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，其本身結(jié)構(gòu)形式的特殊性及嚴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：TU323 文獻標識碼：A 文章編號：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)過國家電網(wǎng)上海世博會企業(yè)館工程的實際應(yīng)用，體現(xiàn)出合理、方便、有效保證質(zhì)量的特點并在實際運用中取得了明顯的經(jīng)濟和社會效益。

一、工藝特點

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

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

3．臨時支柱的基礎(chǔ)混凝土分兩次澆搗。臨時支柱地腳螺栓安裝好澆搗一次，養(yǎng)護后將臨時支柱就位，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，臨時支柱安裝就位時能進行二次調(diào)整，提高了臨時支柱的安裝精度。柱腳位于混凝土內(nèi)部，有利于對柱腳節(jié)點的保護，對于保證結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量非常

有利。

二、施工流程及操作要點

（一）施工流程

1．總體施工流程。施工準備，人、機、料進場→豎向臨時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支柱上，并在轉(zhuǎn)角處立限位標桿→安裝第一層懸挑外墻斜交叉柱網(wǎng)轉(zhuǎn)角處兩個方向斜交叉構(gòu)件→在轉(zhuǎn)角處兩個單元斜交叉構(gòu)件之間安裝臨時支撐限位使轉(zhuǎn)角部位各構(gòu)件連成整體→同時向兩個方向?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)測整體位移和沉降。

（二）操作要點

1．外墻斜交叉柱網(wǎng)施工要點。

（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支柱螺栓固定，再與已完非懸挑部位結(jié)構(gòu)進行焊接固定。

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

（3）在轉(zhuǎn)角處設(shè)置的臨時標桿，作為轉(zhuǎn)角處的限位，標高采用角鋼制作，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，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，避免對兩個方向的臨時支柱受力不同，使轉(zhuǎn)角產(chǎn)生位移影響精度。每安裝一個斜交叉構(gòu)件，進行測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，滑槽長度10cm?？缮炜s連接板嵌套入斜交叉構(gòu)件后穿過滑槽。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方向上自由伸縮。通過固定桿上的螺母調(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，每個斜交叉構(gòu)件相鄰斜交叉構(gòu)件的連接面加工時已安裝了可伸縮連接板，在地面起吊斜交叉構(gòu)件，調(diào)整吊點位置，使斜交叉構(gòu)件垂直起吊。斜交叉構(gòu)件就位時，先將位于兩個構(gòu)件內(nèi)的連接板抽出，并對準拼接，再點焊固定。斜交叉構(gòu)件通過起吊設(shè)備緩慢下降，將斜交叉構(gòu)件通過可伸縮連接板的滑槽緩慢滑移就位。此時不松開吊點，以便精確調(diào)整構(gòu)件中心

位置。

（7）連接板就位后，構(gòu)件滑移拼接時可能使斜交叉構(gòu)件中心位置發(fā)生偏轉(zhuǎn)，致使兩個構(gòu)件之間的焊縫不均勻。利用四周可調(diào)節(jié)螺栓校正，利用一個面上對稱的可調(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)拼接點校正至允許偏差內(nèi)。之后調(diào)節(jié)另一側(cè)拼接點，此時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，松開偏位斜交叉構(gòu)件的可調(diào)節(jié)螺栓，進行校正調(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）拆除臨時支撐予以卸荷。在保證臨時支撐體系安全并使主體結(jié)構(gòu)由安裝狀態(tài)安全的過渡到設(shè)計狀態(tài)的前提下，應(yīng)結(jié)合實際工程的具體情況，必須遵循變形協(xié)調(diào)、卸載均衡、多次循環(huán)微量下降來實現(xiàn)。

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

同步卸載過程中，下降的幅度不宜過大，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。

三、結(jié)語

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)螺栓來控制構(gòu)件連接，作為一種高效而實用的連接及調(diào)整手段，不僅適用于外墻斜交叉柱網(wǎng)懸挑部位的施工，同時也可以推廣，用來控制各種不同形式的構(gòu)件連接質(zhì)量，確?，F(xiàn)場安裝質(zhì)量。并且，在安裝時，通過對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)埋件時可對柱腳預(yù)埋件的水平及位置校正。對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。

臨時支柱的布設(shè)方式對于同類型結(jié)構(gòu)懸挑部位施工具有推廣價值。因臨時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，運輸及損耗等費用，節(jié)省了成本，更節(jié)約了資源。而且僅在外墻布設(shè)臨時支柱還提高了對施工場地的利用，增加了施工區(qū)域可利用面積。此外，減少了臨時支柱的設(shè)置，節(jié)約了施工臨時支柱的工期。

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，同時節(jié)約了施工成本，創(chuàng)造良好的效益。

參考文獻

[1]沈祖炎．鋼結(jié)構(gòu)制作安裝手冊[M]．中國建筑工業(yè)出版社出版，2011．

[2]官兵．鋼結(jié)構(gòu)工程施工細節(jié)詳解[M]．機械工業(yè)出版社出版．2008．

[3]鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50205-2001）[S]．

（責(zé)任編輯：趙秀娟）