瑞達(dá)國(guó)際金融中心屋面鉆石裝飾鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝實(shí)例分析

孫 松

（中國(guó)建筑第七工程局有限公司福建分公司，福建 廈門 361001）

1 工程概況

瑞達(dá)國(guó)際金融中心項(xiàng)目位于廈門市觀音山片區(qū)。項(xiàng)目總用地面積8205.390 m2，總建筑面積94926.58 m2。

鉆石裝飾鋼結(jié)構(gòu)位于瑞達(dá)國(guó)際金融中心北樓屋面。鉆石底標(biāo)高130.8m，鉆石結(jié)構(gòu)高度12.2m，鉆石骨架采用鋼管結(jié)構(gòu)，內(nèi)部主要為主樓核心筒骨架，核心筒作為主要抗側(cè)力體系，鉆石骨架與核心筒設(shè)置兩層水平構(gòu)件拉結(jié)。

圖2 鉆石鋼結(jié)構(gòu)立面圖

2 技術(shù)重難點(diǎn)

2.1 構(gòu)件加工質(zhì)量

本工程鋼柱與斜柱、鋼梁、系桿組裝過程中焊縫集中且施焊空間狹小，易出現(xiàn)焊接變形，焊縫缺陷等，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)安裝出現(xiàn)偏差。

2.2 構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量

本工程存在橫焊、立焊、仰焊等多種焊接方式，對(duì)焊工的操作水平要求高。

高空作業(yè)及項(xiàng)目所在地的氣候特性，溫度變化大，風(fēng)大，溫差控制和焊接防護(hù)是焊接過程控制的重點(diǎn)。

2.3 測(cè)量精度

本工程為鉆石裝飾鋼結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)間相對(duì)精度要求較高，鋼柱的定位是否精確影響著后續(xù)鋼梁、系桿的安裝。

3 解決措施

3.1 構(gòu)件加工質(zhì)量解決措施

①制作廠在鋼結(jié)構(gòu)深化前提前介入工藝分析，優(yōu)化組裝和焊接順序，使構(gòu)件焊縫焊接有足夠的操作空間，從而降低焊接變形，確保組裝精度(1)。

②制訂適合本工程鉆石裝飾鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)、壁厚、焊接型式的焊接工藝參數(shù)，確保焊接質(zhì)量，優(yōu)化施焊順序達(dá)到減小焊接變形的目的。

③組裝復(fù)雜節(jié)點(diǎn)時(shí)，明確各構(gòu)件對(duì)應(yīng)的方向，采用胎架就位、固定，并設(shè)置定位和反變形措施保證制作精度。

3.2 構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量解決措施

制定合理的焊接順序，加強(qiáng)焊工培訓(xùn)、交底和焊接工藝的控制，焊接前進(jìn)行預(yù)熱、焊接過程中控制好層間溫度，焊接完成后進(jìn)行保溫，消減焊接殘余應(yīng)力，避免構(gòu)件出現(xiàn)焊接裂紋和焊接缺陷，保證構(gòu)件焊接質(zhì)量。

3.3 測(cè)量精度解決措施

①制作廠派人長(zhǎng)期跟蹤構(gòu)件制作的進(jìn)度與質(zhì)量，復(fù)雜節(jié)點(diǎn)應(yīng)有明確的工藝說明和加工流程，合理的加工措施，保證構(gòu)件質(zhì)量(2)。

②為保證安裝精度，在每天10 點(diǎn)前進(jìn)行測(cè)量工作，避免溫差變化大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形影響測(cè)量工作。

③整體校正合格形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系后再進(jìn)行焊接，采取有效的控制措施避免焊接變形，焊接完成后對(duì)整體進(jìn)行復(fù)測(cè)。

4 鋼結(jié)構(gòu)施工

4.1 工藝流程

鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝流程(3)：

圖3 鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝流程圖

4.2 鋼結(jié)構(gòu)的制作工藝

4.2.1 放樣切割流程

設(shè)計(jì)圖紙→施工圖紙交底→計(jì)算機(jī)放樣→畫零件草圖→切割程序的編制→編制套料圖→校對(duì)→制作樣板→工廠下料→鋼管相貫線切割→送制造車間

4.2.2 切割程序的編制

首先啟動(dòng)數(shù)控相貫線切割機(jī)程序，在管切割類型截面處輸入相應(yīng)的切割參數(shù)，然后生成相關(guān)下料圖，保存各構(gòu)件相貫線程序后即可關(guān)閉程序，最后管上機(jī)，調(diào)出程序試運(yùn)行切割機(jī)無誤后即可點(diǎn)火切割。

4.2.3 鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制

（1）確定桿件切割長(zhǎng)度

經(jīng)過試驗(yàn)提前得到各桿件預(yù)留的焊接收縮量，將預(yù)留的焊接收縮量以及鋼管端面機(jī)械切削坡口的加工余量算入桿件鋼管的斷料長(zhǎng)度中。

（2）檢驗(yàn)切割坡口

通過計(jì)算機(jī)在透膽的塑料薄膜上把相貫線的展開圖按1:1 繪制成檢驗(yàn)用型板，管件編號(hào)標(biāo)注在型板上。此法經(jīng)實(shí)踐，能夠很好的檢驗(yàn)相貫線管口的準(zhǔn)確度。

圖5 鋼管切割坡口

（3）檢驗(yàn)切割長(zhǎng)度

放樣人員在每根桿件的加工票上都標(biāo)示出桿件的長(zhǎng)度，車間切割機(jī)操作員每切割完一根構(gòu)件必需檢查構(gòu)件的長(zhǎng)度并填表記錄。

（4）提高管件切割精度

采取等離子切割使精度控制在±1mm，提高管件制造質(zhì)量和尺寸精度。

表1 管件切割精度要求

4.2.4 鋼結(jié)構(gòu)成品管理及運(yùn)輸

（1）切割件的管理

為保護(hù)加工面用專用的貯存架保管加工后的管件。同時(shí)將每根鋼管編號(hào)，保證現(xiàn)場(chǎng)的順利進(jìn)行。

（2）鋼結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸

嚴(yán)格做好包裝固定工作，對(duì)相貫焊接坡口加強(qiáng)保護(hù)，防止構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)變形。

對(duì)進(jìn)場(chǎng)后的構(gòu)件進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)收，對(duì)構(gòu)件的的幾何尺寸、外觀質(zhì)量、焊接坡口和組裝定位點(diǎn)線標(biāo)記進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)解決(4)。

4.3 鋼柱的安裝工藝

鋼柱吊裝前，為便于調(diào)節(jié)鋼柱的安裝標(biāo)高，在每一個(gè)地腳螺栓上都擰進(jìn)一個(gè)螺母和蓋板。

鋼柱吊裝就位后，將鋼柱中心線與基礎(chǔ)中心線對(duì)齊，定出鋼柱的平面位置。

通過鋼柱底板下的螺母微調(diào)鋼柱的垂直度，直到鋼柱在自由狀態(tài)下，兩個(gè)正交方向的垂直度偏差校正到零，即可擰緊柱腳螺栓，在此過程中鋼柱標(biāo)高可能會(huì)發(fā)生2.0mm 左右的微小變化。

首節(jié)鋼柱的平面位置、標(biāo)高和垂直度調(diào)整完畢后即可擰緊柱腳底板上下的柱腳螺栓和調(diào)節(jié)螺母，然后采用壓力灌漿，用比基礎(chǔ)混凝土高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的鐵砂混凝土進(jìn)行二次灌漿。

4.3.1 鋼管柱吊裝

圖6 鋼管柱吊裝示意圖

采用塔吊吊裝鋼管柱，柱上端連板上的吊裝孔作吊耳使用。起吊前，鋼柱上需綁扎臨時(shí)鋼爬梯。起吊時(shí)，墊實(shí)鋼柱的根部，通過吊鉤的起升與變幅及吊臂的回轉(zhuǎn)，使鋼柱根部在不離地的情況下慢慢將鋼柱扶直，直到鋼柱保持平穩(wěn)后再繼續(xù)提升。為了使吊裝平穩(wěn)，在鋼柱上端拴兩根白棕繩牽引，單根繩長(zhǎng)取柱長(zhǎng)的1.2 倍，直徑取φ16。

4.3.2 鋼柱吊裝測(cè)量

①鋼柱吊裝測(cè)量程序(5)

軸線激光點(diǎn)投測(cè)、測(cè)量、放線→確定柱頂位移值超偏處理→吊裝鋼柱、跟蹤校正垂直度→柱垂直度校正→吊裝核心筒橫梁支撐，確定施焊順序及特殊部位處理方法→施焊中跟蹤測(cè)量→焊接合格后柱軸線偏差測(cè)量→驗(yàn)收

②鋼柱吊裝測(cè)量

吊裝前，用全站儀、水準(zhǔn)儀對(duì)柱腳螺栓的軸線位置進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)柱基標(biāo)高、螺栓伸出長(zhǎng)度進(jìn)行復(fù)測(cè)，在柱底臨時(shí)標(biāo)高處設(shè)置支承塊。

吊裝就位后，用兩臺(tái)視線相互垂直的經(jīng)緯儀對(duì)鋼柱垂直度進(jìn)行測(cè)量校正。

5 結(jié)論

本文通過闡述超高層屋面鉆石裝飾鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中存在的一些重難點(diǎn)給出解決措施，并結(jié)合本工程鉆石裝飾鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝方面的實(shí)例為對(duì)同類工程起到指導(dǎo)、借鑒的作用。