曾 海

（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊 262500）

鋼結(jié)構(gòu)在房地產(chǎn)項(xiàng)目中的應(yīng)用已經(jīng)有一段時(shí)間，近些年在我國(guó)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。在具體實(shí)踐中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)需要加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的重視，明確施工技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)芈鋵?shí)施工工藝要點(diǎn)，確保高層、超高層建筑最終建設(shè)質(zhì)量。

1 工程概況

該地標(biāo)大廈是一座具有代表性的，具有甲級(jí)寫(xiě)字樓、超五星級(jí)賓館和相關(guān)輔助設(shè)施的綜合性建筑。該塔樓的總高324.25 m，總占地143 331.9 m2。地下兩個(gè)樓層，地下一層高7.6 m，地下二層高4.0 m，地下二層的深度為15.6 m；地上62層，1—35層為甲級(jí)寫(xiě)字樓，36—62層為五星級(jí)酒店，部分為酒店服務(wù)區(qū)、避難層和機(jī)電設(shè)備層。建筑物的外型輪廓隨著高度的改變而改變，其平面形態(tài)在垂直上從帶有切角的三角逐漸變成近似圓，然后逐漸變成一個(gè)與底邊相對(duì)的倒置三角。中心柱為正方形，其功能是垂直交通（樓梯、升降機(jī)）、設(shè)備用房和維修用房。

標(biāo)志性塔樓結(jié)構(gòu)采用帶伸縮式網(wǎng)架和腰部網(wǎng)架為中心圓筒的形式。塔內(nèi)的主體管段：8層及下部為CRC剪力墻筒身，其他層為RC剪力墻筒身；核心筒體外側(cè)構(gòu)造：35樓和中間部分設(shè)有腰肋和伸臂梁；38層以上框柱體系中，圓柱采用的是D1800型鋼管砼材料，長(zhǎng)方形立柱采用的是鋼筋混凝土材料；結(jié)構(gòu)梁采用的是C-C復(fù)合梁形式。鋼鐵建筑總計(jì)20 000 t左右。

工程特點(diǎn)及難點(diǎn)如下：

（1）建筑的平面呈圓弧狀，制造和安裝困難。

（2）周邊的鋼結(jié)構(gòu)都是懸吊，施工困難。

（3）外部鋼柱由鋼梁與芯筒相連，由于建筑技術(shù)與鋼構(gòu)件的設(shè)計(jì)要求有差異，會(huì)增加安裝和校正的難度。

（4）由于在建造過(guò)程中，芯筒內(nèi)勁鋼柱體不易固結(jié)的特性。

結(jié)合以上工程特點(diǎn)及難點(diǎn)，確認(rèn)圖紙就緒后，鋼結(jié)構(gòu)工程師請(qǐng)相關(guān)技術(shù)人員熟練掌握?qǐng)D紙，核對(duì)建筑、構(gòu)件等幾何尺寸和標(biāo)高是否相符，并對(duì)圖紙進(jìn)行審查，了解其設(shè)計(jì)思路。根據(jù)工程實(shí)踐和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，了解相關(guān)的施工規(guī)程，做好技術(shù)主管的技術(shù)訓(xùn)練。與業(yè)主、監(jiān)理及鋼結(jié)構(gòu)制造廠進(jìn)行零件編號(hào)，如有變更，應(yīng)通知有關(guān)部門(mén)。特別是專(zhuān)業(yè)技術(shù)工人的培訓(xùn)和證照（如焊工、吊裝工人和塔吊工人；測(cè)量師和超聲檢驗(yàn)師等）。

（1）組織工藝測(cè)試：焊接工藝評(píng)定、栓釘焊接和檢驗(yàn)工藝評(píng)定。

（2）高強(qiáng)度螺栓接頭的檢查與復(fù)查：大六角轉(zhuǎn)矩因子的再測(cè)，預(yù)拉力的再測(cè)（扭剪型），摩擦面抗滑動(dòng)因子的再測(cè)。上述各測(cè)試項(xiàng)均分批進(jìn)行，每一批2 000 t。

（3）鋼材、螺栓和焊接材料的預(yù)備：按照設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)要求，對(duì)上述材料進(jìn)行前期的充分準(zhǔn)備，并做好材料的入廠復(fù)查。

在此之前，所有的建筑工人都要接受崗位前的訓(xùn)練。結(jié)合項(xiàng)目焊接工程量的大小，工序要求和建筑工人的技術(shù)能力評(píng)估。根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)度，需要對(duì)焊接工人的人數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。

2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制備及進(jìn)場(chǎng)

該工程工期緊，工程規(guī)模龐大，耗鋼量達(dá)20 000多噸，各種不同的鋼種和數(shù)千個(gè)大部件。由于施工場(chǎng)地狹窄，施工過(guò)程中零件必須分批次進(jìn)行，所以對(duì)零件的科學(xué)管理是確保項(xiàng)目進(jìn)度的一個(gè)重要前提。該項(xiàng)目設(shè)有一名專(zhuān)業(yè)的組合工，負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度，并負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的清點(diǎn)、倒運(yùn)工作。

3 鋼結(jié)構(gòu)吊裝工藝及施工總體安裝方法

3.1 吊裝總體思路

塔式鋼架是在“軌道起重機(jī)+塔式起重機(jī)空中分散裝配”基礎(chǔ)上進(jìn)行。核心管內(nèi)部+1.0 m、外側(cè)框架+18.0 m（即下層鋼架），地面上的起重方式以軌道起重機(jī)為主；核心圓管+1.0 m，外側(cè)框架+18.0 m（即上層鋼架），由兩個(gè)懸臂式起重機(jī)安裝在核心圓筒中。

下層鋼架首先進(jìn)行鋼架的整體吊裝，在完成所有的鋼架后，才開(kāi)始進(jìn)行建筑工程。在上層鋼架建設(shè)中，將與土建間歇進(jìn)行，應(yīng)與土建配合。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，首先進(jìn)行芯管的埋設(shè)和勁性立柱的裝配，然后是外框架的鋼筋混凝土，根據(jù)其本身特性，從下往上按照順序進(jìn)行。

3.2 安裝流程

3.2.1 總體施工流程

總體施工流程依次為：塔樓鋼柱預(yù)埋——11.6 m基礎(chǔ)板澆筑→軌道吊退場(chǎng)，土建進(jìn)場(chǎng)施工至±0.0 m，2#塔吊安裝→一層核心筒鋼結(jié)構(gòu)吊裝→二層核心筒混凝土澆筑→二層中心筒鋼布局吊裝→三層中心筒混凝土澆筑→軌道吊離場(chǎng)，土建進(jìn)場(chǎng)施工到±0.0 m，2#塔吊安裝→一層中心筒鋼結(jié)構(gòu)吊裝→二層核心筒鋼梁、壓型板安裝→三層中心筒鋼梁吊裝→三層核心筒鋼布局吊裝→四層核心筒鋼構(gòu)件吊裝→四層中心筒鋼筋澆筑→五層中間筒鋼結(jié)構(gòu)澆筑→五層中間筒混凝土澆注→六層核心筒鐵結(jié)構(gòu)吊裝，二層外框鋼柱吊裝，夾層二外框鋼梁、壓型板安裝→五層核心筒鋼筋澆筑，三層外框鋼結(jié)構(gòu)吊裝，二層外框鋼梁和壓型板吊裝→六層核心筒鋼構(gòu)件吊裝，N-4層外框鋼柱、N-5層外框鋼梁及壓型板的安裝→N-1層核心筒混凝土澆筑。

3.2.2 地腳螺栓施工方法

在地面上安裝固定支座，并對(duì)其座標(biāo)和樁頂高度進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控。與施工結(jié)合，在鋼筋加固時(shí)進(jìn)行錨栓固定，防止錨栓區(qū)的鋼筋聚集，使各螺栓不能進(jìn)入鋼筋區(qū)域。

在固定支座的定位、錨栓的標(biāo)高校正完成后，將下端的螺栓焊好；在施工中，所有的錨桿都是由D20鋼筋與混凝土梁連接而成，每一根螺栓上都有2條以上的鋼筋，并且這些螺栓可以焊接在一起，以確保在施工中不會(huì)搖晃。

當(dāng)裝配完畢，檢查通過(guò)后，應(yīng)在螺栓上涂抹潤(rùn)滑油，并用油紙包裝，以避免在澆注時(shí)造成損壞。

3.2.3 下部鋼結(jié)構(gòu)吊裝

下鋼結(jié)構(gòu)為：內(nèi)框+1.0 m，外框+18.0 m，主體框架+18.0 m，主體鋼結(jié)構(gòu)由核心筒鋼柱、外框鋼柱、兩個(gè)外框網(wǎng)狀網(wǎng)框和雨棚組成。

在+1.0 m以上、+18.0 m以?xún)?nèi)的核心管，主要由軌道起重機(jī)來(lái)進(jìn)行，并結(jié)合實(shí)際條件，選擇SCC1000C100 t軌道起重機(jī)進(jìn)行此段的吊裝。其工作條件是45 m的主臂架，42+3 t的重量。

吊裝之前，要求吊裝現(xiàn)場(chǎng)必須平坦，能夠滿(mǎn)足汽車(chē)搬運(yùn)、100 t的軌道吊行走、吊裝（5 t/m2）的要求。在部件的起升過(guò)程中，起重機(jī)應(yīng)在塔的外環(huán)上沿著軌道行進(jìn)，同時(shí)嚴(yán)禁超載。

在完成二次施工并滿(mǎn)足注漿強(qiáng)度的前提下，第一節(jié)鋼立柱才能進(jìn)行。第一節(jié)有46個(gè)鋼柱，而核心管可以分成2個(gè)部分，每個(gè)部分34個(gè)，總共68個(gè)；框架式鋼管立柱可分成4個(gè)部分，每個(gè)部分12個(gè)，共計(jì)48個(gè)。其特殊的分段和起重條件見(jiàn)表1。

從表1和100 t履帶式起重機(jī)的工作特性可以看出，起重條件符合設(shè)計(jì)的需要。

表1 構(gòu)件分段情況及吊裝工況表

二層幕墻桁架在17.15 m的位置，這時(shí)，框架的鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成。按照桁架的構(gòu)造特征，可以將其拆下，然后再進(jìn)行整體的吊運(yùn)。從桁架的節(jié)段要求可以看出，其節(jié)距后的工作狀態(tài)見(jiàn)表2。

表2 桁架分段情況及吊裝工況表

從表2和100 t履帶式起重機(jī)的工作特性可以看出，100 t履帶式起重機(jī)在10 m范圍內(nèi)，可以舉起37.8 t，12 m范圍的30 t，當(dāng)起重機(jī)達(dá)到規(guī)定的起重高度時(shí)，可以達(dá)到規(guī)定的起重條件。

3.2.4 上部鋼結(jié)構(gòu)的吊裝

上部鋼結(jié)構(gòu)由中心圓管+1.0 m、外側(cè)框架+18.0 m及以下的全部構(gòu)件組成，以塔式起重機(jī)為主。

工程項(xiàng)目在35、36層的中心圓管與外部框架之間，設(shè)有4個(gè)豎直的桁架，外側(cè)框架與立柱的連接點(diǎn)上，設(shè)有12個(gè)豎直的桁架。為了方便構(gòu)件的搬運(yùn)與裝配，桁梁按照設(shè)計(jì)中的結(jié)合部，采用散塊方式進(jìn)入，在空中進(jìn)行散裝。

4 工程安裝工藝的節(jié)點(diǎn)形式及工藝選擇

4.1 鋼柱分段及節(jié)點(diǎn)形式

鋼柱節(jié)段參見(jiàn)狀態(tài)解析，采用安裝有固定接頭的方式，接頭焊好后切斷接頭的位置。

綁扎點(diǎn)的選擇：在鋼樁安裝之前，應(yīng)將攀巖繩索捆在立柱上，然后用塑料膠帶將其封閉，確保雨水和其他物體不會(huì)掉進(jìn)管道中。在立柱的耳板上釘上一套帆布工具箱，里面裝有臨時(shí)螺栓、撬棒和扳手、沖頭等，應(yīng)將工裝的口子系牢，防止刀具掉落。

4.2 吊裝的方法及步驟

在吊桿高度超過(guò)30 m時(shí)，吊索停止工作，并對(duì)著下部立柱的中線(xiàn)，緩緩下降。下面柱子需要2個(gè)人來(lái)控制，一人將柱子的底部與下面的柱子對(duì)齊，另一人負(fù)責(zé)穩(wěn)定，將柱子上的普通螺栓充分固定，然后將吊索和吊索解開(kāi)。

為了防止在安裝過(guò)程中對(duì)芯筒的受力造成破壞，使用攬風(fēng)索對(duì)其進(jìn)行糾偏和定位，然后使用14#槽作為支架進(jìn)行臨時(shí)加固。

鋼柱與核心筒、柱與柱形成一體，當(dāng)柱與柱形成一體后，將其從下向上與柱相連形成一個(gè)空間剛性單元，通過(guò)調(diào)整固定后，按順序向外延伸。在進(jìn)行鋼梁的定位軸線(xiàn)、標(biāo)高和鋼梁的裝配之前，應(yīng)進(jìn)行編號(hào)；長(zhǎng)度、截面尺寸、螺栓孔徑和定位；對(duì)磨削表面進(jìn)行徹底檢查，并清理磨具表面的鐵銹，確保表面光滑，無(wú)毛刺、飛邊和油污。

將連接片用兩個(gè)常規(guī)螺釘固定在對(duì)應(yīng)的腹板上，且與梁齊平，不得向梁末端突出。連接件需要用到的螺栓，按照要求的尺寸和數(shù)量將其裝入到梁的結(jié)點(diǎn)上，每個(gè)結(jié)點(diǎn)用一個(gè)工具箱，封套一定要打牢，以防掉下的螺栓造成傷害。

鋼柱的吊裝應(yīng)為雙點(diǎn)式，在施工中不得與鋼柱和纜風(fēng)繩發(fā)生沖突。在梁的兩端，每根立柱上都有1個(gè)操作員（大型部件一端需要2個(gè)操作員），通過(guò)懸掛在梁端的滑索來(lái)調(diào)節(jié)橫梁的搖擺和空間定位，從而保證橫梁的穩(wěn)定。將兩端網(wǎng)片的一片拆下，移動(dòng)到結(jié)合處，用沖釘穿孔作為臨時(shí)到位對(duì)中，再把另外一片板片移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的部位刺進(jìn)沖釘內(nèi)，把橫桿的兩頭壓緊壓正；每根連接處都要插上兩組臨時(shí)螺栓。

為了加快工程建設(shè)，尤其是在100 m以上的高空，起重機(jī)的起吊需要花費(fèi)很多時(shí)間；對(duì)于輕質(zhì)量的大梁，采用一次吊多個(gè)懸臂的方式，橫梁的間隔要從作業(yè)的安全性出發(fā)；同時(shí)對(duì)鋼柱與鋼索的接觸點(diǎn)進(jìn)行防護(hù)。

在固定位置時(shí)，在梁每側(cè)的上端設(shè)有兩個(gè)固定的馬卡盤(pán)，方便其安裝。在下層鋼立柱安裝之前，應(yīng)對(duì)其坐標(biāo)、基礎(chǔ)軸、高程和錨固部位等進(jìn)行檢驗(yàn)，并進(jìn)行交工驗(yàn)收；同時(shí)，對(duì)鋼筋的編號(hào)、外形尺寸、螺孔位置和管徑等進(jìn)行詳細(xì)檢查。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)超高層建筑的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，鋼結(jié)構(gòu)的使用也日益廣泛。由于許多因素都會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量造成一定的影響，因此，必須嚴(yán)格審核施工設(shè)計(jì)圖，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，加強(qiáng)施工全流程的監(jiān)控和控制，從而提高我國(guó)超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，促進(jìn)超高層建筑施工事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。