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摘  要：本文介紹了盤古大觀超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中的重點(diǎn)技術(shù)問題的解決。本工程施工面臨場地狹促、構(gòu)件重量分布不均等、冬季焊接及厚板焊接等問題，而隨著建筑高度的增加、其結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的柔性漸變大，因此對安裝的測量提出了新的要求；特別是本工程屋頂懸挑桁架，其懸挑的長度、安裝的高度均在國內(nèi)外少見，因此如何在保證質(zhì)量的情況下,安全有效的安裝是本工程重點(diǎn)和難點(diǎn)，對保證工程工期和進(jìn)度至關(guān)重要；另UBB、阻尼器的安裝在以往工程中很少運(yùn)用，其成品保護(hù)要求非常高。
      為解決上述難題，我們根據(jù)工程的特點(diǎn)難點(diǎn)，合理布置構(gòu)件堆場、根據(jù)構(gòu)件的重量分布選擇和布置塔吊位置，并根據(jù)塔吊性能合理分段，部分超重構(gòu)件采用雙機(jī)抬吊的方法進(jìn)行吊裝；為確保冬季焊接施工,重點(diǎn)進(jìn)行焊接的預(yù)熱、層溫控制和后熱處理，特別對桁架的焊接制定合理的焊接順序以控制變形；為保證結(jié)構(gòu)的整體垂直度偏差,采用對柱網(wǎng)縱橫軸多次測量,二次糾偏；針對高空懸挑桁架的安裝,我們采用高空分段遞進(jìn)安裝，同時(shí)合理優(yōu)化節(jié)點(diǎn)、設(shè)置拼裝連接方式以保證安裝的進(jìn)度和質(zhì)量。
      主題詞：雙機(jī)抬吊  懸挑桁架的高空分段遞進(jìn)拼裝   UBB、阻尼器的安裝

 1、工程概況：
      北京盤古大觀寫字樓，以其“龍”的造型（見圖1）矗立于北京市朝陽區(qū)北四環(huán)
 

圖1 北京盤古大觀效果圖 超高層寫字樓鋼結(jié)構(gòu)安裝
 

中路與北辰西路交叉口西北角，距離2008年奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場（鳥巢）僅600米，地理位置十分顯要。工程±0.000m以下為鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)，±0.000m以上為全鋼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)采用鋼框架－支撐筒體系，共分核心筒、內(nèi)筒和外框架三部分。建筑外檐最高點(diǎn)為191.65米，其中地下5層，地上39層，屋頂為鋼桁架組成的瓢形結(jié)構(gòu)，瓢結(jié)構(gòu)從框架(A7~A14軸)向北懸挑出28.2米。工程結(jié)構(gòu)用鋼量2.7萬噸，其中懸挑的瓢形結(jié)構(gòu)用鋼量約1000噸，結(jié)構(gòu)立面見圖2。
 

圖2 北京盤古大觀結(jié)構(gòu)立面示意圖

2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工難點(diǎn)
      本工程中構(gòu)件主要有箱形柱、H型鋼梁和支撐，最厚板材為90mm厚,桁架板材最厚為50mm。材質(zhì)主要為Q345GJC（40以上板有Z向性能要求）、Q345C、Q345B等。其結(jié)構(gòu)體系非常新穎，內(nèi)筒為柱-支撐結(jié)構(gòu)，16層和30層為加強(qiáng)層，加強(qiáng)層采用8榀UBB（屈曲軟鋼）伸臂桁架。同時(shí)為控制大震時(shí)結(jié)構(gòu)位移，設(shè)計(jì)在24～39層設(shè)置阻尼器以進(jìn)行消能減震。35層為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，35～39層在內(nèi)筒設(shè)置大堂。屋頂為桁架結(jié)構(gòu)，桁架上下弦主弦桿為H+T組合型鋼。
      由于鋼柱板材較厚，最小分段（鋼柱1層1節(jié)分）后超出單機(jī)起吊能力的構(gòu)件較普遍，雙機(jī)抬吊的運(yùn)用很好的解決了這一問題。屋頂?shù)钠靶螒姨翳旒?，其安裝高度、懸挑長度均在國內(nèi)外少見，如何安全有效的安裝是本工程重點(diǎn)解決的難題。UBB和阻尼器安裝在以往工程中很少遇見，作為精密儀器，安裝時(shí)對成品保護(hù)要求非常高。
      3、鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)
      3.1、起重設(shè)備的布置：
      盤古大觀工程施工場地較為狹促，因此需對現(xiàn)場施工設(shè)施進(jìn)行合理布置。構(gòu)件堆放場為方便汽車進(jìn)出，利于卸車，就近設(shè)在塔吊旁，施工平面布置圖見圖3。垂直吊裝設(shè)備為兩臺(tái)塔吊，其中南側(cè)為C7050塔吊，北側(cè)為SK560塔吊，為使塔吊在吊裝性能允許范圍內(nèi)吊裝，對構(gòu)件特別是鋼柱進(jìn)行合理分段，根據(jù)深化設(shè)計(jì)圖中構(gòu)件重量分布，將30層以下鋼柱每兩層為1節(jié)，部分區(qū)域?yàn)橐粚?節(jié)，30層以上為3層1節(jié)，鋼柱各節(jié)的拼接節(jié)點(diǎn)為方便操作，設(shè)置在樓層面上1.3米處。鋼梁和柱間支撐的重量分布能滿足現(xiàn)場塔吊吊裝的要求，故無需分段。
 

圖3 盤古大觀A座施工布置示意圖 超高層寫字樓鋼結(jié)構(gòu)安裝

      3.2、框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝
      框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝時(shí)，根據(jù)塔吊吊裝范圍，分區(qū)進(jìn)行，對稱安裝。遵循先核心筒，再內(nèi)筒，后外框架的安裝原則，由內(nèi)至外形成框架體系。相鄰鋼柱安裝后應(yīng)及時(shí)連接其間的鋼梁，每天安裝的構(gòu)件應(yīng)形成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)。 

鋼柱吊裝時(shí)吊點(diǎn)設(shè)在柱上端的4個(gè)拼裝耳板上（見圖4），鋼柱吊裝到位后，使上節(jié)鋼柱的中心線與下節(jié)鋼柱的中心線接近吻合，并兼顧四面壁板，然后用活動(dòng)雙夾板將上下節(jié)柱的安裝耳板夾穩(wěn)，用安裝螺栓固定，并通過纜風(fēng)繩孔及時(shí)拉設(shè)纜風(fēng)繩，使鋼柱進(jìn)行穩(wěn)固。此時(shí)初步校核鋼柱，以利于鋼梁和支撐的安裝。

圖4   北京盤古大觀上下節(jié)鋼柱拼裝節(jié)點(diǎn)
 

鋼梁端頭的節(jié)點(diǎn)形式有栓接、焊接、栓焊結(jié)合三種形式。端頭均有螺栓孔，故鋼梁吊裝后，立即用安裝螺栓進(jìn)行固定，以使吊鉤盡快脫鉤。為提高吊裝效率，鋼梁吊裝時(shí)在塔吊允許范圍內(nèi)采用一鉤多吊和上下層串吊的方式。  
      待整層的柱、梁和支撐安裝完后，即對鋼柱進(jìn)行測量校正，校正后緊固螺栓，并對這一層的鋼柱進(jìn)行整體觀測和記錄，根據(jù)記錄的偏差值和偏差方向，確定焊接順序、焊接方向焊接收縮的傾斜預(yù)留量。焊接完后，重新對整層鋼柱測量和記錄，為上節(jié)鋼柱安裝提供依據(jù)。
      為減少鋼結(jié)構(gòu)安裝在一定的高度時(shí)結(jié)構(gòu)的柔性，我們在安裝鋼柱、鋼梁和支撐完成后，及時(shí)鋪設(shè)壓型鋼板，并澆注混凝土，以保證結(jié)構(gòu)至少每隔4層有一層混凝土樓板，這樣增加了安裝時(shí)結(jié)構(gòu)的剛度，同時(shí)使鋼結(jié)構(gòu)施工、壓型鋼板施工和混凝土施工交叉同步進(jìn)行。
      3.3、雙機(jī)臺(tái)吊
      部分鋼柱因板材厚，按一層一節(jié)分段后，局部區(qū)域構(gòu)件仍超出單個(gè)塔吊的吊裝能力的范圍，最重構(gòu)件達(dá)到19. 6噸，因此需進(jìn)行雙機(jī)抬吊。在雙機(jī)抬吊前，根據(jù)規(guī)范要求檢驗(yàn)所用到的吊具吊索卡環(huán)等工具，并給相關(guān)施工人員組織安全技術(shù)交底。
      根據(jù)兩臺(tái)塔吊各自有效半徑內(nèi)起重能力，適當(dāng)進(jìn)行起重荷載的分配。塔吊性能見表1。
      塔吊性  能  表 C7050 起重半徑(m) 20 30 37 40 47 50 60 70
      起重噸位(t) 20 14.3 11.1 10.1 8.5 7.9 6.2 5
      SK560 起重半徑(m)  30 35 40 45 50  
      起重噸位(t)  20 17.14 14.71 12.85 11.36  
 

表1：塔吊性能分布表

      雙機(jī)抬吊構(gòu)件分布見圖5（圖中圓圈為需抬吊的鋼柱位置）。其中1/A9-1/AH軸線的鋼柱最重，為19.6噸，在卸車時(shí)先用SK560卸放在其最大吊裝范圍，然后根據(jù)鋼柱的位置和重量，計(jì)算后選用6米長的I 56a的型鋼作為抬吊所用的扁擔(dān)，抬吊前通過計(jì)算確定兩臺(tái)塔吊各自的負(fù)重荷載，根據(jù)力矩平衡原則，選好鋼柱在扁擔(dān)上的吊點(diǎn)。然后將鋼扁擔(dān)吊至要吊裝鋼柱的上方，穿上鋼絲繩，鎖具卡環(huán)拉緊后重新檢查各吊點(diǎn)的繩索、卡環(huán)、纜風(fēng)繩等的安全性。然后開始進(jìn)行試吊，試吊時(shí)兩臺(tái)塔吊要保證上升速度一致，同時(shí)緩慢的提升鋼扁擔(dān)，待鋼柱立起后塔吊的小車再開始調(diào)整位置，小車前行中保持速就度一致。
 

超高層寫字樓鋼結(jié)構(gòu)安裝

      試吊完成后，開始起吊。起吊時(shí)力求平穩(wěn)，離地面保持最近為宜，轉(zhuǎn)運(yùn)雙機(jī)配合保持鋼柱水平起吊，吊運(yùn)前先指揮SK560運(yùn)轉(zhuǎn)，C7050配合跟進(jìn)小車。此時(shí)，雙塔起重荷載分別為15t(SK560)和9t(C7050)，吊離樓層面向安裝位置移動(dòng)。由于雙塔機(jī)處于不相等受力，起重能力大的塔吊屬SK560，因此運(yùn)轉(zhuǎn)前先由SK560工作，C7050配合跟進(jìn)，保持鋼柱平穩(wěn)轉(zhuǎn)移，然后緩緩吊至鋼柱安裝位置。
      3.4、屋頂桁架安裝
      屋頂主桁架共計(jì)8榀，框內(nèi)主桁架長為42.4米，其中中間4榀（AF、AG、1/AD、1/AH軸線）跨過祖原堂頂，跨度達(dá)到21.2米?？蚣芡忤旒軕姨糸L度為28.2米。在主桁架間有8榀次桁架連接，框架內(nèi)外各4榀。我們確定安裝的原則：先框架內(nèi)，將框架內(nèi)主次桁架、聯(lián)系梁、支撐安裝焊接完，形成剛性的結(jié)構(gòu)后，再根據(jù)分段，依次推進(jìn)懸挑桁架的安裝，懸挑桁架安裝時(shí)，8榀主桁架的每一分段間必須連成整體，焊接校正完形成剛性結(jié)構(gòu)后方可進(jìn)行下一段的安裝。由于特殊的造型，較大的跨度和過長的懸挑，給安裝帶來了非常大的難度。 
      3.4.1、桁架安裝的技術(shù)準(zhǔn)備：
       (1)、根據(jù)塔吊起重性能和桁架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，確定整榀主桁架按圖6所示分段方案（1~7段箭頭所指處為分段位置，分段位置處均有垂直于主桁架的次桁架）。考慮到構(gòu)件受運(yùn)輸寬度影響，要求制作廠將1段、2段和8段整體制作后運(yùn)至現(xiàn)場，其它各分段散件制作，并按深化設(shè)計(jì)圖紙預(yù)拼后運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行組拼。
 

圖6 北京盤古大觀 屋頂桁架模型及分段示意圖

(2)、連接節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化：為使桁架分段安裝時(shí)，盡快進(jìn)行連接穩(wěn)固，利于校正焊接，并方便塔吊脫鉤，和設(shè)計(jì)進(jìn)行洽商后將桁架的拼裝節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為栓焊結(jié)合的節(jié)點(diǎn)，見圖7。懸挑桁架處各分段之間安裝時(shí)的連接，采用在主桁架翼緣的上下焊連接耳板，見圖8。為使懸挑桁架安裝時(shí)能方便準(zhǔn)確的定位，對運(yùn)到現(xiàn)場的懸挑桁架上的連接耳板一定要進(jìn)行定位尺寸的檢查，如有問題應(yīng)立即進(jìn)行修改。

圖7 桁架W形栓焊節(jié)點(diǎn)

圖8 懸挑桁架拼接耳板 北京盤古大觀

(3)、懸挑桁架的預(yù)起拱：由于懸挑桁架外挑28.2米，根據(jù)規(guī)范要求需起拱140mm，為使懸挑桁架安裝時(shí)能自然成拱，我們確定從懸挑桁架與框架結(jié)構(gòu)連接的根部A14軸整體起拱，通過對深化設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行相應(yīng)修改，將起拱后相關(guān)桿件的調(diào)整值在加工廠制作時(shí)完成。
      (4)、在A座北側(cè)搭設(shè)拼裝胎架，以使桁架平放在胎架組拼。根據(jù)吊裝流水作業(yè)和桁架最大長寬，需搭設(shè)4個(gè)14米×4米胎架。
      (5)、3～7段桁架散件運(yùn)到現(xiàn)場后需在胎架上拼裝，為減少桁架組焊過程中的翻轉(zhuǎn)，要求制作廠將桁架翼緣板的坡口方向朝同一方向開，且整段桁架的構(gòu)件坡口方向要統(tǒng)一。
      (6)、懸挑主桁架上弦有坡度（吊裝校正時(shí)還需考慮懸挑的起拱值），因此需根據(jù)坡度、吊耳位置、以及標(biāo)高預(yù)留值等對吊繩的長度進(jìn)行計(jì)算，以便高空拼裝。
 

圖9 桁架拼接腳手架立面圖
 

3.4.2、框架內(nèi)桁架安裝： 
      ○1、框架內(nèi)中間4軸線桁架跨度大，拼裝腳手架需從35層起搭設(shè)，至桁架下弦處總高度為26.4米；祖原堂外的桁架拼接腳手架從39層搭設(shè)到桁架下弦處，總高度為8米，見圖9。為避免樓板局部集中受力，增加與樓板面的接觸面積，在桁架各段拼接點(diǎn)下的承重腳手架底墊I 20a型鋼。同時(shí)為增強(qiáng)腳手架整體穩(wěn)定性，祖原堂處腳手架每層都與結(jié)構(gòu)鋼柱設(shè)橫桿連接。
      ○2、桁架下弦拼接支點(diǎn)處的腳手架采用千斤頂和枕木來調(diào)節(jié)標(biāo)高，同時(shí)張掛好水平兜網(wǎng)，見圖10。
 

圖10 北京盤古大觀 桁架下弦安裝示意圖

○3、為使安裝誤差向框架內(nèi)傳遞，確?？蚣軆?nèi)、外桁架能較好的連接，我們確定框架內(nèi)桁架從A14軸開始起安。安裝時(shí)，先安中間的AG和AF處的桁架，待形成剛性結(jié)構(gòu)后，再依次對稱安裝其它六段桁架。以AF、AG為例，安裝順序：①安裝AF和AG軸線的第4段桁架→②初校后安裝第4段桁架之間的次桁架→③安裝AF和AG軸線的第3段桁架→④初校后安裝第3段兩桁架之間的次桁架→⑤安裝AF和AG軸線的第2段桁架→⑥初校后安裝第2段兩桁架之間的次桁架→⑦安裝AF和AG軸線的第1段桁架→⑧初校后安裝第1段兩桁架之間的次桁架→○9安裝AF、AG兩桁架間的聯(lián)系梁和支撐。待這兩榀桁架校正焊接形成剛性結(jié)構(gòu)后依次對稱安裝相鄰桁架。
 

圖11 懸挑桁架安裝順序圖 超高層寫字樓鋼結(jié)構(gòu)安裝

      3.4.3、懸挑桁架安裝：
      懸挑桁架安裝的原則為：采用高空逐段拼接延伸遞進(jìn)的安裝方式。每分段桁架安裝時(shí)，由中間向兩端對稱遞進(jìn)，待8榀懸挑桁架的第一分段形成剛性結(jié)構(gòu)后，再安裝第二分段，這樣逐段拼接遞進(jìn)，直至安裝完成?？紤]到現(xiàn)場廠地狹促，整個(gè)安裝工作的流程必須嚴(yán)格按照此順序組織進(jìn)行，從構(gòu)件制作、供貨、拼裝、吊裝、校正及焊接順序等均按這個(gè)原則進(jìn)行組織。順序見圖11。
      懸挑部分主、次桁架均采用整段吊裝，為減少現(xiàn)場工作量，在滿足運(yùn)輸要求的情況下，讓工廠分塊制作，并進(jìn)行預(yù)拼裝，然后運(yùn)至現(xiàn)場。懸挑桁架現(xiàn)場施工布置見圖12。
      經(jīng)過對懸挑桁架的各吊裝分段重量的計(jì)算分析，懸挑部分主桁架采用整分段吊裝， 32段主桁架的分段均可用北塔從北場地面單機(jī)直接吊裝就位。吊裝時(shí)采取的措施為：
      (1)、吊裝前，主桁架所有吊裝操作點(diǎn)的安全繩、操作平臺(tái)在地面設(shè)置好（包括行走安全繩、拉設(shè)纜風(fēng)繩和倒鏈的操作平臺(tái)、纜風(fēng)繩拉環(huán)焊接、安裝次桁架用的護(hù)籠爬梯、滑移掛水平網(wǎng)的安全繩等）。

 
圖12 懸挑桁架安裝平面布置

(2)、懸挑主桁架在地面為平躺拼裝，吊裝起鉤時(shí)需用50噸的汽車吊配合在空中翻身， 并用20噸的倒鏈來調(diào)整主桁架上弦的坡度；
      (3)、在主桁架對接處設(shè)置防下移的阻板，以避免各段懸挑主桁架南端在就位后因自重下移。
      (4)、豎直方向的纜風(fēng)繩按圖13所示拉設(shè)穩(wěn)定，水平方向用腳手架鋼管做硬性支撐連接在兩榀主桁架之間（每層主弦桿端頭均設(shè)硬性支撐）。  
 

圖13 懸挑桁架豎向纜風(fēng)繩拉設(shè)示意圖

(5)、在不松鉤的情況下立即校正主桁架軸線和標(biāo)高，校正好后緊固對接口所有的臨時(shí)安裝高強(qiáng)螺栓（10.9S），并對相關(guān)部位的臨時(shí)連接板及加固措施焊接牢固。
      (6)、先對主桁架進(jìn)行預(yù)松鉤，觀察各個(gè)螺栓連接點(diǎn)和纜風(fēng)繩的受力變化，無異常情況后。再次校正主桁架的標(biāo)高和軸線，滿足要求后再緩緩松鉤。
 

圖14 UBB安裝示意圖 超高層寫字樓鋼結(jié)構(gòu)安裝

4、UBB、阻尼器安裝
      UBB作為伸臂桁架體系，設(shè)置在16層和30層，要求安裝精度非常高，特別UBB端頭和連接板對接接頭處分布高強(qiáng)螺栓孔共80個(gè)，且錯(cuò)排排布。因此安裝時(shí)先將UBB上端端頭和連接板用安裝螺栓拼裝后，整體按角度用倒鏈吊起，然后再將其下端與相對應(yīng)的連接板用安裝螺栓拼裝好后，再進(jìn)行整體校正，校正完畢后將其上下連接板與結(jié)構(gòu)梁進(jìn)行焊接，最后安裝高強(qiáng)螺栓并終擰，見圖14。UBB在吊裝時(shí)，為防止油漆、涂料剝落，因此不用金屬物、鋼絲繩等接觸其表面。并在安裝時(shí)采取保護(hù)措施，以防止UBB墜落損壞。
      阻尼器應(yīng)用在A座24~39層和懸挑桁架上，用于消能減震。安裝阻尼器時(shí)，由于柱支撐已安裝，因此人字形支架在支撐下側(cè)設(shè)拼接口。安裝順序?yàn)椋?/p>

 
圖15 阻尼器安裝示  超高層寫字樓鋼結(jié)構(gòu)安裝

(1)、用3噸重倒鏈將兩分段阻尼器支架吊立對接，將拼接口擰上安裝螺栓，并進(jìn)行初校；
      (2)、用軟性的布索將阻尼器控綁好；
      (3)、用倒鏈將阻尼器緩緩提升；
      (4)、提升接近連接板時(shí)，在人字形支架兩側(cè)設(shè)移動(dòng)腳手架，一側(cè)兩人站在腳手架上，將阻尼器輕輕抬起，與連接板進(jìn)行對拼；       
      (5)、待調(diào)校好后穿銷軸（在穿銷軸時(shí)，先將阻尼器兩邊的墊片按順序放置，再將涂好黃油的銷軸穿上）；
      (6)、待人字形支架和阻尼器整體校正完后，焊接支架拼接口。安裝示意見圖15。實(shí)物照片見圖16。

圖16 阻尼器實(shí)物照片

阻尼器是精密儀器，在搬運(yùn)、吊裝、安置過程中為防止油漆、涂料剝落，因此避免金屬物、鋼絲繩接觸阻尼器表面。任何過程都避免碰擊和動(dòng)阻尼器外筒的油嘴。在給人字形支架補(bǔ)涂漆料時(shí)，對阻尼器進(jìn)行防護(hù)，以免污染。安裝完后將阻尼器表面重新包裝，塑料包裝在里層，防火石棉布在外，然后用細(xì)鐵絲捆扎牢固。

5、焊接
      本工程中所用板材厚度較大，最厚板為90mm，最高材質(zhì)要求為Q345GJC-Z25。其中鋼柱各分節(jié)的拼接、框架梁與鋼柱的連接、桁架分段之間的拼接、桁架主次弦桿的節(jié)點(diǎn)均采用全熔透焊接，因此焊接工作量非常大，對焊接的工藝要求高，施焊操作難度大。因此須制定嚴(yán)格的焊接工藝。由于厚板鋼柱的安裝施工主要在冬季進(jìn)行，因此需加強(qiáng)構(gòu)件的預(yù)熱、層溫和后熱的控制，焊接時(shí)注意鋼柱、桁架的焊接順序。
      5.1、預(yù)熱：本工程采用電加熱器和氧、乙炔中性焰相結(jié)合的方法進(jìn)行預(yù)熱處理。根據(jù)焊接接頭的坡口形式和實(shí)際尺寸、板厚、融敷金屬的擴(kuò)散氫含量、焊接時(shí)熱輸入的大小、接頭熱傳導(dǎo)條件等工藝評(píng)定確定焊前預(yù)熱溫度。
      5.2、層溫：焊接時(shí)，焊縫間的層間溫度根據(jù)具體板厚應(yīng)始終控制在150℃~250℃之間，每個(gè)焊接接頭一次性焊完，當(dāng)遇有惡劣氣候，且焊縫已開焊，則搶在惡劣氣候來臨前，最少焊完板厚的1/3方停焊；且嚴(yán)格做好后熱處理，記下層間溫度。
      5.3、后熱：后熱處理于焊后立即進(jìn)行。后熱加熱范圍為焊縫兩側(cè)各100mm，溫度的測量距焊縫中心線50mm。為保證焊縫中擴(kuò)散氫有足夠的逸出時(shí)間，避免產(chǎn)生延遲裂紋，后熱溫度為200℃-250℃，測溫點(diǎn)選在直接加溫處的相近部位。達(dá)此溫度后用多層石棉布緊裹，保溫的時(shí)間以接頭區(qū)域、焊縫表面、背部均達(dá)環(huán)境溫度為止。
 

圖17 桁架拼接接口焊接示意圖

      5.4、鋼柱焊接順序：就整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)框架而言，箱型柱的焊接是難點(diǎn)和重點(diǎn)，為此采用兩名焊工同時(shí)對稱等速施焊。焊完第一個(gè)兩層后，再焊接另外兩個(gè)相對應(yīng)邊的焊縫，這時(shí)可焊完四層，再繞至另兩個(gè)相對邊，如此循環(huán)直至焊滿整個(gè)焊縫。
      5.5、桁架焊接順序：桁架上、下主弦桿、腹桿及水平支撐等鋼性接頭是焊接的重點(diǎn)。焊接順序?yàn)椋孩僦麒旒芟孪覘U對接接頭―②主桁架上弦桿對接接頭―③主桁架1、2層水平弦桿對接接頭－④主桁架對接處斜撐桿件焊接―⑤次桁架節(jié)點(diǎn)連接板―⑥區(qū)域間立、斜腹桿、水平支撐等焊接。
      5.6、桁架拼接端口的焊接：為防止桁架拼接口焊接時(shí)產(chǎn)生水平位移和上下翹曲變形，確定圖17所示焊接順序。
      6、測量與校正
      盤古大觀總高度達(dá)191.6米，柔性大，且鋼結(jié)構(gòu)噸位較大，焊口多，因此測量的重點(diǎn)及難點(diǎn)為安裝精度的控制、焊接對結(jié)構(gòu)安裝偏差及標(biāo)高的影響、結(jié)構(gòu)安裝區(qū)域間的相互影響。
      6.1、總高垂直度的控制：全過程監(jiān)測每節(jié)鋼柱的吊裝，當(dāng)鋼柱吊裝就位時(shí)，用磁力線墜在鋼柱的上部固定后用鋼卷尺直接測量鋼柱本身的垂直度，并用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在鋼柱的兩個(gè)不同方向架設(shè)，測量人員指揮進(jìn)行鋼柱的調(diào)整，直到鋼柱垂直度達(dá)到精度要求，焊縫焊接完畢為止。鋼柱焊接完后，再采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀，利用平面控制網(wǎng)對縱橫柱軸線進(jìn)行檢查調(diào)整，及用兩臺(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直交會(huì)定，以確保二次調(diào)整及時(shí)糾偏。在二次調(diào)整及糾偏的同時(shí)，確?？偢叩拇怪倍龋谟^測垂直度時(shí)，從±0.000米至施工層，每50m必須從±0.000原始控制線進(jìn)行垂直校測至施工完畢。
      6.2、鋼柱的標(biāo)高控制：根據(jù)已安完得下部鋼柱頂標(biāo)高偏差值、并考慮到柱底焊接收縮值等因素，確定將要安裝的上部鋼柱柱頂高度。當(dāng)下部鋼柱柱頂測量標(biāo)高偏差在±5mm以內(nèi)，在安裝過程中調(diào)整；當(dāng)標(biāo)高大于±5mm時(shí)，由制作廠在制作過程中進(jìn)行調(diào)整。
      6.3、框架的整體校正：鋼結(jié)構(gòu)分區(qū)形成框架后，對分區(qū)內(nèi)鋼柱重新進(jìn)行一次精校，主要是控制鋼柱柱頂軸線。鋼柱的精確校正是一個(gè)不斷調(diào)整的過程，若鋼柱的調(diào)校對相鄰鋼柱的安裝偏差影響較大，則將此根鋼柱與相鄰鋼柱暫時(shí)脫離，待框架校正完成后更換此根鋼柱和相鄰鋼柱間鋼梁的連接板。
      6.4、桁架安裝時(shí)的測量與校正：為保證桁架安裝時(shí)的測量精度，將首層控制軸線網(wǎng)投測至39層的混凝土樓板面，再將每榀桁架的軸線偏1米控制線彈到地面上，作為桁架安裝的主要依據(jù)。垂直度控制主要利用地面的軸線偏1米線，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀從兩個(gè)方向多次觀測調(diào)整，并在焊前按軸線尺寸多加2mm的預(yù)留值，以使焊后達(dá)到設(shè)計(jì)要求。標(biāo)高觀測因受冬季低溫影響，為此每段桁架安裝時(shí)進(jìn)行3次觀測，并取3次觀測的平均值。框架內(nèi)外的懸挑桁架對接時(shí)，為避免端頭拼接時(shí)錯(cuò)口問題，先測量框架內(nèi)桁架A14軸端頭的上下弦，并針對測量數(shù)據(jù)在組裝框架外桁架時(shí)將其上下弦桿的間距相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。
      7、結(jié)束語
      盤古大觀從開始吊裝第一根鋼柱至屋頂桁架安裝完成，在短短15個(gè)月內(nèi)施工完成2.7萬噸的鋼結(jié)構(gòu)工程量。安裝完成后，其整體垂直度偏差僅為27mm，主體結(jié)構(gòu)高度差為19mm，均遠(yuǎn)低于規(guī)范的允許范圍。特別屋頂瓢形桁架的安裝完成，更是體現(xiàn)出充分的技術(shù)準(zhǔn)備、優(yōu)良的方案選擇、細(xì)微的節(jié)點(diǎn)優(yōu)化是鋼結(jié)構(gòu)工程安裝施工中至關(guān)重要的一環(huán)。

參考文獻(xiàn)：
      【1】、鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范                            GB50205-2001
      【2】、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程                            JGJ  99-98
      作者簡介:  劉耀清：北京首鋼建設(shè)集團(tuán)有限公司一級(jí)注冊建造師、工程師、經(jīng)濟(jì)師；
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