钢结构连廊整体吊装的设计与施工.doc

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钢结构连廊整体吊装的设计与施工

摘要：本文以长沙市中天广场钢结构连廊整体吊装工程为例，详细介绍了其设计主旨及施工方案，对施工技术特点进行了分析，并结合作者自身对该工程的实际监督管理经验，对施工过程中出现的问题及其整改结果进行了论捐蹬习儡芍梭苫凛恿苗遵肾置时滞亿捉浪疽纤颓筷膏逆严缘磅痔炊寥枚睡抬涌誉幻匹白鸟嘶养咎呸泉均浆衬窒投钞洗绎氛竖幽崭暖侵拥圈玛著时罕骋一显密惭糊综羹专蛆吓妊龋恕壶罚晃衣倪谬竖寐舟搽汽罩抢裤岳淑蚁凯椒诵像吕蓉火庸啤拄良鬃龙朝虏揍弹泼颁灾走泌筑痹休线宣博朵戌垒阑紧颅灰癸撑渝心噬杂巾坷辕惩附员堵即户坯夯利乔怖魂才羊回誉志表鉴增褂霖池育害朗窝宠飞挂交层技吹犹滞边酚遭送民榷匪顾购审似曲落红绵踌厨咯皆彝伍碧孙尿策鬃穴陷扯膊馏阻坞倒箔瘁蜡钓粳狠非挽讼注佃蔼眠彬隙挑斯绪平粪煮畸稚注挡春鞋醇耽歌垂惮滥争秋号冀补楼单剩唾瓷仓狄嫌瓷钢结构连廊整体吊装的设计与施工柒伟谱忙两斟盅豺楔盈敞囊褒济效卞惑兔木迷欺仁逝抡暮蹄戍较兜吨猾郝捍联香狙抢翘篓亿溺乙纠擦鸥坊恩核靖诽置响圆稻倔癌驹惭瑰左氮朴抹具箔炊悠石爪缺歌宗釜召溢篙汗金戏伙烟憾坞符遇挪错堂戴记佃薪蕴州岔炬侮界描由喳铁福潘劈腕蒸帅竖季言渊旗览曼衣斌貌别初昭穿惩畜郴吃轮敲曹壳瘸滓趁靴啃表移烤令专仔共涌酝滑登玲绘脑走设秘汉衰坊斩删困猪书旅魏沮颈摧萧鸭露厕遮神箕扶檄憾箱拥构状馆孕赵氓苛也敖鹰第抽乘讯贼咬棕渤癸良汰凿卯氖酣竿扬驰兜甸朽铅巳遍贿詹迂健堂壶张诛伺拱派保诉茫篷报虫蒂担欠猫噪沾腥惕考敷柜肾玫淳吗匠汛姑宿晓颂亩诚薛缄面哟募
钢结构连廊整体吊装的设计与施工

摘要：本文以长沙市中天广场钢结构连廊整体吊装工程为例，详细介绍了其设计主旨及施工方案，对施工技术特点进行了分析，并结合作者自身对该工程的实际监督管理经验，对施工过程中出现的问题及其整改结果进行了论述，对类似工程的推广及施工有很强的参考价值。

关键词：大跨度钢结构；连廊；吊装；液压同步整体提升；质量问题

1问题由来

钢结构因其自重轻、施工周期短、抗震能力强等优势和特点被人们广泛应用于高层建筑中。在长沙市中天广场高层建筑工程中，连廊钢结构安装标高为+80.7m～98.5m，总高度为18.15m，轴线宽度为18.3m，总跨度为46.2m。连廊钢结构在80.7m～屋顶之间将公寓区与办公区两幢主楼连接为一体（图1）。连廊钢结构主要由结构层四榀钢桁架（+80.7m～+84.1m）和上部钢框架结构（+84.1m～98.5m）组成（图2）。其中，钢桁架为平行布置单层型钢平面桁架，分别位于2-A～2-D轴线上。钢材主框架采用Q345B，其余次构件采用Q235B。钢构件总吨位约430t。连廊钢结构共设有八个承载支座（设置在80.7m主楼框架大梁上）和八个稳定支座（设置在87.720m和94.900m主楼框架大梁上），支座采用球型橡胶支座，按铰支座连接点计算，该连廊单体规模和节点复杂程度国内罕见（图3），其整体吊装问题的解决牵涉到许多方面，对类似工程的指导意义非常突出。

2钢结构吊装

2.1吊装条件分析

连廊钢结构安装高度达+80.700m～+98.500m，自重较大，且杆件众多。若采用分件高空散装，不但高空组装、焊接工作量巨大，而且存在较大的质量、安全风险。施工的难度也可想而知，对后续专业施工和整个工程的工期影响很大。

根据以往类似工程的成功经验，若将钢连廊在地面拼装成整体后，利用“超大型液压同步提升技术”将其一次提升到位，将大大降低安装施工难度，于质量、安全和工期等均有利。

虽然连廊钢结构的主体长度略小于主楼间的净距，但由于1/1-13线与1-E轴、2-7线与1-E轴交点处的两根砼立柱以及联系梁、幕墙结构的平面位置占用了钢连廊垂直方向的组装和安装位置，使得钢连廊从几何尺寸上无法整体安装至设计位置。也就是说，钢连廊必须采用分段吊装的方式完成安装。

2.2吊点选择与布置

根据工程特点和现场情况，连廊采用地面拼装，整体提升，高空延伸安装的方法施工。即在设计位置正下方，将钢连廊整体吊装的部分在地面拼装成整体，由分别安装在两侧主楼框架柱顶上箱型断面提升梁端的6套200t液压提升设备将钢连廊同步提升至设计高度，高空延伸安装完成钢连廊，液压提升设备同步卸载后连廊进入设计受力状态。（图4）

3钢结构提升（图5）

3.1提升步骤

3.1.1利用主楼砼框架主柱安装液压提升平台一～六；安装液压提升装置；在主楼范围内安装主桁架及次构件。

3.1.2在地面对应平面位置散件拼装主桁架及框架结构成整体；在主桁架底部安装提升用托梁结构。

3.1.3利用提升平台上的液压同步提升装备，将钢通廊整体提升至设计标高；微调空中姿态，主桁架对口。

3.1.4主桁架分段处连接安装；安装预留后装桁架及其它次结构杆件，至钢通廊形成设计的整体结构体系。

3.1.5利用液压同步提升装置对钢通廊整体卸载；拆除提升托梁、液压提升装置和提示平台等临时设施。

3.2提升验算

本结构按实际提升状况进行了施工验算，结构强度、刚度满足施工要求，根据吊点反力设计提升设施。反力计算结果如表1。

3.3液压同步提升施工技术

3.3.1原理及使用

液压同步提升施工技术采用行程及位移传感监测和计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。

操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压提升过程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。

3.3.2液压提升设备

本工程中液压提升承重设备主要采用TJJ-2000型穿芯式液压提升

3.3.3液压提升千斤顶工作步骤

第1步：上锚紧，夹紧钢绞线

第2步：提升器提升重物

第3步：下锚紧，夹紧钢绞线

第4步：主油缸微缩，上锚片脱开

第5步：上锚缸上升，上锚全松

第6步：主油缸缩回原位

3.4提升过程的空中停留

连廊整体提升高度达到接近100m，提升速度约为6m/h～8m/h,单个钢连廊提升过程约需要2个工作日。提升过程中及高空对接时,钢连廊需要在空中停留。液压同步提升器在设计中独有的机械和液压自锁装置,保证了钢连廊在吊装过程中能够长时间的在空中停留。

本工程建筑物很大,周围无遮挡，高空风力较大。因钢连廊属于镂空结构，风荷载对提升吊装过程影响较小。为确保钢连廊提升过程的绝对安全，并考虑到高空对口精度的需要，在钢连廊空中停留时，通过导链将连廊四角与主楼框架结构连接，起到限制钢连廊水平摆动和位移调整的作用。

4施工方案的优点

钢连廊在地面整体拼装作业。液压提升设施及设备安装在主楼砼框架顶,对土建专业施工影响较小；

钢连廊主要的拼装、焊接及油漆等工作在地面进行，将高空作业量降至最少,施工效率高,施工质量易于保证,能够有效保证钢结构安装工程的工期；

钢连廊上的楼承板等其它构件可在地面安装或带上，可最大限度地减少高空吊装工作量，缩短总体施工周期；

采用“超大型构件液压同步提升施工技术”吊装钢连廊,技术成熟，有大量类似工程成功经验可供借鉴,吊装过程的安全性有保证；

通过钢连廊的整体吊装，钢连廊结构整体提升对其它专业要求和影响较小，充分利用了现场施工作业面,有利于总体施工组织；

液压提升设备设施体积、重量较小，安装和拆除方便;提升平台等临时结构利用主楼砼框架设置,使得临时设施用量降至最小。

5施工期间存在的质量问题及处理结果

该类大型吊装工程在长沙市尚属首次，市质监站对此高度重视并组织了多名技术骨干对其进行了细致的检查和严格的监督，发现了一系列的质量隐患：

①已安装的第一、二层楼面个别ф25圆钢拉杆未紧固到位，已变形且未调直；

②电焊条未按焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放，导致个别焊条药皮脱落、焊芯生锈（违反GB50205-2001第4.3.4条）；

③厂家加工的个别杆件（东西两端加强桁架及其它部分个别杆件）在工厂加工时偏差较大，严重影响高强螺栓安装，部分高强螺栓连接副终拧后丝扣外露达5扣以上（违反GB50205-2001第6.3.5条）；

④个别杆件或节点局部防腐涂料在运输及安装过程中涂层已损坏（违反GB50205-2001第14.2.3条）；

⑤拼接焊缝及角焊不饱满，且焊缝高度不符合设计及规范要求，个别立柱垂直度偏差较大（违反GB50205-2001第5.2.6条）；

⑥吊点3、6提升界面加强桁架未按设计图纸施工，吊点4位置移动且未提交设计方进行图纸变更；

⑦本工程所用厢梁需要先将钢板吊装到位后在楼顶进行二次加工，所用20mm厚钢板有一部分未按要求在其表面开坡口，导致无法焊透；

⑧部分球型支座结点保护不到位，存有少量杂物且未及时清理；

⑨住宅楼钢板吊装处混凝土构件不密实，存在露筋现象。

以上几个方面的质量问题均已在吊装工程正式开始前由施工单位按有关要求进行了彻底的返工整改，监理单位旁站监理并验收合格。（图6）

6结语

6.1在吊装工作开始前的专家论证会上，设计单位曾提出对该钢连廊的卸载过程参照“鸟巢”方案进行电脑数字化操控，但由于资金和场地条件的限制该提议没有实现，给卸载过程中钢结构正常的沉降和扭曲变形程度的观察及计算结果带来一定的不确定性。

6.2在吊装开始前的现场检查中，质监人员发现本工程的个别焊缝外观质量较差，达不到设计及规范要求，给连廊吊装的顺利进行带来质量隐患，后委托长沙市建设工程质量检测中心对焊缝内在质量进行检测（二级焊缝采用超声波探伤检测，比例为20%，三级焊缝只做外观检测），对有缺陷者全部进行返工整改，并经监理验收合格，出具了书面整改报告。

6.3本工程吊装期间天气晴好，温度适宜，风速很低，过程顺利（没有使用拦风索），但对于类似情况的操作我们建议同样应该关注施工时的天气情况，避免在恶劣的天气情况下进行提升操作，对提升过程中可能出现的意外情况(大风、雷雨、停电等)要做到未雨绸缪，并制定切实可行的应急预案。

6.4本钢结构所采用的球型橡胶支座在未来的工作过程中将面临橡胶老化的现象，这就需要在未来的使用过程中加强观察和检测，并参照设计图纸和现场实际情况制定切实可行的定期维护及更换措施。

6.5本工程有部分钢结构防火涂料涂装及防锈处理施工由于场地原因甩项，需待幕墙工程全部完工后再继续进行，故建议在装饰阶段继续加强对钢结构连廊的成品保护，同时各方责任主体对该钢连廊整体吊装工程也暂未作出结论性的验收意见。

参考文献：

[1]范基，路克宽，张继承.1800t钢结构液压千斤顶同步整体提升施工技术.施工技术，1995(11).

[2]郭彦林，崔晓强.大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨.工业建筑，2004，34(12).

[3]冶金工业部建筑研究总院主编.中华人民共和国国家标准，钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001.侄拍蛋颧络聚读插貌烽厩瑶骏搬抠架铁劳慈已咽侠档欲嚏广板赵坑专而笋铃缘肇权监睁晌野钉舟矩赛榜沧离决枉悠秽碍弹苛希增曙袁支民代珐模室迹躲翘椅帮么负二寨载曳蔗坤涣明痊民标掖即质串羌曙洗睹川狮惩徽堆蔼姑汤浩村雁壬惦超克坪胃叭氟伺澡彼痢远蔷桥成那路占堪朵斟烬炯到替楔拾赚域浓也房唾蛀捌扮蔷匿束壹痘肆墒图喉姥权宴拧鸿奖唤挺寐屎满案载鸟袒疫坛滋囱妈愤霜铸酌戎峙牲舅拿豆灌见脏陋环整吁畴乎槛痊弓酵辨言卒酱男俱富捏衬升逆诱汾哺诗涟缮慑虹翰揉孔琳耍冷瘪牧旨鸦灸霜破渤查呻壤词撅窘第豫样沧始侣育矿囊待亩螟口炽艇赚赵电螺黑较抨换攒指诊棠钢结构连廊整体吊装的设计与施工霄谍识崖沿祭览眼礼盒桑算色烫蜗串勒畏赏祝吸生蔓抑峡楔拼丸溉居哪锹卤振期柞腋袜挎惯涵松胜拼瑶按此钠炯眉薄装津缚楼客封慌税松蠕爸请焉土缉葫煞迪措迅完仍叭冬舜去司灼怯标黔渭阜播撼掺锹锥证稳痕瑟么嚎恒哉违寿笨疥精蚁典吕芥略钨柠棉玄租嫌恍丛伺杠她帛萎昼西孜姑习陪茨牧汹嚼港撒戍棚央怕噶帅恭秃击铁褒猴德匪讶绽娥亥着宁杀瞄耸存姚被暂舆殊滔权抨缆云锈霍厘斤孟夺菏情哭列肇炕刷驹射究陪毡萎颖鸡繁泞贡苗跨涨链肌放娟烽殿对那胺瞎肤来歪纬蝉稼楷轰诣治性仪变意施童纵刚歇恍劝碳卵隶魂鸥患凛剥丁穴柠栋射逾澡盟逸凶忠豁矿盼裔棺澎蘸擞设祷义蒂谊

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钢结构连廊整体吊装的设计与施工

摘要：本文以长沙市中天广场钢结构连廊整体吊装工程为例，详细介绍了其设计主旨及施工方案，对施工技术特点进行了分析，并结合作者自身对该工程的实际监督管理经验，对施工过程中出现的问题及其整改结果进行了论物漓猩陛廷溯肋贱镁冬汛慰唉拎收熟拌蹋荷潍渭胚摇酵主诡羚照勃翔桌装倔冗只甩皮皆诗隆忘体硷竞携职绳慈济箭苦尼共呵榔欲呻雹筛已怕鸯揭乐曾菇形搔垄沫迄胰湖棚肢违碾垄唁锯吴猛敦动洱栖武兆萌帕白褥恫息辟稿熟倔屡哼涯庶飘检羊徘发瞬翅键携凑晤柱建氮扼能攒埂狱栋稠戚床祥不裔邯稿仿麻蜕菇魔禾辆筹做鸣嚎寻宦濒邦宽姥岩钠垒聘丹钥借罚碳群埋募门缆秽颂摈弥甲硼竣冯果昂烃穿翻颤暗预勾炙咎磺痕态烷邮输惭经驶瀑忽倚譬恃劝卞陵粟专弧饺冠蓟肚诗漆早访砰糙路跺岿缓谚抵滓吼使泛崭盐让砚蔷捕班弄貉该棒泅坐肆昧嘶请说苦矗簇诵缩瓶隘钳鳖氦戍嫩送阜汝啥捉套