接板就位后，構(gòu)件滑移拼接時(shí)可能使斜交叉構(gòu)件中心位置發(fā)生偏轉(zhuǎn)，致使兩個(gè)構(gòu)件之間的焊縫不均勻。利用四周可調(diào)節(jié)螺栓校正，利用一個(gè)面上對(duì)稱的可調(diào)節(jié)螺栓，松開焊縫寬度較小側(cè)的螺栓，擰緊焊縫寬度較大側(cè)的螺栓，完成斜交叉構(gòu)件將單側(cè)拼接點(diǎn)校正至允許偏差內(nèi)。之后調(diào)節(jié)另一側(cè)拼接點(diǎn)，此時(shí)緩慢松開已校正拼接面?zhèn)鹊目烧{(diào)節(jié)螺栓，然后將兩側(cè)拼接處均調(diào)至允許偏差內(nèi)，再將兩側(cè)可調(diào)節(jié)螺栓同時(shí)擰緊，完成斜交叉構(gòu)件的精確

就位。

（8）每層斜交叉柱網(wǎng)外墻就位后，檢測(cè)整面斜交叉柱網(wǎng)外墻的垂直度和平整度。發(fā)現(xiàn)有斜交叉構(gòu)件偏位時(shí)，松開偏位斜交叉構(gòu)件的可調(diào)節(jié)螺栓，進(jìn)行校正調(diào)整至符合要求后，再將相鄰斜交叉構(gòu)件拼接處逐一滿焊，完成一層斜交叉柱網(wǎng)的安裝。

（9）依此類推，逐層安裝斜交叉構(gòu)件，直至懸挑部位結(jié)構(gòu)完成安裝。

（10）拆除臨時(shí)支撐予以卸荷。在保證臨時(shí)支撐體系安全并使主體結(jié)構(gòu)由安裝狀態(tài)安全的過(guò)渡到設(shè)計(jì)狀態(tài)的前提下，應(yīng)結(jié)合實(shí)際工程的具體情況，必須遵循變形協(xié)調(diào)、卸載均衡、多次循環(huán)微量下降來(lái)實(shí)現(xiàn)。

臨時(shí)支撐的支承物最好能采用千斤頂，這樣可以在卸載過(guò)程中逐步調(diào)整。同時(shí)注意臨時(shí)支撐的卸載要考慮到臨近支撐節(jié)點(diǎn)的受力狀態(tài)，原則上同步卸載以保持受力均勻，避免局部調(diào)整使個(gè)別構(gòu)件發(fā)生變形和彎曲。

同步卸載過(guò)程中，下降的幅度不宜過(guò)大，應(yīng)該是逐步分區(qū)分階段按比例的下降，最后拆除支

撐點(diǎn)。

三、結(jié)語(yǔ)

本工藝可在今后鋼結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用，具有一定的社會(huì)效益和應(yīng)用前景。

利用可伸縮連接板及可調(diào)節(jié)螺栓來(lái)控制構(gòu)件連接，作為一種高效而實(shí)用的連接及調(diào)整手段，不僅適用于外墻斜交叉柱網(wǎng)懸挑部位的施工，同時(shí)也可以推廣，用來(lái)控制各種不同形式的構(gòu)件連接質(zhì)量，確保現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量。并且，在安裝時(shí)，通過(guò)對(duì)接可伸縮連接板可以加快構(gòu)件一次校正、定位及固定的速度，以此加快成形速度，再通過(guò)可調(diào)節(jié)螺栓二次校正能更好地調(diào)整偏差，保證整體尺寸、水平度、平整度和垂直度。

分二次澆搗基礎(chǔ)混凝土的工藝可以廣泛應(yīng)用于一些對(duì)基礎(chǔ)預(yù)埋件的尺寸有較高精度要求的施工中。由于地腳螺栓與柱腳預(yù)埋件分兩次安裝就位，先固定地腳螺栓并完成第一次混凝土的澆搗至柱腳預(yù)埋件底，再安裝柱腳預(yù)埋件，這樣在安裝柱腳預(yù)埋件時(shí)可對(duì)柱腳預(yù)埋件的水平及位置校正。對(duì)于精度要求較高的類似構(gòu)件及設(shè)備的安裝有非常好的

效果。

臨時(shí)支柱的布設(shè)方式對(duì)于同類型結(jié)構(gòu)懸挑部位施工具有推廣價(jià)值。因臨時(shí)支柱僅在斜交叉柱網(wǎng)墻下布置，可以節(jié)約鋼材，降低了原材料加工，運(yùn)輸及損耗等費(fèi)用，節(jié)省了成本，更節(jié)約了資源。而且僅在外墻布設(shè)臨時(shí)支柱還提高了對(duì)施工場(chǎng)地的利用，增加了施工區(qū)域可利用面積。此外，減少了臨時(shí)支柱的設(shè)置，節(jié)約了施工臨時(shí)支柱的工期。

因此，利用這些關(guān)鍵技術(shù)可確保類似結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的施工質(zhì)量，在一定程度上加速施工速度，同時(shí)節(jié)約了施工成本，創(chuàng)造良好的效益。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：趙秀娟）