成都某研發(fā)中心鋼連廊液壓同步整體提升關鍵技術

(四川大學建筑與環(huán)境學院　四川　成都　610065)

一、工程概況

本工程研發(fā)中心鋼結構連廊項目分為A、B兩區(qū)。A區(qū)高層采用框架-剪力墻結構體系，地下2層，地上12層，9-12層之間設立一三層鋼結構連廊連接兩端塔樓。A區(qū)鋼連廊跨度48m，寬24m，高12.65m，共4榀主桁架，具體結構形式如圖1、圖2所示。B區(qū)高層采用剪力墻結構體系，地下2層，地上6層，4-5層之間設立一兩層鋼結構連廊連接兩端塔樓。B區(qū)鋼桁架跨長48m,寬32m，高8.45m，共5榀主桁架，具體結構形式如圖3、圖4所示。經測算A區(qū)鋼連廊總重量約651t，最大安裝標高47.4m。B區(qū)鋼連廊總重量約753t，最大安裝標高22.2m。

圖1　A區(qū)鋼連廊平面布置圖

圖2　A區(qū)鋼連廊立面布置圖

圖3　B區(qū)鋼連廊平面布置圖

圖4　B區(qū)鋼連廊立面布置圖

本工程屬于高空大跨度多層鋼結構，對于大跨度鋼結構施工，現(xiàn)代施工過程中常見的方法有：高空原位安裝法、整體吊裝法、分條(分塊)吊裝法[1]、滑移就位法[2][3]、整體提升法[4]等。其中，整體提升法是將鋼結構在安裝處地面投影位置拼裝為一個整體，再利用大型液壓提升系統(tǒng)進行整體提升，同步控制的一種方法。該方法無需大規(guī)模搭設支撐體系，不受場地限制，能有效大幅高空作業(yè)量，加快施工進度，提高安裝精度高，降低施工成本[4]。經分析，本工程適宜采用整體提升法進行鋼連廊施工。

二、整體提升施工關鍵技術

(一)吊掛結構安裝

如圖1、圖2所示，本工程A區(qū)連廊共三層，上部兩層連廊由下弦桿、豎腹桿、斜腹桿、上弦桿、水平支撐以及平臺梁組成，形成一個較為穩(wěn)固的結構體系。但下部一層為吊掛結構，較為特殊，僅由豎腹桿和平臺梁組成，豎腹桿通過高強螺栓群及焊接方式吊掛在上部兩層下弦桿與豎腹桿之上，不具備承載上部兩層桁架自重以及施工荷載的能力。這樣一來就使得鋼桁架在進行地面拼裝時，不可按照從下至上的順序施工。因此，A區(qū)鋼桁架的整體提升過程相較B區(qū)而言，多了一次提升過程，即在地面完成上部兩層鋼連廊的安裝后，利用液壓整體提升設備將上部兩層桁架整體提升至適當安裝高度(鋼桁架底部據地5m)，再將下部一層豎腹桿及平臺梁連接在上部兩層鋼桁架上。

(二)定位平衡裝置

A、B兩區(qū)鋼連廊各由4榀及5榀主桁架組成，各設置了8組及10組吊點進行同步整體提升。由于有預裝段與后裝段的存在，桁架左右兩端的單榀桁架之間缺少部分斜腹桿與平臺梁，各榀桁架上弦桿之間無連接，主桁架左右兩側上弦桿處于懸臂狀態(tài)。相比無后裝段的鋼連廊提升和各榀桁架分別起吊安裝而言，各榀鋼桁架之間的變形協(xié)調及各吊點受力平衡成為一個被忽視的問題。為解決多榀鋼桁架整體提升的變形及位移問題，本工程創(chuàng)新了一種定位平衡裝置。該裝置由工字鋼、門型架立筋、鋼墊板和螺帽組成，工字鋼設在鋼連廊每榀鋼結構頂梁上，與鋼連廊垂直，工字鋼的上下面板設有多組通孔，通孔位于鋼連廊每榀鋼結構頂梁與工字鋼相接處，每組通孔有4個，每組通孔中插有兩個門型架立筋將鋼連廊的鋼結構頂梁卡在中間，門型架立筋上設有螺紋，鋼墊板上設有對應的通孔，鋼墊板連接在門型架立筋底部，并通過螺帽鎖緊后緊貼于鋼連廊鋼結構頂梁底面。裝置如圖5-7所示。

圖5　平衡裝置正視圖

圖6　平衡裝置側視圖

圖7　平衡裝置俯視圖

注：1-鋼連廊，2-吊點，3-工字鋼，4-門型架立筋，5-鋼墊板，6-高強度螺帽

該裝置能夠將鋼連廊頂梁穩(wěn)固在裝置形成的夾緊空間內，使得各榀桁架在提升過程中保持精準定位，方便快捷的解決鋼連廊在起吊和安裝過程中可能發(fā)生的局部變形或者移位的問題。同時，通長的工字鋼正交架立在各榀桁架之間，將鋼桁架連接為一個整體，各桁架之間的受力可通過鋼桁架進行傳導，使各吊點之間受力平衡。

(三)懸吊鋼模板施工

高空大跨度鋼結構混凝土樓板底模施工一直是鋼連廊施工過程中的一大難點，傳統(tǒng)滿堂腳手架的施工方法耗時耗材，且支撐體系穩(wěn)定性難以保障。本工程采用了一種懸吊鋼模板施工工藝，即將預制好的鋼模板以加勁板直接滿焊在最底層鋼桁架之間，隨提升單元同步提升到位。混凝土澆筑完成后不予拆除，與混凝土樓板一起形成組合樓板，同時亦可作為上層樓板底模搭拆的施工平臺。此方法利用液壓提升設備之便，免去大量的高空作業(yè)量，既作為組合樓板的一部分又充當上層混凝土模板施工的操作平臺，一模兩用，經濟、高效、便捷。

圖8　懸吊鋼模板現(xiàn)場照片

三、結語

成都某研發(fā)中心鋼連廊項目屬于高空大跨度多層鋼連廊結構，利用液壓整體提升法施工能克服傳統(tǒng)施工工藝耗時耗材、高空作業(yè)量大，施工周期長，成本高等缺點，高效便捷地完成鋼連廊的施工。本工程中運用到的吊掛結構安裝、定位平衡裝置以及懸吊鋼模板的施工工藝對傳統(tǒng)的液壓整體提升技術進行了一些改進，具有一定的借鑒意義，可為同類高空大跨度鋼結構連廊整體提升施工提供參考。