折线型超高层塔楼腰桁架钢结构卧式预拼装技术樊警雷 石文井 程 伟 余俊霖 (中国建筑第八工程局有限公司， 上海 200135) 摘 要：介绍了折线型超高层塔楼腰桁架钢结构卧式预拼装施工工艺，通过预拼装可以检验各杆件和节点的加工精度，对构件偏差进行调整，分析偏差产生原因等。利用此种工艺，可以提高桁架现场安装精度，从而确保工程的施工质量和工期。 关键词：塔楼腰桁架； 拼装胎架； 预拼装 1 工程概况重庆来福士项目总投资211亿元，总建筑面积112.3万m2，用8栋高层建筑形成一组强劲的“风帆”，代表重庆千年极点的城市精神，寓意重庆“乘风破浪、扬帆起航”。该项目覆盖城市生活的各个方面需求，包括甲级写字楼、购物中心、高端住宅及五星级酒店和服务公寓。 本项目T1、T2塔楼在12层及25层分别设置桁架层，截面尺寸约为30 m×48 m，立面高度约为7 m。12层桁架结构主要由10节伸臂钢柱、H形钢梁斜撑、竖向桁架、4条通长联系钢板墙组成(图1)。竖向桁架由上、下弦杆、竖腹杆、斜腹杆、水平腹杆组成。其中上下弦杆主要钢板墙和H型钢，最大截面H2 500×2 500×40；中间部位竖腹杆、斜腹杆均为钢板墙，最大截面为600 mm×40 mm；两侧部位斜腹杆为箱体，截面为900 mm×400 mm×50 mm×50 mm；桁架柱为10节钢柱，截面为H形。 桁架安装前，需要在加工厂进行预拼装。 2 桁架预拼装目的通过对桁架的预拼装，一方面可以检验各杆件和节点的加工制作精度，对构件的偏差进行及时修整，从而减少地面现场拼装过程特别是高空安装过程中对构件的安装调整时间，有效地保证工程顺利进行；另一方面，通过对超标构件产生的问题进行原因分析，可以查找出制作过程的不足之处，从而有效地对制作工艺、尺寸验收方案和实际加工制作过程中的不足进行及时更改或调整，有效保证后续构件的加工制作精度，确保现场构件的顺利吊装。  1—斜撑钢梁；2—10节钢柱；3—通长钢板墙；4—竖向桁架；5—弦杆；6—钢板墙腹板；7—箱体腹板；8—桁架柱。
3 桁架预拼装原理桁架的立面卧式拼装是利用坐标转换实现结构从立面到平面的位置变换，从而使工厂做到对实际构件的拼装方式。坐标转换时，以平行于标高线且过节点下端面在拼装场地上的投影直线为X轴，以垂直于标高线且过节点轮廓线最左侧点的直线为Y轴定位预拼装单元的坐标系统。根据已确立的坐标系，结合桁架的立面布置，进行预拼装地样线的绘制，标识出各控制点的投影点。 根据绘制好的地样线，结合桁架结构的实际情况，进行预拼装胎架的搭设。胎架搭设完毕，按一定顺序在胎架上放置实际构件。构件放置完毕，对应地样线进行整体调整；通过检测各控制点的尺寸偏差以及各对应端口间的错边与间隙情况，控制构件的制作精度，并分析偏差的产生原因，从而达到工厂预拼装的目的。 4 桁架预拼装场地及主要设备环桁架的预拼装在袍江加工厂进行。其预拼装场地面积约5 000 m2，布置有1 000 kN和500 kN龙门吊，预拼装地面为承载力达150 kN/m2的混凝土地面。 根据待预拼装的桁架的结构特点，拟投入本次节点预拼装的主要设备有500 kN龙门吊、1 000 kN龙门吊、经纬仪、水准仪、全站仪、钢卷尺、千斤顶等。 5 桁架预拼装要点5.1 拼装工艺流程 桁架拼装工艺流程如图2所示。  注：标★处为关键工序。  图3 预拼装地样线  图4 预拼装放样点打样冲 5.2 拼装地样线放样 1)划出X轴、Y轴基准线，依据深化图进行地样绘制，并标识各端头放样点(图3)。放样点采用样冲标识并圈出，方便查找和验收(图4)。 2)地样线绘制完毕，由制作班组和工厂质检员自检、初检后，报第三方单位检测，确认合格后方可进行胎架的搭设。 5.3 拼装搭设胎架 根据胎架与构件接触部位与地样线之间的关系，确定胎架的位置及其高度尺寸,采用水准仪测量调整胎架的位置。胎架搭设完毕，由制作班组和工厂质检员自检、初检后，报业主单位、监理单位、总包单位三方进行联合检测，待确认无误后方可进行点焊加固，如图5所示。  图5 预拼装胎架 5.4 钢柱定位  1—地面样冲点；2—重锤线。 根据桁架拼装放样图进行钢柱定位，构件的定位通过各主要控制点的坐标来控制，采用全站仪精确定位和吊铅垂线使其端口主要控制点与地样上的控制点相重合的两方法结合方法来调整构件位置(图6)。位置调整合格后，对构件进行临时固定。通过吊重锤线方式确定端口重要控制点的位置。 5.5 预拼桁架上弦杆 部分桁架弦杆不在同一标高位置，因此预拼桁架弦杆之间应在胎架上搭设小支撑立柱，立柱高度应根据深化图纸设计标高确定，如图7所示。  图7 预拼装桁架上弦杆示意 5.6 预拼桁架斜向腹杆 根据桁架拼装深化图，依次放置斜向腹板。安装时，应根据钢柱牛腿端口及桁架端口不断调整安装位置，使端口部位的错边等偏差尺寸最小(图8)。  图8 预拼装桁架斜向腹杆示意 5.7 预拼完成整体检查 根据实际拼装构件与放样线的对应关系，从整体预拼要求出发，对桁架预拼构件进行局部调整；调整结束后，按各杆件的对应关系进行对应端口的对装标识，以保证现场吊装工作的顺利开展。对于杆件位置调整过程中暴露出的不符合验收要求的问题，特别是相邻构件对接接头错边及间隙超差问题，应做相应的标识和记录，以便预拼完成后对其进行相应的处理。 6 预拼装质量的保证措施6.1 严格执行预拼装工艺 预拼装工艺是预拼装工作的指导性文件；严格执行预拼装工艺是预拼装工作得以顺利开展及预拼装质量的有效保证。 6.2 加强质量管理 在拼装过程中，严格按质量管理条例进行质量跟踪测量检查，对于不合格的工序不得进入下道工序进行施工，坚持预防为主，对关键部位、薄弱环节，应精心施工、一丝不苟，防止质量事故的发生。明确检验项目，检验标准、检验方案和检验方法，对保证项目、基本项目和允许偏差项目，认真做好原始记录，包括操作时间、条件、操作人等，对不合格品做好标记，分别堆放并按规定处理。 6.3 保证拼装胎架精度 拼装胎架的精度，直接关系到构件的拼装质量，所以拼装胎架必须严格按工艺要求进行设置，胎架必须有一定的强度，且胎架不得有明显的晃动状，胎架应与底板固定牢固，同时必须确保胎架模板上口标高尺寸的正确，在构件上胎架拼装前，胎架应由专职检查员进行验收，以确保拼装胎架的制作精度，从而保证构件的拼装质量。 6.4 采用先进、合格的测量工具 拼装测量检测过程中必须确保测量工具经检测单位检测合格，并附有检测公差表，在实际测量过程中，应与该公差表一起进行测量换算，以保证测量的正确性。 6.5 拼装质量的检测 桁架工厂预拼装完后(图9)，由质量部联合业主单位、监理单位和总包单位对其进行严格的测量检验；对于检验过程中出现的不合格项目，由技术部门出具相应的处理措施，以保证现场的顺利安装及构件的质量。  图9 预拼装完成检测 7 结束语桁架在工厂预拼装极大地提高了现场构件安装精度，使其达到了设计及相关规范要求，缩短了工期，确保了工程质量，可供类似工程借鉴。 参考文献 [1] 丁一峰，张亚.信息化预拼装在钢结构成品检验中的应用[C]//BIM与工程建设信息化——第三届工程建设计算机应用创新论坛论文集.上海：2011. [2] 李杨.钢结构数字模拟预拼装方法研究[D].杭州：浙江大学，2015.[3] 李亚东.数字模拟预拼装在大型钢结构工程中的应用[J].施工技术，2012，41(9)：23-26. [4] 宋国福，王海涛，张三虎.神华技术创新基地大跨度钢桁架施工技术[J].施工技术，2011，40(9)：55-58. [5] 张宇鹏，徐中文，王军，等.中国联通科研中心办公楼钢结构整体提升技术[J].施工技术，2010，39(8)：141-143. HORIZONTAL PRE-ASSEMBLY TECHNIQUE FOR THE WAIST TRUSS OF LINE TYPE SUPER HIGH-RISE TOWER FAN Jinglei SHI Wenjing CHENG Wei YUN Junlin (China Construction Eighth Engineering Division Co.Ltd, Shanghai 200135, China) ABSTRACT：The paper introduced the horizontal pre-assembly construction process for the waist truss of line type high-rise tower, using this in the pre-assembled process, the processing accuracy of bars and joints can be monitored, the deviation of members can be analyzed and adjusted. It can improve the accuracy of truss installation, so as to ensure the construction quality and the construction period. KEY WORDS：waist truss of tower; assembling jig; pre-assembly 第一作者：樊警雷，男，1982年出生，工程师。 Email:83660534@qq.com 收稿日期：2017-03-19 DOI:10.13206/j.gjg201708021 |
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