結(jié)構(gòu)柱承重液壓同步提升大噸位鋼結(jié)構(gòu)高空會所技術(shù)

岳巍 中建四局第一建筑工程有限公司 魏太堯 王應(yīng)鵬 中國建筑第四工程局有限公司 劉彭飛 中建四局第一建筑工程有限公司

引言：近年來，隨著我國城市建設(shè)的不斷發(fā)展、高樓大廈拔地而起，建筑物的外觀形狀也各不相同。出于對建筑使用功能和外觀造型的要求，一些建筑工程在高度100m以上設(shè)有空中會所連廊結(jié)構(gòu)，多為鋼桁架結(jié)構(gòu)，這就增加了施工難度。而傳統(tǒng)的高空多層連體鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝有搭設(shè)高空操作平臺或高空散件拼裝的方法，具有工程量大、空中對接困難、焊接質(zhì)量難保證、安全系數(shù)低、工期長等弊端。若將鋼結(jié)構(gòu)在安裝位置的正下方地面上拼裝成整體，利用“液壓同步提升技術(shù)”將其整體提升到位，將大大降低安裝施工難度，于質(zhì)量、安全、工期和施工成本控制等均有利。為此，本文基于實體項目闡述高空會所連廊提升的施工工藝。

1 項目概況

漁安.安井溫泉旅游城“未來方舟”D1組團(tuán)為商業(yè)、辦公項目工程。6、7兩棟超高層為辦公樓：6棟辦公-12+39F，H=178.1m（正負(fù)零以上高度）；7棟辦公-13+39F，H=178.1m（正負(fù)零以上高度）。空中會所鋼結(jié)構(gòu)安裝位置位于6、7棟樓三十一層至三十四層（標(biāo)高+131.650～+145.050）連體結(jié)構(gòu)，連體結(jié)構(gòu)跨度最長約為28m，總工程量約為180噸，提升高度107米。整個連體部分采用地面拼裝、液壓油缸集群、計算機(jī)控制、同步整體提升技術(shù)施工。

2 工程重難點及解決措施

2.1 安裝方案確定

該工程安裝標(biāo)高在+131.650～+145.050m位置，如果采用搭設(shè)滿堂腳手架高空散裝的方式，在操作性、安全性和工期保障方面都有困難。根據(jù)以往的工程案例，采用地面拼裝，結(jié)構(gòu)柱承重、整體液壓提升的方案，在可操作性、安全性和工期保障方面都會有較好的效果。

2.2 吊點設(shè)置

整體液壓提升方案中吊點的布置是重點，按本工程結(jié)構(gòu)的特點，整個連廊桁架支撐在混凝土骨柱懸挑出來的牛腿支座上，將上吊點設(shè)置在牛腿的支座上，提升支架與型鋼牛腿及混凝土骨柱連接，保障受力要求。拼裝時在凈空間處分段、遮擋空間部分先吊裝方式解決空間干擾問題。

2.3 提升期間連廊的穩(wěn)定性

連廊提升時，提升通道兩側(cè)6、7棟樓形成錐形風(fēng)道，且連廊提升高度達(dá)107米，提升期間高空風(fēng)速對連廊穩(wěn)定性有很大影響。在風(fēng)荷載作用下，連廊會產(chǎn)生晃動，對連廊提升及通道兩側(cè)結(jié)構(gòu)的安全有很大影響。提升期間，將對當(dāng)天天氣風(fēng)速全天監(jiān)控，6級以上大風(fēng)及大雨天氣停止提升，并采用纜風(fēng)繩控制連廊晃動幅度，避免鋼連廊撞擊6、7棟樓幕墻龍骨及土建結(jié)構(gòu)。

3 空中連廊鋼結(jié)構(gòu)施工方法

3.1 承重結(jié)構(gòu)柱

在該工程中，三十一層至三十四層（標(biāo)高+131.650～+145.050）預(yù)埋有圓管柱埋件，型鋼混凝土牛腿與混凝土圓管柱焊接連接。如圖1所示：

圖1 連廊承重結(jié)構(gòu)柱模型圖

3.2 連廊的拼裝

連廊拼裝工藝流程：場地準(zhǔn)備→搭設(shè)腳手架→胎架底板鋪設(shè)→胎架拼裝、焊接→胎架拼裝尺寸校核→桁架放線→桁架拼裝。

D1組團(tuán)6、7棟樓空中會所連廊桁架采用整體液壓同步提升技術(shù)進(jìn)行吊裝，吊裝前需要將桁架在地面拼裝完成。根據(jù)6、7棟樓結(jié)構(gòu)特點及現(xiàn)場土建已完成的結(jié)構(gòu)面，連廊拼裝場地設(shè)置在6、7棟樓五層頂連體部分混凝土結(jié)構(gòu)上。拼裝場地與空中會所鋼連廊安裝位置之間無土建結(jié)構(gòu)阻礙，可實現(xiàn)整體液壓同步提升。

桁架的拼裝在胎架上進(jìn)行，先用塔吊將構(gòu)件吊至拼裝位置，保證構(gòu)件中心線與定位軸線重合。

根據(jù)鋼連廊桁架結(jié)構(gòu)形式及現(xiàn)場胎架布置，每層桁架主弦桿優(yōu)先拼裝，先進(jìn)行主梁的拼裝，拼裝完成后進(jìn)行主梁之間次梁的拼裝，最后進(jìn)行主次梁之間小梁的對接拼裝。每層桁架拼裝焊接完成后進(jìn)行探傷檢測，檢測合格后進(jìn)行立桿及斜腹桿的拼裝、焊接，驗收合格后進(jìn)行下一層桁架的拼裝。以此類推，拼裝過程中隨時復(fù)核尺寸是否滿足設(shè)計及提升要求。

3.3 提升支架

結(jié)合本工程的提升工況配置液壓提升器，待提升連廊結(jié)構(gòu)總重約180t，共設(shè)置4個提升吊點，每吊點配置1臺TJJ-2000型液壓提升器，單臺提升器額定提升能力200t，工程配置液壓提升器總提升能力為200×4=800t，裕度系數(shù)為800/170=4.71。液壓提升器為穿芯式結(jié)構(gòu)，中間穿鋼絞線，兩端有主動錨具，利用鍥形錨片的逆向運(yùn)動自鎖性，卡緊鋼絞線向上提升。

根據(jù)原結(jié)構(gòu)受力體系特性，提升支架設(shè)置在34層（標(biāo)高+145.050）結(jié)構(gòu)柱的型鋼混凝土牛腿支座上，整個提升過程中，主要由結(jié)構(gòu)柱承重。提升支架需保證提升過程中的承載可靠。

3.4 連廊支座

鋼連廊結(jié)構(gòu)采用兩端鉸接的連接方式，結(jié)構(gòu)形式采用鋼桁架結(jié)構(gòu)，與塔樓連接的節(jié)點采用鉛芯建筑隔震橡膠支座連接，支座底部與6、7棟樓三十一層至三十四型鋼混凝土柱延伸出的牛腿連接。

3.5 桁架提升

3.5.1 上、下吊點位置

利用原結(jié)構(gòu)框架柱牛腿及連體結(jié)構(gòu)預(yù)裝分段，提升支架上放置提升器作為上吊點，而后直接在待提升連體結(jié)構(gòu)上焊接吊具，吊具內(nèi)放置提升地錨作為下吊點。如圖2所示：

圖2 未來方舟D1組團(tuán)空中連廊上、下吊點模型圖

3.5.2 提升過程

液壓提升設(shè)備與連體結(jié)構(gòu)上的對應(yīng)下吊點連接，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250mm，待12小時后，檢查上下吊點及原結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，確認(rèn)無誤后開始正式提升。

鋼結(jié)構(gòu)同步提升至設(shè)計位置附近后，暫停，各吊點微調(diào)使結(jié)構(gòu)精確提升到達(dá)設(shè)計位置，提升設(shè)備暫停、鎖定，保持結(jié)構(gòu)的空中姿態(tài)穩(wěn)定不變，最后安裝后補(bǔ)桿件集中對口焊接。

提升完成如圖3所示：

圖3 未來方舟D1組團(tuán)空中連廊提升完成模型圖

3.5.3分級卸載

卸載時為4個吊點同步分級卸載，依次為20%，40%，60%，80%，在確認(rèn)各部分無異常的情況下，可繼續(xù)卸載至100%，即提升器鋼絞線不再受力，結(jié)構(gòu)載荷完全轉(zhuǎn)移至基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)受力形式轉(zhuǎn)化為設(shè)計工況。

4 結(jié)束語

我國的超高層建筑呈現(xiàn)日新月異的高速發(fā)展態(tài)勢，空中連廊深受建筑的使用者與設(shè)計者的喜愛。本工程通過整體提升的施工工藝，順利完成了空中連廊的安裝。空中連廊采用地面拼裝，結(jié)構(gòu)柱承重、整體提升的施工工藝，保證了拼裝弧度，起拱等精度要求，而且拼裝、焊接施工作業(yè)均在地面上完成，減小了高空作業(yè)風(fēng)險，安全防護(hù)易于保障，可在建筑行業(yè)類似工程中加以推廣。