超高层桁架转换层钢结构施工技术探讨

超高层桁架转换层钢结构施工技术探讨

发表时间：2018-08-13T17:15:35.593Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：高宇战发辉吕敬

[导读] 摘要：超高层建筑的规模和数量在我国越来越多，据相关数据分析到2020年我国超高层建筑的数量将超过1300座，这说明超高层建筑相关建筑技术已经越来越成熟。

（中建八局东北公司辽宁大连 116000）

摘要：超高层建筑的规模和数量在我国越来越多，据相关数据分析到2020年我国超高层建筑的数量将超过1300座，这说明超高层建筑相关建筑技术已经越来越成熟。但是随着对超高层建筑功能性、结构复杂性以及外形美观性越来越高的要求，超高层建筑的建筑难度也逐渐变大。目前超高层桁架转换层钢结构施工技术逐渐应用起来，成为承担上部结构荷载，平衡整个结构主塔楼核心筒与外框结构受力的主要结构形式，是超高层建筑的一个关键性的受力部位。同时该技术也是钢结构在施工和设计过程中的一个难点，对其进行详细的分析探讨是非常必要的。

关键词：超高层建筑；桁架转换层；钢结构；难点

1 超高层建筑钢结构桁架转换层施工技术原理

因为超高层建筑的结构高度较高，转换梁的截面面积较大等特点适合使用钢结构桁架转换层施工技术进行施工作业。在具体的施工过程中转换层的安装需要同时使用大型汽车吊和塔吊设备配合完成。这就要求施工人员具有一定的机械操作技术。在吊装之后施工人员通过一些纠偏及抗变形措施对钢结构进行安装接焊作业，并使用一些措施进行综合处理来抵挡构建物自重而引起的挠曲变形。此外为了能够最大程度的减少人工操作所带来的施工误差，可以通过使用平行检测验收方法进行焊接裂缝的检测，以便能够切实保障钢结构桁架安装质量。因此在超高层建筑工程中使用钢结构桁架转换层施工技术能够有效地促进工程顺利进行，并提升施工质量。图1为钢结构桁架示意图。

图1 钢结构桁架示意图

2 超高层建筑钢结构桁架转换层施工工艺

在施工前安装地脚螺栓，对螺栓验收合格之后并处理好钢筋混凝土基础面之后就可以进行钢结构桁架施工作业。

2.1 建立测量控制网

（1）测放基准点：建立测量的控制网需要提前进行基准点的测放。基准点是通过总包进行移交工作。在施工之前将测量控制点布置在钢结构上面，这些测量控制点一般都是永久性的水平基准点桩和长期性的坐标桩。如果想让这些桩避免在施工过程中受到破坏需要增设一些保护装置进行保护。测量单位可以在进行测量或放线过程中通过使用这些基准点进行对结构轴线的布置。这些基准点就相当于为结构设定了一些坐标，能够有效的防止钢结构在安装过程中出现偏差。

（2）建立平面控制网：测量基准点在设定完成之后与需要布设的控制网进行数据分析，在数据符合之后进行测放钢结构平面控制网。平面控制网的布设需要与现场的实际情况相协调，综合所有的影响因素进行布设。①建立标高控制网。标高控制网可以作为结构标高起始基准的依据；②建立平面控制网。在进行建立标高控制网之前先对该控制网中的数据与超高层建筑物轴线点进行整合，以便减少测放误差。在具体的施工作业中会将内控法应用于地上桁架钢结构转换层，也就是将两个举行控制网建立在超高层建筑物楼层内部或首层；

③将建立起来的控制网的垂直传递进行测量工作。具体的施工方法就是把长宽均为30公分的预留洞布设在超高层建筑首层以上的控制点的位置，把激光板放在洞口处，这样测量工作就可以通过激光铅锤仪来完成。

2.2 安装钢架结构

（1）钢架结构的安装顺序：主要的安装顺序是从主到次、从上到下、从柱到梁。例如在吊装每层柱梁具体的施工操作中，可以先安装一个标准的框架，然后在框架内部向外拓展，拓展顺序是按节间依次进行。

（2）设置钢柱吊点：为了有效地防止钢构件出现变形，钢柱吊点的设置需要综合考虑到吊装工作的稳定性及简便性。吊点的位置适宜在钢柱的顶部，并通过吊装孔预留在提前布置的临时连接板上面。吊装前在钢柱的吊钩上面布置四根强度足够高的单绳，此外还要在钢柱的底部放上一些木头做铺垫，预防在起吊的过程中出现地面或钢柱与地面之间的摩擦而产生的损伤。

（3）安装第一层钢柱：钢柱的下部需要铺设每组不超过四块的垫块，促使钢柱底部与基础面紧密接触。钢柱就位之后通过双层螺栓进行加固，再在钢柱内部浇筑混凝土。

2.3 安装钢结构桁架转换层钢梁

（1）吊装前的准备工作：为保证钢结构表面干净整洁，需要先将钢梁的表面进行去污处理，将表面的杂物清除干净，然后再去除表面的浮锈。在进行吊装前还要把螺栓包裹好，把连接板与钢结构连接好，把钢结构梁的方向进行标注，避免安装时出现误差。

（2）设置钢结构梁的起吊点：提高钢结构吊装速度的措施之一就是提前在钢结构梁上面布设起吊点。起吊点的布置可以高效地将安装效率大幅度提升。

（3）对钢结构梁进行就位及固定：钢结构梁的安装过程中先进行初步的就位固定，然后再通过精密的计算进行调整，最后用螺丝进行

构件之间的连接。调校完成之后需要根据设计要求及相关规定对所使用的高强度螺栓进行初拧及终拧作业，最后使用焊接的施工技术对钢结构进行固定。

2.4 钢结构桁架的焊接施工操作

超高层建筑物种钢结构转换层的施工难度是非常大的，它对焊接工艺及焊接质量的要求也是极高的。在具体的施工作业中施工人员一般会使用CO2气保焊和手工电弧焊的焊接方式进行钢结构桁架的现场焊接工作。焊接时的施工要点主要是要以节点作为焊接中心并向外进行扩散，并且按照一套标准的焊接顺序（立焊—仰焊—平焊）进行焊接。此外在进行立焊作业时需要有两名专业的焊接人员以一种相同的焊接速度和电流进行对称式的焊接，这样能够保证焊缝收缩均匀。

3 结语

在超高层建筑中钢结构桁架转换层施工技术因具有独特的性能和优势得到了长远的发展及应用。与其他施工技术相比，它的作业效率极高、投入资金较少、施工速度较快，能够承受较大的荷载，并且使得整个超高层建筑的整体变得非常协调。除此之外，钢结构桁架结构本身还具有结构自重较轻、结构开洞较为便捷、传力路径较为清晰和受力性能比较优秀等特点，已经成为从事超高层建筑设计及建设的专业人员所青睐的施工技术之一。随着全世界超高层建筑的兴起，该技术拥有相当广阔的发展空间。

参考文献：

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作者简介：

高宇；性别：男，籍贯：辽宁省庄河市，民族：汉族，学历：本科，辽宁工程技术大学；现有职称：中级工程师；研究方向：超高层钢结构施工

参考文献：

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