傾斜勁性組合桁架柱施工技術(shù)研究

汪治中 胡文濤 李帥 唐春杰 黃鐵漢

【摘要】建筑工程的美觀、造型、風格能否完成主要取決于建筑結(jié)構(gòu)受力體系的支撐，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)無法滿足各種異型結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)作為靈活、輕便的新型結(jié)構(gòu)，能滿足各種受力體系。本文介紹的傾斜鋼柱是支撐結(jié)構(gòu)受力體系的重要組成部分，如何安全、高效的施工是本次研究的重點。

【關鍵詞】異型結(jié)構(gòu)；傾斜鋼柱；勁性；施工

建筑的發(fā)展隨著科學技術(shù)的進步變得越來越高、越來越大，越來越有特點，要想完成各種風格迥異的建筑就必須先完成受力結(jié)構(gòu)體系的設計。一般來說彎矩越大的建筑受力體系就越復雜，施工難度越大，采用鋼結(jié)構(gòu)作為主要受力結(jié)構(gòu)能滿足大部分結(jié)構(gòu)要求。任何結(jié)構(gòu)的支撐體系主要是豎向柱，因此鋼柱的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定就代表鋼結(jié)構(gòu)建筑的穩(wěn)定。研究傾斜鋼柱的施工方法對指導現(xiàn)場施工提高工作效率有較大意義。

1. 鋼結(jié)構(gòu)體系

觀音圣壇主體工程位于舟山市普陀區(qū)朱家尖香蓮路，中國佛學院普陀山學院西側(cè)，包括圣壇、善財樓和龍女樓以及廣場，總建筑面積66058㎡。其中地上建筑面積63363㎡，地下建筑面積約2695㎡。

圣壇結(jié)構(gòu)體系采用現(xiàn)澆混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)部分主要包括勁性鋼骨柱、五層的轉(zhuǎn)換桁架、六層到九層的次框架結(jié)構(gòu)、框架鋼梁以及單層金屬網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)圓通大廳，其中六層到九層的次框架結(jié)構(gòu)有圓管鋼柱作為支撐。

2. 巨柱受力體系

本項目鋼結(jié)構(gòu)五六層以上受力支撐主要在五六層轉(zhuǎn)換桁架，整體結(jié)構(gòu)受力體系則依托于四個鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土巨柱。同時整個結(jié)構(gòu)向內(nèi)收縮導致支撐體系受彎矩較大，因此沒有采用傳統(tǒng)的單根鋼柱來支撐結(jié)構(gòu)受力，采用的是組合桁架柱來滿足結(jié)構(gòu)要求。桁架柱包現(xiàn)澆混凝土增強結(jié)構(gòu)的抗剪、抗壓能力，因此桁架柱的施工工藝在整個工程施工中舉足輕重。

3. 傾斜組合桁架柱施工重難點分析

斜柱組合柱安裝施工難度較大，單根斜柱最重達6.6t，最大長度達7.6m，最大角度達45°，并且穿插鋼筋影響施工焊縫變形除了對豎直方向產(chǎn)生影響外，其殘余應力引起的變形同樣對構(gòu)件的水平坐標產(chǎn)生重大影響，導致構(gòu)件傾斜，坐標偏差。因此主要安裝難點如下：

（1）斜柱的安裝怎樣就位；

（2）斜柱怎樣防傾斜；

（3）怎樣控制斜柱間的距離以便斜梁就位；

（4）構(gòu)件之間的臨時連接怎樣穩(wěn)定可靠；

（5）校正調(diào)整怎樣進行。

4. 傾斜組合桁架柱施工工藝

4.1施工前準備

（1）連接板：臨時固定鋼構(gòu)件，連接板應選擇長孔型；

（2）耳板：為構(gòu)件之間提供連接點；

（3）等芭：臨時限制鋼構(gòu)件的傾斜、下落等相關位移；

（4）扁鐵：提供鋼構(gòu)件之間的必要間隙；

（5）鋼絲繩：拉結(jié)各連接點的受力工具；

（6）纜風繩：調(diào)整構(gòu)件空中位移；

（7）手拉葫蘆：調(diào)整鋼構(gòu)件的重心；

（8）千斤頂：塔吊卸載后主要調(diào)整工具。

4.2 安裝施工工藝

4.2.1起吊過程

（1）調(diào)整連接板螺栓孔（兩端開長孔）；

（2）提前在構(gòu)件上焊接等芭；

（3）安裝爬梯、安全繩、防墜器、扶手繩等安全措施；

（4）穿鋼絲繩（斜柱應穿在一邊，斜梁應一段鋼絲繩一段手拉葫蘆連接）；

（5）起吊至連接板高度后，懸掛臨時連接板。

4.2.2落鉤過程

（1）將影響吊裝的鋼筋提前掰彎，防止機械傷害；

（2）分開連接板防止阻礙落鉤。

4.2.3安裝過程

（1）緩慢落鉤，至可以穿外側(cè)連接板下螺栓孔，先穿最下面螺栓孔，限制鋼柱一端位移；

（2）下螺栓孔穿好后，繼續(xù)下鉤將構(gòu)件緩慢傾斜，將上耳板連接孔穿好；

（3）調(diào)整的構(gòu)件斜度，對齊下部分構(gòu)件將螺栓孔依次穿好，擰緊；

（4）在構(gòu)件之間墊扁鐵，使構(gòu)件之間的距離往大的方向有個偏差，（在構(gòu)件的相對內(nèi)口位置放扁鐵，使構(gòu)件往外偏），在連接板螺栓擰緊后下鉤摘鉤；

（5）用手拉葫蘆拉結(jié)斜柱；

（6）用同樣的辦法安裝另一根斜柱；

（7）斜梁起吊前調(diào)整好鋼絲繩以及手拉葫蘆；

（8）調(diào)整過程中應使斜梁角度偏大，方便落鉤，落鉤過程中將主筋從斜梁預留洞穿過，先將斜梁下端頂住牛腿；再調(diào)整手拉葫蘆將上端落至斜柱牛腿搭接板上；

（9）安裝好衡量立桿、扶手繩、纜風繩后，吊至指定位置；

（10）若斜柱間距離過小，橫梁難以下落，可以將兩根斜柱用手拉葫蘆連接，送一根斜柱的連接板，使斜柱往下傾斜，增大距離。在橫梁安裝完成后，在擰緊螺栓拆除鋼絲繩。

4.2.4安全保障

（1）驗收各類施工機具（鋼絲繩、手拉葫蘆、臨時拉結(jié)點、爬梯、纜風繩、立桿、防墜器），使用達到要求；

（2）安裝登高、水平位移安全保證措施，保證高空作業(yè)安全帶有拉結(jié)點；

（3）將鋼絲繩臨時連接到強度達到要求的混凝土柱上；

（4）調(diào)整過程中嚴禁兩端都不固定，必須保證構(gòu)件的拘束度。

5. 傾斜組合桁架柱施工技術(shù)分析

5.1鋼構(gòu)件重量

主要針對措施有：連接板吊耳、高強螺栓、鋼絲繩。

5.2塔吊吊裝時間有限

主要針對措施有：等芭、手拉葫蘆、千斤頂、卷揚機。

5.3大量高空作業(yè)

主要針對措施有：操作平臺、吊籠、立桿扶手繩、爬梯、防墜器。

5.4鋼筋影響構(gòu)件的位移

主要針對措施有：提前吊裝鋼結(jié)構(gòu)或者更吊裝前將鋼筋處理。

此項研究對斜鋼柱安裝有較大的指導意義，提高工程項目的施工效率以及安全保障。

參考文獻

[1]《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（GB50661-

2011）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011

[2]《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）.北京：中國計劃出版社，2001

[3]《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB50755-

2012）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012

（作者單位：中國建筑第八工程局有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程公司）

【中圖分類號】TU378.6

【文獻標識碼】B

【文章編號】1671-3362（2018）12-0060-02