高层建筑大跨度钢结构连廊施工技术研究

高层建筑大跨度钢结构连廊施工技术研究

王荣乾

身份证： 37140219890409**** 山东 德州 253000

摘要：目前我国城市化发展水平和科技水平发展都十分快速，城市建设中高层建筑项目的数量不断增多，大跨度钢结构的应用也越来越广泛。大跨度钢结构是指高层建筑工程项目之间的一种架空结构，连廊结构长度更大，通常可达到数十米以上，大跨度钢结构不仅是实现建筑造型设计的常用结构，而且能够突出建筑体真正的使用价值与效果。大跨度钢结构具有大型、复杂、超重的特点，其施工技术要求也越来越高，因此研究高层建筑中大跨度钢结构连廊的施工技术具有重要的现实意义。

关键词：高层建筑；大跨度钢结构连廊；施工技术

引言

高空钢连廊安装施工中，为保证施工工效，摈弃传统落地脚手架以及手拉葫芦等方式，在结构安装位置正下方偏北70cm处裙房顶板上预先将结构拼装成整体，考虑裙楼顶板的受力要求，合理布置拼装胎架，而后再采用基于液压整体提升系统的钢连廊整体提升安装工艺，在保证施工安全的前提下，顺利完成了钢连廊的安装，且安装精度符合要求，取得了理想的社会和经济效益。

1施工关键点分析

1）建造周期短、多种施工作业关联度高、不确定因素多。，塔楼部分的各相关专项施工作业也要交叉同步进行，保证总体工程连续施工，因此任务非常繁重。2）节点制作安装精度要求高。本工程钢拱连桥造型独特新颖，节点复杂，制作安装精度要求高。在制作、安装中必须清楚了解设计意图，严格控制施工顺序，保证制作、安装精度。3）结构复杂深化难度大。本工程造型独特，结构复杂。在深化设计与工艺设计过程中应最大限度地扩大标准节点的范围，减少构件类型，增加标准件数量，以利于提高构件的加工制作精度、缩短工期。本工程设计图纸出图时间紧迫，深化周期短，为确保深化设计进度，需与设计图纸同步进行深化。

2钢结构连廊施工方案

大跨度钢结构连廊的安装主要包括高空散装及地面拼装吊装两种，本工程钢结构连廊的高度达到了46m，且单个构件重量大，必须搭设对应的脚手架才能进行高空散装，无疑增加了施工成本；且结构组装时需要大量焊接施工，高空作业不仅存在较大的安全隐患，而且无法保证工程质量。经过综合考虑，本工程采用地面拼装，然后采用计算机控制液压千斤顶进行同步提升的施工方案，在该方案中将大量的高空作业改为地面作业，最大程度上减少高空作业的风险，保证工程的经济效益及安全效益。吊装过程中需要对钢桁架的变形情况进行分析，合理设置钢桁架吊点，通过动态优化调整吊装工艺保证钢桁架的整体吊装质量及安全性。钢结构施工平台原位整体拼装，再用计算机控制液压千斤顶进行同步提升，为保证施工平台与楼顶结构连接的可靠性，采用钢性连接取代柔性钢绞线连接。具体施工过程中，钢结构施工平台的施工流程如下：先进行测量放线，接下来进行地面投影轴线放样，再进行胎架的拼装，布置格构柱，接下来进行钢平台的拼装，并验收钢平台拼装构件是否满足工程规范，进一步加固主体结构，布置提升架、调试提升系统，然后进行连廊结构的整体提升，用刚性连接代替柔性钢绞线连接钢结构平台及楼顶结构，最后进行质量验收。

3钢结构连廊安装、提升关键技术

3.1钢结构施工测量与监测技术

(1)采用经纬仪等高精度仪器，二级控制网等测量手段，控制垂直构件的垂直度、水平构件的平整度。(2)地表沉降测点采用LeicaNA3003电子水准仪进行监测。根据埋设好的基准点，从已知水准点施测一条闭合路线取得初始数据;每次观测前对照技术规范校验仪器设备，为确保观测精度，要提前选定操作人员、仪器设备和固定路线等。将编制专项测量及监测方案，明确监测点、监测频率以保证结构安全。(3)悬挑结构的变形监测是本工程的重点，将编制专项测量及监测方案。明确监测点、监测频率以保证结构安全。(4)由甲方、监理及我司派驻现场人员组成监控量测及信息反馈小组，配合第三方检测与监测确保基坑、本工程及周边建筑的安全。

3.2提升变形提前控制

钢连廊跨度较大，约为60.9m，因此在连廊整体拼装时应考虑拼装预起拱。根据我司对整提升进行仿真分析计算，拟定按照2‰（122mm）跨度进行起拱，起拱采用跨中起拱。采用根据仿真工况分析数据，在深化、加工时对该位置进行预起拱处理，使其变形量达到很好控制，保证结构对接精度。悬挑位置竖向变形控制采用后装法；对悬挑桁架弦杆部分采用预起拱处理，起拱值为相应位置计算值。

3.3钢连廊提升过程监控

液压同步提升施工技术采用传感监测和计算机集中控制。施工过程中应满足以下要求：①应尽量保证各提升吊点的液压提升设备配置系数基本一致；②应保证提升（下降）结构的空中稳定，以便提升单元结构能正确就位，即要求各吊点在上升（下降）过程中能保持一定同步性（误差±２０ｍｍ）。根据以上要求，制定控制策略。将集群液压提升器中的任意提升速度和行程位移值设定为标准值，作为同步控制策略中速度和位移的基准。在计算机的控制下，其余液压提升器分别以各自的位移量进行跟踪对比，根据两点间位移差进行动态调整，保证各吊点在提升过程中始终保持同步。

3.4节点控制设计

设计节点控制时，可将连廊一端设计为铰接连接，一端设计为滑动连接，若采用这种设计方案仍未达到滑动支座设计规范要求，则需要设计人员优化设计滑动方案，合理分配地震作用力，如在连廊两端设计支架结构，不仅能有效控制连廊两端支架结构水平位移，还能提高主体框架和滑动支座的弹塑性。连廊滑动支架设计参数可根据高层建筑大跨度钢结构抗震要求确定，还可根据大跨度钢结构抗震要求控制连廊最大竖向支撑力（不超过1500kN）、结构弹塑性（不超过140mm）及转向位移的最大弧度（不超过0.02r/min）。另外，还需要在连廊两端位置与混凝土主体结构之间预留一定的空间作为抗震缝，抗震缝不得低于100mm，才能达到我国高层建筑抗震设计要求。为进一步提高节点连接控制设计质量，设计人员还须做好楼板和腹杆、弦杆之间的相对位置及滑动支座设计。滑动支座设计需采用铰接方式设计，能提供竖向和横向的约束，从而促进连廊结构稳定性提高，且在设计过程中，设计人员须采用合理的设计方案优化连廊两端节点位置，提高连廊结构整体的质量。

3.5提升数据的采集及分析

本工程中连廊结构整体提升高度达到46m，不仅提升高度高，而且高空横移存在较大位移，导致施工过程中存在诸多不确定因素。针对这种情况，需要提高现场提升数据测量的精确性，根据现场实测的数据应用3D模拟技术建立结构提升模型，对整个提升过程进行模拟，提前发现施工过程中可能存在的不确定性因素，并发现可能存在的碰撞点，及时采取针对性的处理措施，避免或者减少提升作业中结构与提升支架的碰撞。针对高空中存在的风荷载的问题，施工前要与当地气象部门提前联系，获取作业当日准确的天气预报信息，将高空风荷载对整体提升与平移产生的影响降到最低，减少气象原因导致的不确定性因素。

结语

大跨度拱形钢桁架采用了分段旋转起扳顶升法进行安装，其余构件则采用分块安装法，有效地降低了工程施工的难度，确保了施工的安全性、可靠性，同时提高了塔吊的利用率，减少了对有限施工场地的占用，期望能为类似工程提供技术参考。

参考文献

［1］魏磊．山地钢桁架悬挑观景平台施工技术研究［J］．铁道建筑技术，2021(3):168－169．

［2］霍宝虎．大型钢结构连廊累计滑移提升施工技术研究［J］．安徽建筑，2020(4):76－78．