建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安裝簡(jiǎn)述

孫兆東 程玉新

山東省泰安市新泰市華新建工集團(tuán)有限責(zé)任公司 山東泰安 271219

1 工程概況

某建筑項(xiàng)目位于A市中心地區(qū)，廣場(chǎng)項(xiàng)目集住宅、商業(yè)、辦公等功能于一體，項(xiàng)目占地面積為35337.0m2，總建筑面積為280640.0m2。地上部分有1棟寫(xiě)字樓建筑，層數(shù)為42層（包括2棟雙塔超高層塔樓建筑以及5層商業(yè)裙房建筑），地上部分總建筑面積為222623.0m2，地下部分層數(shù)為2層，作為地下停車(chē)庫(kù)以及設(shè)備房使用，地下部分總建筑面積為58017.0m2。建筑項(xiàng)目中，兩棟塔樓結(jié)構(gòu)形勢(shì)均為鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)，塔樓中間第5層裙房結(jié)構(gòu)形式為鋼框架，其他裙房結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。廣場(chǎng)項(xiàng)目6層以上為小鋼筋桁架樓板，核心筒為鋼結(jié)構(gòu)柱加支撐形式[1]。

2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加工

鋼構(gòu)件是鋼結(jié)構(gòu)建筑最基礎(chǔ)與核心的構(gòu)成部分，其設(shè)計(jì)加工質(zhì)量將直接對(duì)鋼結(jié)構(gòu)性能以及工程成本、進(jìn)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生影響。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)與加工是鋼結(jié)構(gòu)工程中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。結(jié)合本工程項(xiàng)目實(shí)際情況，在鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中以對(duì)桁架節(jié)點(diǎn)以及核心筒結(jié)構(gòu)支撐節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)為重點(diǎn)?？紤]到本工程中分段點(diǎn)設(shè)置在桁架結(jié)構(gòu)受力較小部位，桁架腹桿與弦桿件連接節(jié)點(diǎn)存在大量的匯交桿件，且焊接接縫較多。因此，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)翼緣板與節(jié)點(diǎn)邊緣進(jìn)行間隔處理，兩者距離應(yīng)當(dāng)保持在150.0mm以上，以免本區(qū)域出現(xiàn)焊接接縫重疊的問(wèn)題。通過(guò)優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)的方式，提高桁架結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定性，且兼具節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單的特點(diǎn)在，在工程現(xiàn)場(chǎng)施工中有更好的影響。同時(shí)，確定分段構(gòu)件還必須充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)條件因素，確保鋼結(jié)構(gòu)分段構(gòu)件方案與工程現(xiàn)場(chǎng)吊裝設(shè)備、安裝方案以及運(yùn)輸條件相契合[2]。

3 鋼結(jié)構(gòu)安裝方法

3.1 預(yù)埋件安裝

本工程項(xiàng)目中，2棟塔樓建筑均的設(shè)置有預(yù)埋件，組合形式為預(yù)埋錨栓＋鋼板＋矩形短柱。預(yù)埋件呈矩形分布，最大矩形參數(shù)為1100.0P P h1100.0P P h50.0mm。本工程中根據(jù)標(biāo)高設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件，現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高取值分別為-16.20m、-14.05m、以及-11..90m。需要注意的是，在預(yù)埋件結(jié)構(gòu)進(jìn)場(chǎng)施工前，以塔吊吊裝的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)埋件的進(jìn)場(chǎng)卸貨。針對(duì)預(yù)埋件安裝質(zhì)量可采取的控制措施是：第一，及時(shí)矯正發(fā)生彎曲變形的地腳錨栓部件，清理螺紋雜物，及時(shí)修復(fù)存在損傷的區(qū)域；第二，以墊塊組為例，對(duì)周邊安裝區(qū)域進(jìn)行清潔，將標(biāo)高墊寬布設(shè)于靠近地腳錨栓柱底板加筋肋下方，在砼結(jié)構(gòu)澆注前通過(guò)焊接的方式對(duì)墊塊進(jìn)行固定處理；第三，以墊塊組疊合的方式完成對(duì)標(biāo)高的調(diào)整工作。具體操作方法是：選用四組墊塊對(duì)鋼柱底部進(jìn)行妥善固定，在鋼柱結(jié)構(gòu)完全就位后根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確認(rèn)檢測(cè)無(wú)誤后繼續(xù)增加其他墊款及組合；第四，混凝土澆筑振搗方法能夠在較大程度上影響到錨栓水平方向的偏差。因此，為控制混凝土流動(dòng)量，預(yù)防錨栓偏倚問(wèn)題的產(chǎn)生，需采取分層振搗方法并注意對(duì)振搗情況的嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，尤其一定要禁止直接在鋼筋上面卡著振搗器卡，以免發(fā)生錨栓跑位的問(wèn)題。

3.2 鋼柱結(jié)構(gòu)安裝

本工程項(xiàng)目中建筑主體由2個(gè)塔樓所構(gòu)成，鋼柱結(jié)構(gòu)形式主要就是以焊接箱型截面。而塔樓結(jié)構(gòu)的主體主要是全鋼性構(gòu)件，其核心筒能夠與外圍鋼框架結(jié)構(gòu)共同組成兩個(gè)部分，分別為內(nèi)框與外框，其在第六層第九層設(shè)置外框轉(zhuǎn)換桁架，在轉(zhuǎn)換桁架的過(guò)程中，塔樓外側(cè)的鋼柱則要由地下室，以及到第七層的48根一定要轉(zhuǎn)變成第九層屋面層的36根。在鋼柱結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中，重點(diǎn)注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題第一，遵循分區(qū)安裝順序?qū)︿撝M(jìn)行吊裝處理，以盡快形成穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)體系；第二，鋼柱結(jié)構(gòu)安裝前必須完成對(duì)連接耳板的焊接作業(yè)，并及時(shí)綁扎固定爬梯，對(duì)鋼柱內(nèi)各類(lèi)雜物進(jìn)行清理；第三，利用鋼柱結(jié)構(gòu)臨時(shí)連接耳板作為吊點(diǎn)設(shè)置的依據(jù)，確保吊點(diǎn)對(duì)稱(chēng)以及鋼柱起吊狀態(tài)下的垂直狀態(tài)；第四，基于相對(duì)標(biāo)高對(duì)鋼柱結(jié)構(gòu)樓層標(biāo)高進(jìn)行控制，標(biāo)高自脊基準(zhǔn)點(diǎn)引出，在鋼柱結(jié)構(gòu)整體吊裝前進(jìn)行妥善標(biāo)識(shí)；第五，上下鋼柱之間的連接板經(jīng)校正完畢后，及時(shí)將連接板割掉，表面打磨光滑，并涂上防銹漆，割除時(shí)注意不要傷害到母材；第六，本層框架結(jié)構(gòu)主梁以及鋼柱結(jié)構(gòu)完成吊裝作業(yè)后經(jīng)高強(qiáng)度螺栓妥善連接，并由土建單位及時(shí)完成鋼柱結(jié)構(gòu)內(nèi)部混凝土灌注作業(yè)，以提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性。

3.3 轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu)安裝

本工程項(xiàng)目的轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu)所遵循的施工原則為自下至上逐片吊裝，最先安裝完成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要通過(guò)拉設(shè)纜風(fēng)繩的方式臨時(shí)固定，以確保其與周邊結(jié)構(gòu)的可靠連接。施工現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu)與塔吊的相關(guān)位置。在塔吊有效吊裝半徑范圍內(nèi)要對(duì)轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝，辦公樓的施工期間，其所配置的塔吊一定要使轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu)在分塊吊裝施工方面的要求所滿(mǎn)足，遵循轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu)到場(chǎng)情況逐件進(jìn)行吊裝即可。考慮到本工程中轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu)分塊重量明顯低于結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處部位塔吊的最低吊裝重要要求，在施工現(xiàn)場(chǎng)中，其所布置的塔吊一定要對(duì)外框轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的吊裝要求所滿(mǎn)足，就是弦桿以及水平在連系構(gòu)件方面的吊裝與鋼梁的吊裝有著基本相同的工藝，并且參考著鋼梁的吊裝工藝實(shí)施工程；腹桿分塊在吊裝方面要與鋼柱的吊裝工藝要基本一直，參考著鋼柱吊裝工藝進(jìn)行施工。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)近年來(lái)建筑領(lǐng)域中得到了相當(dāng)廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。在建筑中，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)建的設(shè)計(jì)與安裝技術(shù)將直接決定整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量與水平，必須引起工作人員的高度關(guān)注與重視。本文結(jié)合建筑項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)工程特點(diǎn)，總結(jié)鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)與加工的基本步驟，并就鋼結(jié)構(gòu)安裝中的關(guān)鍵要點(diǎn)展開(kāi)總結(jié)與分析，希望能夠指導(dǎo)鋼結(jié)構(gòu)工程工程化加工制作、現(xiàn)場(chǎng)拼裝以及安裝施工的高效性、規(guī)范化發(fā)展。