發布時間：2020-03-14所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：結合上海市松江區新橋鎮某高層構架的施工，介紹了高層構架提升時的吊點布設方法。通過對施工難點進行剖析，對吊點的布設、胎架定位、吊點的安裝、精度控制等關鍵技術進行了改進。實踐證明，該方法可有效解決高層構架提升過程中的平衡難題，具有良好的
摘要：結合上海市松江區新橋鎮某高層構架的施工，介紹了高層構架提升時的吊點布設方法。通過對施工難點進行剖析，對吊點的布設、胎架定位、吊點的安裝、精度控制等關鍵技術進行了改進。實踐證明，該方法可有效解決高層構架提升過程中的平衡難題，具有良好的施工效果。
關鍵詞：高層構架;提升平移;吊點布設;精度控制
隨著國內新穎鋼結構建筑的不斷涌現，建筑造型日益奇異，建筑結構日益復雜，建筑高度也越來越高，建筑施工安全風險也越來越大，需要有空間實體模型才能辨清結構構件的布置及相關連接形式。更難的是有配套的施工技術還不夠，還需要借鑒行業其他新的施工技術，或開發配套技術，才能真正實現建筑師的意圖，確保工程質量和安全。
1 工程概述
背景工程地處上海市松江區新橋鎮，場地南側、北側為空地，西側為長陸涇市政河道，東側為作為施工道路使用的規劃三路。
其中，大跨度大噸位高層構架橫跨2個標段6# 樓和8# 樓之間，2幢樓由不同的公司施工。
高層構架與2幢高層樓頂齊平，由多層牛腿支座作支撐，外輪廓端部奇特，既鑲嵌于2幢高層，又吻合高層造型(圖1)。
2 高層構架狀態描述
本工程的高層構架主要由主體鋼結構和高層結構2個部分組成。
2.1 主體鋼結構部分
主體鋼結構質量為1 800 t;構架長120.6 m，寬 25.2 m，高16.8 m。地面投影為2對陽角、1對陰角構成矩形和平行四邊形的疊合圖形，其中一對陽角為直角，對角線布置，另一對陽角為45°角，對角線布置，剩下一對陰角即是矩形一邊和平行四邊形一邊構成的135°角(圖2)。
結構由4榀立面主桁架和5層水平鋼結構框架組成，每層高差約4.2 m，其中跨度是指牛腿安裝支座中心點的間距(支座的表面為正方形)。由于結構造型奇特異形，所以E 軸線為最大跨度，跨度99.655 m， D軸線跨度92.155 m， C 軸線跨度90.640 m， B軸線為高層構架的懸挑結構部分。
2.2 高層結構部分
6# 樓、8# 樓混凝土勁性柱牛腿每棟樓各15個，按5 層3列布置，頂層牛腿面標高77.48 m，底層牛腿面標高 59.83 m，構成多層牛腿支座超靜定體系。
3 工程特點
1)特點一：百米跨度近2 000 t高層構架由3榀立面主桁架和1榀立面懸挑桁架與5層水平鋼構框架構成，通過計算機液壓系統將其整體提升，與4榀立面桁架呈45°，平移至就位卸載。在國內建筑領域罕見。
2)特點二：整體提升支架及提升平移機構呈雙層平面，空間錯位，平行布置，提升機構分別布置于頂層牛腿上方和次頂層牛腿之間，共有12組提升和平移機構，由12 組鋼絞線通過提升器連接吊點吊具，鋼絞線間如“攀巖懸掛吊索”平行且垂直于地面，這樣的設計布置形式在國內是首創。
3)特點三：吊點布置同樣是雙層平面，上層吊點布置于頂層3榀立面主桁架端部，下層吊點布置于次底層3榀立面主桁架端部懸挑鋼梁。由于提升鋼絞線穿越主體結構和為了提升平移，不得不拆除主體結構多處桿件，造成次底層主桁架鋼梁比較單薄。所以，下層吊點的設置增加了附加系桿，同懸挑鋼梁與底層桁架鋼梁構成復合受力體系。這種雙層平面吊點的設計布置形式同樣為國內首創。
4 工程核心難點
1)工程難點是我們施工控制的關鍵，是影響整個工程安全、質量和進度的關鍵因素。而工程由于核心難點涉及干擾多、技術要求高等特點，一般平面圖又無法表達清楚，唯有建立3D模型，通過坐標切換視角，剖析盤根錯節的關聯節點。確立本工程核心難點之一為吊點布設。
2)6# 、8# 樓間的高層構架共有12組提升機構，每棟樓各6組，分2層平面布置，按受力不同，1組機構有1臺提升器，也有2臺提升器，也就是同一桁架梁端部起吊點可能設2臺提升器同時起吊。6# 樓設7臺提升器，8# 樓設8臺提升器，從15個提升器引出的鋼絞線要與15個吊點連接并焊于各主桁架梁[1-4] 。
3)吊點布設間距有以下難點：
① 吊點安裝的起始點與就位點上下間距超大，測量困難。
② 吊點布設都在桁架梁的端部，端部靠墻間距有限。
③ 提升支架靠墻并焊于牛腿側面，近吊點鋼梁。
④ 次頂層平移梁也靠墻并焊于牛腿之間的另一側面，造成端部吊點空間更擁擠，層疊空間搭接。
⑤ 鋼絞線導向架置于提升器上，體型大于提升器，旋轉不同角度布置，將也影響上吊點的桁架端部。
⑥ 更不容易看清的是下吊點的布設，在平移時與次底層的牛腿三面(端面、側面、底面)空間相交。
⑦ 高層構架整體的兩端部與2幢高層的墻體，在提升和平移過程中，同樣空間有限。
4)這些設計間距70～300 mm不等，70多個端部點個個涉及吊點布設。空間間距雖有限，但空間間距還是存在，只要我們控制好結構加工安裝偏差、焊接變形等，處理好吊點布設關鍵點，緊扣關鍵工序，以抓測量為重點，依然可以滿足設計和施工要求。
推薦閱讀：建筑施工專業中級工程師職稱評審
5 施工工藝要點
5.1 施工準備階段
5.1.1 吊點布設
吊點分2層平面布置，吊點高差大，其地面投影呈離散態，一點自成線，線線須平行。安裝起始點與提升器的高差更大，鋼絞線從提升器發出，又要鎖緊吊點，且要求鋼絞線與地面垂直。容易看出，吊點的布設涉及吊點起始點安裝精度、鋼絞線的受力和垂直度、提升支架和平移梁的空間定位，同時下吊點復合構架與牛腿空間相交，間距有限。
5.1.2 吊點布設與系統安裝
提升支架提升平移梁機構共12組，每棟樓6組。分別布置于頂層和次頂層牛腿一側，上下層牛腿一側通過鋼柱連接提升平移梁。提升平移梁采用雙拼H型鋼，高 1 600 mm，中部通過加強連接板焊接而成，雙拼H型鋼中間寬度200 mm，長度大于2.5 m，是鋼絞線上下、左右移動的預留軌跡空間，提升平移梁與提升支架必須焊接為一體，并須經過探傷檢測合格。與縱向軸線 E 、 D、 C 、 B 成45°夾角。由鋼絞線連接高構架12組起吊點，通過計算機控制液壓傳動系統，在液壓油缸的循環推動下，高構架整體沿鋼絞線慢慢攀行，當高構架整體提升達到設計標高時，再由平移機構將高構架整體沿提升梁軌道推移 2 121 mm至就位高點。然后，利用傳感器監測鋼梁支座的反力，判斷間隙大小，確認墊板厚度，將高構架整體下降卸載就位。
5.1.3 吊點布設與提升平移梁機構設置
同號樓同標高3支提升平移梁平行且不等距，不一線，不同標高提升平移梁也平行，不等距，不一線，都與字母軸線成45°夾角。鋼絞線通過提升器及鋼絞線導向架設置平移梁的端頭，為提升器的平移留有足夠的空間和行程，并且垂直穿過平移梁向下牽引吊點。上層平移梁與高構架頂層吊點連接，下層平移梁與次底層吊點連接。同號樓構成上3組、下3組共6組提升機構，2幢樓共有12組提升機構共同承擔高層構架整體同步提升、同步平移及同步卸載。
為此，吊點布設不能從簡單的平面圖入手，要利用空間3D模型，考慮多方面的因素。涉及吊點的受力、整個系統安裝定位，以及高層構架胎架的定位、高層構架安裝及提升吊點布設的精準測量等(圖3、圖4)。
5.2 實施階段及控制
5.2.1 高層構架胎架定位
以6# 樓、8# 樓的控制軸線為基準，確定頂層牛腿支座中心線，由中心線沿牛腿兩側面和頂端引垂線到每一下層直至地面，彈出每層牛腿支座中心線，推算出牛腿支座中心地面投影點，連接2幢樓投影點，即得字母軸線，用墨斗線彈出，并在各軸線上做點，距投影點1.5 m，用藍點加黑圈做好記號，隨后，用字母軸線推算出胎架定位高層構架提升前起始拼裝實際字母軸線。下面只要將全部藍點加黑圈作垂直字母軸線向北移動1.5 m，再沿著字母軸線向6# 樓側移動1.5 m，分別用墨斗線彈出新的字母軸線并將移動點用紅點加黑圈做好記號，這樣就推出了胎架定位高層構架提升前起始拼裝實際字母軸線。測得對應軸線的藍點和紅點之間的長度=2 121 mm。這也是我們假如從藍點加黑圈起始點提升，隨后平移至牛腿支座中心的紅點加黑圈就位點，即可完成整個平移，其平移行程是2 121 mm。整體將沿與字母軸線夾角45°方向移動。為此，控制關鍵點為定位尺寸和方向角的測量和復測。
5.2.2 高層構架安裝及吊點安裝
上部吊點直接焊于頂層主桁架梁，下部吊點焊于立面次底層主桁架懸挑箱形鋼梁，通過1根附加水平系桿和2 根附加斜拉系桿與底層主桁架梁對角焊接，構成空間組合力系，加強下部吊點受力。這樣，附加的系桿在就位附近時，將與次底層牛腿在空間上相交。所以，下吊點的布設離墻越遠越好，即遠離牛腿。為此，高層構架拼裝控制關鍵點為，將高層構架地面投影的平行四邊形兩對角連線的中點作與字母軸線垂直線，即為拼裝的基準線，尤其拼裝最底層構件時，應不斷復測，在構件安裝后，確保離墻的間距。下吊點焊接定位要考慮附加系桿安裝離牛腿的間距不小于150 mm。
5.2.3 下吊點布設
下吊點布設是關鍵。由鋼絞線穿越主體結構，立于次底層主桁架端部懸挑鋼梁復合構架上，將吊點安裝臨時固定后，復測沿軸線吊點的距離，復測吊點離墻距離。將鋼絞線通過提升器布置于平移梁端部作為起始端點，在提升器下口建立控制點，將激光鉛垂儀安裝在吊點鋼梁上，不斷調整水平和中心點，對準上層已設定的控制點后，在吊點鋼梁上做好記號，拆除儀器，重新調整吊點位置，再復測一次，確認后，將下吊點牢固固定，然后將鋼絞線垂直下引至吊點與其錨接緊固。由于吊點起始點遠離就位點，起始點與就位點實際空間高差大，不易測量，所以，我們有必要將上述復測數據匯總計算，再用計算機進行模擬檢查(圖5)。
SCISSCIAHCI
