工程方案_超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)淺探(終)（定稿）

1、超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝糾偏技術(shù)淺探楊徳洪劉耀清（北京首鋼建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京100043）主題詞：超高層鋼結(jié)構(gòu)女裝糾偏技術(shù)摘 要：針對(duì)目前一些超高層鋼結(jié)構(gòu)施工過程中出現(xiàn)的鋼柱安裝偏差超出規(guī)范允許范圍，對(duì) 后續(xù)鋼結(jié)構(gòu)安裝造成極為不利的影響。木文通過實(shí)例，綜合考慮高層安裝中的各種因素，提 出了一次性糾偏和漸遞性糾偏兩種方案，并對(duì)兩種方案進(jìn)行比較，最后確定采用一次性糾偏, 此方案在實(shí)際施工過程中取得非常好的效果。1、工程概況：某寫字樓主體結(jié)構(gòu)為鋼框架-支撐筒體系，共分核心筒、內(nèi)筒（內(nèi)有支撐體系）和外框架 三部分，其中外框架總平面尺寸為51mx51m0結(jié)構(gòu)高約200米，地下5層，地上40層,工 程總用鋼量

2、為3. 6萬噸。本工程核心筒有鋼柱4根，規(guī)格為箱形900x900x90；內(nèi)筒有鋼 柱20根,規(guī)格為箱形01300x900x60 （4根角柱）、箱形0900x900x60；外筒有鋼柱32根 規(guī)格為箱形800x800x60；共計(jì)56根。2、工程安裝現(xiàn)狀與問題:某就工單位主 體結(jié)構(gòu)施工到地上 1.1米時(shí)，對(duì)工程56 根鋼柱進(jìn)行柱身進(jìn) 行垂宜度偏差復(fù)測(cè)， 復(fù)測(cè)結(jié)果見圖1。發(fā) 現(xiàn)鋼柱不同程度均 有偏差，其中44根 鋼柱的垂直度偏差 超出鋼結(jié)構(gòu)工程施ifqz®(ciiii 1 i i il. ii i 11n7?y) (2p cisdrxnjjtttrniiii *7 i zdixiiiii11

3、i 11 i11j .liriul i i寶 i 1 ii-o-qti1 -|1 -| - j p電討-| ii 5i壯 _l*11gee畢 -1-i葉zt.1zu- llk16 卵 iil、i0|i護(hù)曠ro2sd-r廠'22a®丿ii11iiii11iige®；iri_11 j i1*1h14丄».水次測(cè)量以護(hù)建控制網(wǎng)為農(nóng)準(zhǔn)矢瓶本標(biāo)注以走米為單住，符頭所指方向?yàn)殇摾?心僞移軸線的方向，協(xié)雉腕中教掲個(gè)e內(nèi)為嶷度趙出僞差范碾4楔柱)圖1某寫字樓+1米處鋼柱軸線偏差測(cè)量值工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(gb50205-2001)允許范圍，最人偏差達(dá)到38mm, h.部分鋼柱

4、出現(xiàn)雙介度的扭偏。為使工程能在地面以上順利安裝，必須采取措施對(duì)鋼柱就行糾偏。3、糾偏方案的選擇：針對(duì)本工稈的鋼柱垂直度的偏差程度和安裝現(xiàn)況，經(jīng)過多輪的研討，基本上確定了漸遞性糾偏和一次性糾偏兩種方案。漸遞性糾偏方案是以鋼柱偏位的基礎(chǔ)，在規(guī)范允許的鋼柱偏 差范圍內(nèi)對(duì)每節(jié)鋼柱進(jìn)行逐節(jié)向上糾校，直到鋼柱完全找正到軸線位置；一次性糾偏是將 +l.lm處的上節(jié)鋼柱一次性糾正到位，通過對(duì)上、下節(jié)鋼柱拼接處的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，達(dá)到糾偏的忖的。通過認(rèn)真分析，分別就兩種方案的制定了詳細(xì)的實(shí)施細(xì)則。3.1、漸遞性糾偏:圖2 鋼柱糾偏測(cè)量示意以a6-al軸鋼柱為例，鋼柱柱身+l.lm處 向北偏15mm、向東偏19m

5、m。因此，該柱的垂 直度偏差須從2個(gè)軸線方向來調(diào)節(jié)。調(diào)整垂直度偏差前，首先調(diào)整好鋼柱的定位 軸線。根據(jù)規(guī)范要求，鋼柱單節(jié)柱頂中心線對(duì)柱底中心線的相對(duì)水平位移差，分為x、y兩個(gè)方向，允許偏差值為不超過h/1000和10mm中的 小值（h為單節(jié)柱長(zhǎng)度）。該處鋼柱+llm以上對(duì)各段鋼柱進(jìn)行分段后，第一節(jié)鋼柱柱高4.9m,第二節(jié)柱高5m,第三節(jié)以上每節(jié)柱均為9.2米。該鋼柱在a6-al軸向東偏移19mm,向北偏移15mm。因此確定 在+1.1米以上該鋼鋼柱分4次調(diào)整。+1.1米以上第一節(jié)柱在安裝時(shí)向西調(diào)整4mm,向南調(diào)整圖3 鋼柱糾偏調(diào)節(jié)示意4mm；第二節(jié)柱在安裝時(shí)向西調(diào)整5mm,向南調(diào)整5mm；笫三

6、節(jié)柱在女裝時(shí)向西調(diào)整7mm,向南調(diào)整6mm：.第四節(jié)柱在安裝時(shí)向西調(diào)整4mm。為使糾偏能正確進(jìn)行，還須注意以下事項(xiàng)：、 鋼柱制作時(shí)，預(yù)先在柱底的四個(gè)側(cè)回，用鋼沖標(biāo)識(shí)岀鋼柱的屮心線；、上一節(jié)鋼柱的定位軸線不允許使川下一節(jié)鋼柱的定位軸線，應(yīng)從控制網(wǎng)軸線引至高空，保證每節(jié)鋼杠的安裝標(biāo)準(zhǔn)，避免過大的誤差積累；、校止時(shí)采用徑向放置的兩臺(tái)經(jīng)緯儀對(duì)鋼柱觀測(cè)，見圖2；、校止過程中，在鋼柱偏斜側(cè)，利用千斤頂進(jìn)行軸心的 調(diào)校，待鋼柱調(diào)到預(yù)控值后擰緊臨時(shí)連接耳板的高強(qiáng)螺栓（臨時(shí)連接耳板的螺栓孔應(yīng)比螺栓 直徑大4mm,利用螺栓孔擴(kuò)大調(diào)節(jié)鋼柱制作誤差的1+5nun的誤差），調(diào)校見示意圖3；、 根據(jù)每節(jié)鋼柱的糾偏控制值，

7、鋼梁的長(zhǎng)度在制作時(shí)相應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償或縮減；、女裝鋼梁時(shí)先 安裝上層梁，再安裝中、下層梁。3.2、一次性糾偏:角焊縫2節(jié)鋼柱全坡口焊縫+ 1. 100m < 2:端銃柱頂封板/以補(bǔ)強(qiáng)鋼板首節(jié)鋼柱補(bǔ)強(qiáng)鋼板 7/a kj /a y a全坡口焊縫 1角焊縫補(bǔ)強(qiáng)板人樣圖圖4鋼板補(bǔ)強(qiáng)示意圖該糾偏方法采用鋼板補(bǔ)強(qiáng)和焊縫過渡相結(jié)和的方法，即：+1.1米以上的鋼柱以控制網(wǎng)軸線定位一次性安裝到位，安裝后對(duì)其與+1.1米以下的鋼柱的端頭形成的錯(cuò)口用補(bǔ)強(qiáng)鋼板或焊縫進(jìn)行過渡，使其形成較好的受力傳遞。因此對(duì)錯(cuò)口值>&伽的，采用鋼板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，對(duì)錯(cuò)口值采用悍縫過渡法使具形成平緩過渡。具體實(shí)施如下:鋼板補(bǔ)強(qiáng)法：

8、針對(duì)不同的偏差程度,圖5炸縫過渡示意圖采用不同的鋼板厚度。、15mmv錯(cuò)口 值8mm 的,采用 20mm(q345c)鋼k ；、25mmw錯(cuò)口值n15mm的，采用30mm的板(q345c)鋼板；、錯(cuò)口 值25mm 的，采用 40mm (q345gj-c)鋼板。補(bǔ)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)見圖4。補(bǔ)強(qiáng)鋼板噴砂處理達(dá)到sa 2.5級(jí)，鋼板需平整，以兩側(cè)坡口采用機(jī)械加工。悍接時(shí)應(yīng)對(duì)鋼柱和補(bǔ)強(qiáng)板預(yù)熱至l(xtc200°c,焊條選用低氫型、直徑小t 4mm的低線能量焊絲，其左右兩側(cè)焊縫采用雙 人對(duì)稱焊接，每焊一道焊縫便及時(shí)淸理焊渣、飛濺等殘留物，并注意每道層間焊縫的溫度不 得高于預(yù)熱溫度。山于補(bǔ)強(qiáng)鋼板施焊后焊縫較

9、多，易積聚應(yīng)力。1大i此在焊接的同時(shí)，用圓頭手錘在鋼柱側(cè)邊、補(bǔ)強(qiáng)鋼板中間進(jìn)行敲動(dòng)，以使應(yīng)力緩慢釋放。焊縫過渡法：對(duì)上下鋼柱偏差值w8mm、上下鋼柱扭偏時(shí)每側(cè)偏差時(shí)，對(duì)其錯(cuò)臺(tái)采川焊縫進(jìn)行平緩過渡，并使余高均勻。由于焊縫過渡時(shí)，焊縫高度小，焊縫表面成型要求高，因此采川直徑為2mm的低氫型、低線能童焊絲施焊。焊縫過渡法施工示意見圖5。3.3、糾偏方案的比較和選擇:見表1。農(nóng)i：鋼柱糾偏方案對(duì)比農(nóng)鋼柱糾偏方案對(duì)比表技術(shù)要求質(zhì)量保證進(jìn)度要求經(jīng)濟(jì)效益?zhèn)渥⑿柚鸸?jié)柱進(jìn)行測(cè)量、校正，控制糾偏值，并同吋根據(jù)糾鋼柱糾偏值的漸 遞偏值，需對(duì)與其相關(guān)鋼梁的控制、相關(guān)鋼對(duì)上部鋼結(jié)長(zhǎng)度、框架支撐的角度和長(zhǎng)構(gòu)的安裝進(jìn)沒有明顯

10、的性糾/t±l梁長(zhǎng)度、支撐偏度進(jìn)行調(diào)整，因此極大的影的角度和長(zhǎng)度度有很大的經(jīng)濟(jì)影響。響到深化詳圖的質(zhì)量、進(jìn)度，等不易調(diào)整。制約。對(duì)構(gòu)件的制作進(jìn)度和質(zhì)量形成很人的制約。僅對(duì)+1.1米處上、下鋼柱拼接接口處進(jìn)行節(jié)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)、加對(duì)上部鋼結(jié)增加補(bǔ)強(qiáng)鋼-次性糾偏固，使其形成較好的受力傳增加對(duì)焊縫質(zhì)構(gòu)的女裝進(jìn)板的材料、遞。須注意節(jié)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)的同時(shí)，量的控制。度制約很施工等費(fèi)丿、'、z較好的釋放焊接時(shí)形成的小。川。悍縫殘余應(yīng)力。經(jīng)過対兩種方案從技術(shù)要求.質(zhì)量保證、進(jìn)度要求及經(jīng)濟(jì)效益上綜合比較，確疋采用“次性糾偏”方案進(jìn)行實(shí)施。4、結(jié)束語:目前，隨著高層鋼結(jié)構(gòu)建筑口促增多，鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中鋼柱的垂直

11、偏差不宜控制，1大i 此施工時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼柱垂直度偏差超出鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(gb50205-2001)允許范 圍后，必須在施工的同時(shí)采取措施進(jìn)行糾偏，但糾偏的方案選擇至關(guān)重耍，其主耍取決于設(shè) 計(jì)師、工程師對(duì)結(jié)構(gòu)受力、工程現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)和判斷。本工程糾偏范圍、鋼柱偏差、糾偏難度都非常大。經(jīng)過多輪專家會(huì)議進(jìn)行商討，本著科 學(xué)性和謹(jǐn)慎性原則，我們對(duì)“一次性糾偏”和“漸遞性糾偏”兩種方案進(jìn)行比較，最后采用 t “一次性糾偏”方案，此方案町使結(jié)構(gòu)受力傳遞得到有效的補(bǔ)償，避免了 “漸遞性糾偏” 過程中可能發(fā)生的糾偏更偏的現(xiàn)象，較為穩(wěn)妥的解決了高層結(jié)構(gòu)鋼柱的糾偏技術(shù)難題，從施 工質(zhì)量和進(jìn)度得到很好的保障，同時(shí)取得良好的