高层钢结构转换层桁架施工技术应用

高层钢结构转换层桁架施工技术应用

张瑞杰

(郑州市正岩建设集团有限公司, 河南 郑州 450000)

摘 要：以某高层单体钢结构建筑为例，围绕高层钢结构转换层桁架施工准备工作，重点分析了钢桁架结构施工工艺，以期能为有关方面提供借鉴和参考。

关键词：高层钢结构； 转换层； 桁架施工

1 高层钢结构转换层桁架施工技术原理

在施工过程中，面对大量转换层钢构件，在协调吊装时可以通过大型汽车吊配合多台塔吊的方式来完成，同时要利用计算机对大型构件的吊装进行预先计算设计，将一钩多吊技术应用于中小型构件吊装中，安装顺序要保持为从中间向两边逐次对称安装，同时综合分析处理安装现场测量所得出数据，并进行实时的调整和校正。施工人员需要将一系列纠偏和抗变形措施应用于安装焊接过程中，通过有效措施综合处理因构建自重产生的变形。另外，施工人员可以将平行监测验收方法应用到焊接超声波探伤检测中，最大限度的降低人为因素造成的检测结果偏差问题，从而使钢桁架工程的安装质量得到保障。在工程中使用钢结构转换层桁架施工技术，能够保障顺利完工，而且具有显著的效益和明显的施工效果。

2 高层钢结构转换层桁架施工工艺

在对地脚螺栓验收合格，并且妥善处理好钢筋混凝土基础面以后就可以进行施工。

2.1 建立测量控制网

1)测放基准点。在工程施工以前，要将测量控制点布设在钢结构中，所布设的控制点一般为永久性水平基准点桩和长期性的坐标桩，想要避免受到破坏，需要通过相应的保护措施来实现。施工单位在测量和放线钢结构轴线以及基准线时，需要按照所提供的基准点进行。

2)建立平面控制网。一是建立标高控制网，在地上结构的首层标记出外围高程基准点引测至核心筒外墙面的四角位置，使闭合的标高控制网在地上结构中形成，结构的标高起始基准点可以根据该控制网进行确定；二是建立平面控制网，平面控制网的建立可以将提前计算好的控制网坐标数据有效结合建筑物的轴线点，从而完成测放钢结构平面控制网。平面控制网的建立需要根据工程结构特点和施工要求完成。一般情况下，将内控法应用于地上钢桁架转换层，即把两个矩形控制网建立在楼层内或者首层，从而实现复测轴线偏差，测量校正钢柱；三是对控制网的垂直传递进行测量，将30 cm×30 cm预留洞留设在首层以上控制点位置，并将激光板放置在首层预留洞口，引测工作可以通过激光铅锤仪完成。

2.2 安装钢架结构

1)钢架结构安装顺序。在安装钢结构框架时，需要按照先主后次、先上后下以及先柱后梁的顺序完成施工。在吊装每层柱梁时，首先有一个标准刚性框架在中间形成，随后往外拓展时按节间依次进行。钢结构在竖向平面内安装需要根据单元结构层进行施工，为了使吊装质量得到保障，便于校正和稳定框架，需要按照由下向上的顺序吊装同一跨内钢梁。施工单位要尽可能的避免有独立柱在吊装完钢柱后形成，同一楼层平面内依次跟随相应钢柱对钢梁进行吊装。

2)设置钢柱吊点。在设置钢柱吊点时需要对吊装的稳定性和简便性进行综合考虑，防止钢构件变形情况的出现。施工人员要在钢柱的顶部设置钢柱吊点，将吊装孔预留在临时连接板上。为了使吊装保持平衡，需要将四根足够强度的单绳挂设在吊钩下，施工人员还要将足够数量的枕木铺垫在钢柱下方，防止起吊时地面或钢柱因地面拖拉出现损伤。

3)吊装第一层钢柱。将每组不超过4块的垫块设置在钢柱下部，使柱地面与基础面紧密接触垫块。使用塔吊将钢柱吊装到指定地点以后，首先需要将底脚螺栓穿入钢柱地板，确保基础放线中心线对齐柱的四面中心线，随后用双层螺栓拧紧穿上的压板，使钢柱完成就位。当校正完钢梁与钢柱吊装后，需要二次灌注地脚，将混凝土浇灌在钢柱内。

4)吊装大吨位钢柱。由于大吨位钢柱的截面一般都不对称，而且极其复杂，因此在吊装大吨位异型柱时对选择、起吊以及就位构件吊点重心都有较高的要求。吊装以前需要认真计算每根异型钢柱，将吊耳设置牢固，从而确保能够垂直调整高空就位后的钢柱。

5)吊装上部钢柱。与第一层钢柱安装相比，上部钢柱底部具有不同的连接固定方式。在吊装上部钢柱时，需要在钢柱上部设置吊点，吊点为四个临时连接的耳板。在吊装以前，要清理干净上节钢柱底面和顶面的浮锈渣土，确保焊接施工在上下节钢柱对接面紧密接触的情况下进行。钢柱初校工作需要在完成吊装后立即进行，便于安装斜撑和钢柱。

2.3 安装钢桁架转换层钢梁

在进行转换层施工时，随着建筑物的升高，起重吊钩每次上下的时间会逐渐增长，吊装的效率能够通过安全快速的绑扎、提升和挂钩方法得到直接提高。

1)吊装准备。在吊装钢梁以前，需要将钢梁表面的污物清理干净，随后通过有效措施除去摩擦面和连接板的浮锈。在对钢梁进行吊装时，需要将附带的连接板在钢梁上配好，随后将螺栓用工具包装好。钢梁的水平方向和正反方向是钢梁吊装需要注意的，并对其方向进行标注，实现正确安装。

2)设置钢梁吊点。为了使钢梁的吊装速度得到提高，在钢梁制作过程中需要预留吊点，一般吊点为焊接的吊耳。对于吨位和跨度较大的钢梁，吊装时可以通过焊接吊耳的方法进行。为了使吊塔的安装效率和利用率有效提高，在对塔吊的运输条件和起重能力进行综合考虑以后，可以将一钩多件吊装技术应用在施工中。通过将多个构件一次性吊起，能够使安装效率大幅提高。

3)就位和固定钢梁。施工人员可以通过螺丝临时固定腹板的连接板，并将连接板及时夹好，使用橄榄冲对出现偏差的孔洞进行适量调整，随后使用螺丝连接。在调校完钢梁以后，高强螺栓的初拧和终拧需要按照设计要求进行，随后焊接钢梁。

2.4 焊接钢桁架

作为高层建筑钢结构转换层，其具有较大的安装难度和复杂的结构，一般施工人员采用CO2气保焊和手工电弧焊的方式进行现场焊接，焊接时要以节点为中心向外扩散，而且需要按照“立焊、仰焊、平焊”的顺序，立焊时要让2名焊工通过相同的焊接速度和电流进行对称焊接，从而确保焊缝收缩的均匀性。其中，“退焊”“锤击”“加圆钢固定”等工艺应用于焊接过程中，能够使焊接变形和应力有效减少。在焊接节点时需要随时进行观测，防止有节点桁架在焊后出现超偏的现象。

3 结语

转换层桁架施工技术因其特有优势在钢结构建筑中得到广泛应用，它具有作业效率高、投入成本低以及施工进度快等特点，它不但使建筑能够承受较大载荷量，而且能够使建筑工程的整体协调性大幅提升。同时，钢桁架结构具有较轻的结构自重、便捷的结构开洞、明确的传力途径以及优越的受力性能等优点，能够使建筑功能的需求得到满足，具有广阔的发展前景。

参考文献：

[1] 宋金祥，刘晓莉.重庆石桥广场转换桁架结构初步方案[J].山西建筑，2011(15).

[2] 柴海东.上海155号东街坊地块转换桁架制作技术[J].安装，2011(3).

doi：10.3969/j.issn.1006-8554.2017.03.069