郭伟超，凌应轩，孔闯
（1.中建三局第二建设工程有限责任公司，湖北 武汉 430074；2.安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230001）
高层大跨钢结构吊装及测控技术的应用
郭伟超1，凌应轩2，孔闯1
（1.中建三局第二建设工程有限责任公司，湖北 武汉 430074；2.安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230001）
安徽广电新中心部分裙房为型钢混凝土劲性柱、大跨度型钢转换桁架结构，根据工程特点及施工技术关键点，采用工厂加工与现场制作单元构件相结合，桁架部分采用有支撑胎架高空分段吊装安装、同步对称卸载方法进行桁架施工。在施工技术分析的基础上，对施工全过程进行了施工监测，结果表明施工分析与现场监测吻合较好。
钢桁架；吊装方案；吊装过程；施工监测
安徽广播电视新中心项目，位于合肥市政务新区，总建筑面积34.82万m2，分为东、西2个区，其中东区建筑面积22.58万m2，高度226.7m；西区建筑面积12.24万m2，高度45.95m，为政务中心的标志性建筑。其中裙房部分为劲性混凝土柱+大跨度转换桁架，桁架跨度最大为34m，共分为A、B、C、D四个区桁架结构，桁架距楼面高度17.9m，典型结构布置如图1所示。
图1 钢桁架的结构布置图
本工程共4块区域有转换桁架结构，需吊装桁架结构外围还有四层混凝土结构，吊装楼层较高，起吊半径较大，单榀桁架最大总重量达到48.8t。在建建筑外部紧靠祈门路和怀宁路，起吊半径有限，且汽车吊需在地下室顶板上作业，故桁架整体吊装难度很大，成本较高。
吊装前进行吊装方案比选，分别如下。
方案1：整体吊装法。即将钢构件按照下料详图在工厂分段制作，加工成型，采用汽车运输至施工现场，现场地面拼装成整体后，再整体吊装就位。此方法的优点是在地面拼装，拼装节点施工质量容易保证，缺点是构件太长，现场吊装难度大，成本高。
方案2：分段吊装法。即根据图纸设计，将桁架按照吊装节点分段加工。每榀桁架分别分段，运输至施工现场，在桁架的合适位置设置支撑胎架，由汽车吊分别吊装构件进行拼接，把相交构件作为构件本身的侧向稳定支撑。优点是吊装灵活，节省施工措施费。
经综合比较，本工程最终选择方案2作为本项目的吊装方案。
本工程共A、B、C、D四个区的转换桁架结构，现就A区的桁架构件吊装方法具体介绍如下，A区钢桁架平面布置如图2所示。
图2 A区钢桁架的结构布置图（其中水平向为HJ1、竖直向为HJ2）
A区钢桁架共6榀，其中HJ1、HJ1a、HJ1b各1榀；HJ2有3榀。
将HJ2作为主桁架，分3段安装，HJ1、HJ1a、HJ1b分4个自然段安装。
HJ2分段示意图如图3所示。
图3 HJ2分段示意图
序号 名称 长度 重量(t) 备注1 第一段 11800 14.7采用汽车吊安装2 第二段 13250 18.3 3 第三段 12750 15.8
HJ1分段示意图如图4所示。
图4 HJ1分段示意图
序号 名称 长度 重量 备注1 第一段 8500 11.2采用汽车吊安装2 第二段 8500 11.2 34第三段第四段8500 8500 11.2 11.2
其中每榀桁架工厂加工时，均按照吊装要求分段加工。运至现场吊装拼接前，应在工厂地面预拼装，拼装完成构件应满足设计的要求。
具体桁架吊装顺序如下：
①以HJ2端头为起点，在桁架适当位置设置安装胎架（经计算确定），至桁架下弦设计标高（严格控制精确度）；
②吊装HJ2端头第一段，一端与框架柱连接，一端支撑在胎架上；
③吊装HJ1的端头第一段，一端与框架柱连接，一端与HJ2连接，HJ1与HJ2的上、下弦杆连接互为侧向支撑，保证施工期间杆件自身的稳定；
④吊装HJ2中间段，与前一段完成连接，支撑在第二个胎架上；
⑤吊装HJ1a第一段与HJ2上下弦杆完成连接，此时HJ1a与HJ2上下弦杆连接互为侧向支撑，保证施工期间杆件自身的稳定；
⑥以此类推，完成整个桁架结构体系的吊装。
吊装施工过程演示如下图。
吊装过程需要施工场地较小，不需搭设大面积施工平台，构件较小，可以不间断吊装拼接，节约了大量的人力物力，经济效益显著。
考虑到桁架下弦杆中心线在水平面上投影为一直线，桁架外边投影线对称于下弦中心线，故直线度的控制从下弦入手。
随着桁架曲线的变化，桁架上各点标高也相对发生变化，因此，正确的控制其标高至关重要，根据桁架分段示意图可选定下弦节点作为标高控制点。
通过对桁架脱离胎架前后若干节点标高变化的观测，测定桁架下挠变形情况。
根据土建±0.000m层测放的建筑轴线，利用直角坐标法，选定8个控制点，并在楼地面作好永久标记。
由于每榀桁架分段进行组装，故每段都必须做好节点控制，根据桁架分段情况，节点作为控制依据。参照土建+7.38m层建筑轴线网，选定定位轴线作为控制基线，在此基线上通过解析法找出控制节点的投影与基线的交点，然后分别将这些交点投测到平台之上，并与下弦杆中心线投影线相交，即得到下弦控制节点在水平面上的投影点。这样每榀桁架直线度控制就以测量平台上所测设下弦中心线为依据，通过吊线锤的方法来完成，直线度控制目标为5mm。
由于主桁架空间曲线变化，其高差变化相当大，需多次架设仪器进行测定。为此，在各轴线楼面测量操作平台上垂挂大盘尺，通过高精度水准仪将后视标高逐个引测至每个测量操作平台上的某一点，做好永久标记，用此作为测量操作平台上标高控制时后视点之用。根据引测各标高后视点，分别测出平台上相应下弦控制节点标记点位之实际标高，然后和相应控制节点设计标高相比较，即得出测量平台上控制节点标记与理论上设计之相应控制节点高差值，明确标注于测量平台相应节点标记点，以此作为桁架分段组装标高的依据，标高控制目标为±10.0mm。
轴线激光点投测闭合、测量、放线，吊（拼）装桁架、跟踪校正，整理数据，确定施焊顺序，施焊中跟踪测量，焊接合格后桁架中线、水平度偏差测量，进行验收；提供下榀桁架预控数据。
在每榀桁架组装完毕之后，对所有观测点位进行第一次标高观测，并做好详细记录，待桁架脱离胎架后，再进行第二次标高观测，并与第一次观测记录相比较，测定桁架的变形情况。
①针对安徽广电中心裙房大跨度转换桁架的结构吊装技术，对施工技术的难点及关键点、经济性进行综合分析，提出了采用工厂加工与现场制作单元构件相结合，吊装时构件有胎架做临时支撑、高空分段吊装拼接、同步对称卸载的方法进行桁架结构安装。
②对施工及卸载过程进行施工分析及变形监测，实际监测的变形值与数值计算分析能较好的吻合。解决了工程施工中的技术难题，保证了工程的顺利实施，为今后类似结构体系施工有一定的借鉴意义。
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TU391
B
1007-7359（2016）05-0140-03
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.05.047
