林 丹

（福建經帆市政園林工程有限公司， 福建 福州 350001）

隨著現代建筑功能日益復雜化，大跨度、大空間結構日益普遍，滿足了商業(yè)綜合體、場館功能要求。同時，由于大跨度、大空間建筑結構多采用懸挑鋼結構，通過在地面平臺全組裝并提升至設計標高，以此降低鋼結構施工難度。但在懸挑結構施工過程中，面臨鋼結構質量大、提升技術要求高的問題，給懸挑鋼結構施工造成一定的困難。基于此，本文以某建筑工程為例，結合可調拉桿技術，深入分析大型懸挑鋼結構施工關鍵技術，以期提高大型懸挑鋼結構施工效率，確保安全施工。

1 工程概況

本工程為某商務區(qū)寫字樓與配套設施工程，其中，地上建筑為39層，地下建筑5層，主建筑樓高為189.45m，總建筑面積為162370m2，主體結構采用十字型組合型鋼混凝土柱-鋼筋外框-混凝土核心筒組成的復合結構。主樓10層、20層、30層西北角和東南角對稱設置2個懸挑鋼結構平臺，結構尺寸為20.1m×8.64m。懸挑鋼結構平臺主支撐構件截面為950mm×500mm×35mm×50mm，最大長度為7160mm。鋼結構構件最大質量為6t。

本工程中，懸挑鋼結構高度最高為150m。如采用滿堂架方式進行懸挑鋼結構施工，其施工效率、施工質量和施工安全均無法得到有效保證。經施工方案優(yōu)化設計，采用可調拉桿懸挑結構施工技術，經計算可調拉桿強度并定制專業(yè)的拉桿，改善了傳統(tǒng)滿堂架施工方法存在的不足，保障了施工進度和施工質量。

2 懸挑鋼結構可調拉桿施工技術原理

在懸挑鋼結構工程中采用可調拉桿技術，經計算可調拉桿承載力是否滿足鋼構件自重和施工活載要求，計算出鋼構件關鍵截面最終理論標高。使用起吊機將鋼構件提升至設計標高后，利用可調拉桿將鋼結構、主體結構預埋件進行可靠連接。可調拉桿一端與主體結構采用可拆卸連接的方式（如圖1所示）。測量出鋼構件實際標高與設計標高之間的偏差， 并通過調節(jié)可調拉桿將鋼構件調整至關鍵截面或設計標高位置。通過可調拉桿施工技術，能夠實現鋼結構構件的精確安裝，有效降低鋼構件安裝難度，確保懸挑鋼結構快速、安全施工。

圖1：可調拉桿施工示意圖（1-預安裝鋼構件，2-主體結構，3-可調拉桿，4-主體結構預埋件或連接件，5-可調拉桿連接件，6-可調拉桿連接件）

3 懸挑鋼結構施工工藝關鍵要點

3.1 懸挑鋼結構施工工藝流程

在懸挑鋼結構中采用可調拉桿施工技術，其工藝流程為：鋼結構受力計算—鋼結構加工制作—可調拉桿制作—鋼結構提升—可調拉桿預起拱—鋼結構安裝完成—拆卸可調拉桿。

3.2 鋼結構受力計算

本工程中，通過計算可調拉桿安裝懸挑鋼結構端部起拱受力，綜合焊接因素，確定端部起拱高度。懸挑鋼結構端部起拱高度由構件自重和1/2活載疊加計算所得，一般施工活載取2.5Kn/m2。在鋼結構梁安裝中，可調拉桿受力荷載受三方面因素影響，即：鋼梁自重起拱值a、梁板荷載起拱值b和焊接施工活荷載值c（如圖2所示），以此驗算可調拉桿受力是否滿足施工技術要求。

圖2：可調節(jié)拉桿結構受力示意圖

在受力計算中，各部分起拱值計算過程為：

（1）通過專業(yè)計算軟件計算鋼梁預起拱值；

（2）（2）鋼梁安裝預起拱值荷載計算為鋼梁自重與施工均布活荷載，以此計算預起拱撓度；（3）鋼梁安裝完成后，樓面荷載起拱值計算荷載為懸挑鋼梁自重、樓板厚度自重、樓面恒在和施工活載總和的1/2，以此計算鋼梁預起拱撓度；

（3）施工現場按1:1實體模型焊接計算影響撓度值，可調拉桿端部撓度應為a、b、c荷載的總和，可調拉桿卸載后，端部起拱撓度為a；

（4）借助專業(yè)軟件計算可調拉桿承載力時，其荷載為鋼梁自重與施工活荷載的總和，安裝預起拱值為a、b、c荷載的總和，以此計算可調拉桿受拉承載力，并設計和制作可調拉桿。

3.3 鋼結構加工制作

根據鋼結構受力計算結果，確定鋼構件吊耳位置，并將吊耳與鋼構件進行焊接施工。焊接施工時，應采用單面V形或X形坡口焊接方式，焊角高度應不小于鋼板厚度，并確保吊耳滿焊。為確保焊接質量，防止鋼構件吊裝、調整、安裝過程中發(fā)生安全事故，確保吊耳承載力性能滿足施工受力要求，應在吊耳焊接作業(yè)后進行焊縫探傷，確保吊耳無虛焊、空焊等缺陷。

3.4 可調拉桿制作安裝

本工程中，根據鋼構件荷載受力確定可調拉桿材質、安裝角度和長度，其可調節(jié)范圍控制在-100～100mm范圍內，拉桿可調部位絲桿螺距為3mm，拉桿旋轉一周可提升高度為3mm，以此確?？烧{拉桿安裝精度。可調拉桿一端與鋼結構吊耳連接，另一端與主體結構預埋件或固定件相連，兩端均可調節(jié)鋼構件標高和撓度調整。

3.5 鋼結構吊裝

鋼結構吊裝時，應復核主體結構可調拉桿連接件標高和平面位置，以此確定鋼結構起升位置。懸挑鋼梁起升前，應先將斜拉桿與吊耳固定連接，并使用倒鏈與斜拉桿固定連接，使用起升機構將鋼梁提升至設計安裝高度，然后，將主體結構預埋鋼牛腿對接，將可調拉桿活動端與鋼柱吊耳固定連接，并緊固高強螺栓，實現鋼梁結構的初步固定。

3.6 鋼構件預起拱

在鋼構件起拱時，使用銷軸將可調拉桿與兩端吊耳連接，起升機構摘鉤，借助可調節(jié)拉桿與鋼柱牛腿臨時連接固定鋼梁。在鋼構件起拱時，通過水準儀和全站儀測量、復核鋼梁提升高度。當鋼梁起拱實際高度與設計值偏差小于10mm時，應通過旋轉拉桿套筒使端部起拱值滿足設計值要求。

3.7 鋼結構安裝完成

根據端部起拱計算要求，在鋼柱牛腿部位安裝定位卡板，并緊固連接螺栓。根據梁端和端部標高實際高度，計算實際值與理論值偏差，根據安裝角度調整鋼梁端部高度，調節(jié)斜拉桿使鋼梁端部高度達到設計標高。經復核懸挑鋼結構標高無誤后，緊固鋼梁連接螺栓并焊接上、下翼緣，完成鋼構件安裝。待高強螺栓緊固和翼緣焊接完成后，拆卸可調節(jié)斜拉桿。

3.8 可調拉桿拆除與周轉

本工程中，可調節(jié)拉桿拆除應滿足條件：鋼梁端部起拱標高滿足設計值要求。經復核無誤后，卸載鋼梁吊耳處斜拉桿。拆除可調拉桿時，可通過反向旋轉套筒進行卸載。卸載過程中，應加強對懸挑鋼結構構件撓度的測量和監(jiān)控，當下撓高度完全滿足鋼梁構件自重和施工活荷載要求且未出現下撓后，方可繼續(xù)卸載斜拉桿。此外，在斜拉桿拆卸順序的選擇上，應先拆除斜拉桿與鋼柱預埋件連接，再對大懸挑鋼梁外端連接件進行拆除，防止因連接不牢固而出現下撓過大的情況?？烧{拉桿卸載完成后，經保養(yǎng)、校核后投入下一段鋼結構施工。

4 懸挑鋼結構安裝質量控制

為確保懸挑鋼結構安裝精度和施工安全，在鋼結構安裝前，應從幾個方面加強施工質量控制。（1）對預起拱值進行計算，確?？烧{節(jié)拉桿承載力性能、尺寸滿足鋼構件荷載要求；（2）對鋼柱與鋼梁連接件進行檢查，檢查其規(guī)格尺寸、加工精度、焊接質量是否滿足設計要求；（3）對可調拉桿部件材質進行檢查，檢查絲桿、套筒連接是否緊密，有無滑絲、破損等問題；（4）焊接鋼梁端部翼緣時，應對焊接施工機具、焊條進行檢查，確保機具狀態(tài)良好、焊條型號滿足施工技術要求等，待全面檢查無誤后，方可進行鋼梁焊接；（5）可調拉桿卸載時，應逐步卸載，并在卸載后進行下撓度檢查，避免一次卸載到位，防止因過度卸載造成鋼梁下撓變形；（6）可調拉桿拆除完成后，應將鋼柱、鋼梁部位的連接構件切割抹平，并涂刷防銹漆。

5 結語

在大型懸挑鋼結構施工中，常規(guī)的倒鏈葫蘆起重重量為5t以內，而懸挑鋼結構長構件重量較大，一般為5t以上。近端倒鏈葫蘆通常無法滿足懸挑構件高精度調控的安裝技術要求。經受力計算和復核，可通過材質、規(guī)格的選擇和加工，確保可調拉桿滿足鋼構件安裝要求。使用可調拉桿安裝懸挑結構時，由于其調節(jié)精度較高，能夠滿足懸挑鋼結構高精度安裝要求。同時，相較于倒鏈葫蘆需要安裝架體結構而言，可調拉桿不需要額外搭接支撐結構，依靠鋼柱、主體結構即可滿足安裝要求，有效保障了施工效率，降低了施工成本，因此，在懸挑鋼結構施工中，可調節(jié)拉桿具有良好的應用與推廣價值。