发布时间：2020-03-14所属分类：建筑师职称论文浏览：1次
摘 要： 摘要：结合上海市松江区新桥镇某高层构架的施工，介绍了高层构架提升时的吊点布设方法。通过对施工难点进行剖析，对吊点的布设、胎架定位、吊点的安装、精度控制等关键技术进行了改进。实践证明，该方法可有效解决高层构架提升过程中的平衡难题，具有良好的
摘要：结合上海市松江区新桥镇某高层构架的施工，介绍了高层构架提升时的吊点布设方法。通过对施工难点进行剖析，对吊点的布设、胎架定位、吊点的安装、精度控制等关键技术进行了改进。实践证明，该方法可有效解决高层构架提升过程中的平衡难题，具有良好的施工效果。
关键词：高层构架;提升平移;吊点布设;精度控制
随着国内新颖钢结构建筑的不断涌现，建筑造型日益奇异，建筑结构日益复杂，建筑高度也越来越高，建筑施工安全风险也越来越大，需要有空间实体模型才能辨清结构构件的布置及相关连接形式。更难的是有配套的施工技术还不够，还需要借鉴行业其他新的施工技术，或开发配套技术，才能真正实现建筑师的意图，确保工程质量和安全。
1 工程概述
背景工程地处上海市松江区新桥镇，场地南侧、北侧为空地，西侧为长陆泾市政河道，东侧为作为施工道路使用的规划三路。
其中，大跨度大吨位高层构架横跨2个标段6# 楼和8# 楼之间，2幢楼由不同的公司施工。
高层构架与2幢高层楼顶齐平，由多层牛腿支座作支撑，外轮廓端部奇特，既镶嵌于2幢高层，又吻合高层造型(图1)。
2 高层构架状态描述
本工程的高层构架主要由主体钢结构和高层结构2个部分组成。
2.1 主体钢结构部分
主体钢结构质量为1 800 t;构架长120.6 m，宽 25.2 m，高16.8 m。地面投影为2对阳角、1对阴角构成矩形和平行四边形的叠合图形，其中一对阳角为直角，对角线布置，另一对阳角为45°角，对角线布置，剩下一对阴角即是矩形一边和平行四边形一边构成的135°角(图2)。
结构由4榀立面主桁架和5层水平钢结构框架组成，每层高差约4.2 m，其中跨度是指牛腿安装支座中心点的间距(支座的表面为正方形)。由于结构造型奇特异形，所以E 轴线为最大跨度，跨度99.655 m， D轴线跨度92.155 m， C 轴线跨度90.640 m， B轴线为高层构架的悬挑结构部分。
2.2 高层结构部分
6# 楼、8# 楼混凝土劲性柱牛腿每栋楼各15个，按5 层3列布置，顶层牛腿面标高77.48 m，底层牛腿面标高 59.83 m，构成多层牛腿支座超静定体系。
3 工程特点
1)特点一：百米跨度近2 000 t高层构架由3榀立面主桁架和1榀立面悬挑桁架与5层水平钢构框架构成，通过计算机液压系统将其整体提升，与4榀立面桁架呈45°，平移至就位卸载。在国内建筑领域罕见。
2)特点二：整体提升支架及提升平移机构呈双层平面，空间错位，平行布置，提升机构分别布置于顶层牛腿上方和次顶层牛腿之间，共有12组提升和平移机构，由12 组钢绞线通过提升器连接吊点吊具，钢绞线间如“攀岩悬挂吊索”平行且垂直于地面，这样的设计布置形式在国内是首创。
3)特点三：吊点布置同样是双层平面，上层吊点布置于顶层3榀立面主桁架端部，下层吊点布置于次底层3榀立面主桁架端部悬挑钢梁。由于提升钢绞线穿越主体结构和为了提升平移，不得不拆除主体结构多处杆件，造成次底层主桁架钢梁比较单薄。所以，下层吊点的设置增加了附加系杆，同悬挑钢梁与底层桁架钢梁构成复合受力体系。这种双层平面吊点的设计布置形式同样为国内首创。
4 工程核心难点
1)工程难点是我们施工控制的关键，是影响整个工程安全、质量和进度的关键因素。而工程由于核心难点涉及干扰多、技术要求高等特点，一般平面图又无法表达清楚，唯有建立3D模型，通过坐标切换视角，剖析盘根错节的关联节点。确立本工程核心难点之一为吊点布设。
2)6# 、8# 楼间的高层构架共有12组提升机构，每栋楼各6组，分2层平面布置，按受力不同，1组机构有1台提升器，也有2台提升器，也就是同一桁架梁端部起吊点可能设2台提升器同时起吊。6# 楼设7台提升器，8# 楼设8台提升器，从15个提升器引出的钢绞线要与15个吊点连接并焊于各主桁架梁[1-4] 。
3)吊点布设间距有以下难点：
① 吊点安装的起始点与就位点上下间距超大，测量困难。
② 吊点布设都在桁架梁的端部，端部靠墙间距有限。
③ 提升支架靠墙并焊于牛腿侧面，近吊点钢梁。
④ 次顶层平移梁也靠墙并焊于牛腿之间的另一侧面，造成端部吊点空间更拥挤，层叠空间搭接。
⑤ 钢绞线导向架置于提升器上，体型大于提升器，旋转不同角度布置，将也影响上吊点的桁架端部。
⑥ 更不容易看清的是下吊点的布设，在平移时与次底层的牛腿三面(端面、侧面、底面)空间相交。
⑦ 高层构架整体的两端部与2幢高层的墙体，在提升和平移过程中，同样空间有限。
4)这些设计间距70～300 mm不等，70多个端部点个个涉及吊点布设。空间间距虽有限，但空间间距还是存在，只要我们控制好结构加工安装偏差、焊接变形等，处理好吊点布设关键点，紧扣关键工序，以抓测量为重点，依然可以满足设计和施工要求。
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5 施工工艺要点
5.1 施工准备阶段
5.1.1 吊点布设
吊点分2层平面布置，吊点高差大，其地面投影呈离散态，一点自成线，线线须平行。安装起始点与提升器的高差更大，钢绞线从提升器发出，又要锁紧吊点，且要求钢绞线与地面垂直。容易看出，吊点的布设涉及吊点起始点安装精度、钢绞线的受力和垂直度、提升支架和平移梁的空间定位，同时下吊点复合构架与牛腿空间相交，间距有限。
5.1.2 吊点布设与系统安装
提升支架提升平移梁机构共12组，每栋楼6组。分别布置于顶层和次顶层牛腿一侧，上下层牛腿一侧通过钢柱连接提升平移梁。提升平移梁采用双拼H型钢，高 1 600 mm，中部通过加强连接板焊接而成，双拼H型钢中间宽度200 mm，长度大于2.5 m，是钢绞线上下、左右移动的预留轨迹空间，提升平移梁与提升支架必须焊接为一体，并须经过探伤检测合格。与纵向轴线 E 、 D、 C 、 B 成45°夹角。由钢绞线连接高构架12组起吊点，通过计算机控制液压传动系统，在液压油缸的循环推动下，高构架整体沿钢绞线慢慢攀行，当高构架整体提升达到设计标高时，再由平移机构将高构架整体沿提升梁轨道推移 2 121 mm至就位高点。然后，利用传感器监测钢梁支座的反力，判断间隙大小，确认垫板厚度，将高构架整体下降卸载就位。
5.1.3 吊点布设与提升平移梁机构设置
同号楼同标高3支提升平移梁平行且不等距，不一线，不同标高提升平移梁也平行，不等距，不一线，都与字母轴线成45°夹角。钢绞线通过提升器及钢绞线导向架设置平移梁的端头，为提升器的平移留有足够的空间和行程，并且垂直穿过平移梁向下牵引吊点。上层平移梁与高构架顶层吊点连接，下层平移梁与次底层吊点连接。同号楼构成上3组、下3组共6组提升机构，2幢楼共有12组提升机构共同承担高层构架整体同步提升、同步平移及同步卸载。
为此，吊点布设不能从简单的平面图入手，要利用空间3D模型，考虑多方面的因素。涉及吊点的受力、整个系统安装定位，以及高层构架胎架的定位、高层构架安装及提升吊点布设的精准测量等(图3、图4)。
5.2 实施阶段及控制
5.2.1 高层构架胎架定位
以6# 楼、8# 楼的控制轴线为基准，确定顶层牛腿支座中心线，由中心线沿牛腿两侧面和顶端引垂线到每一下层直至地面，弹出每层牛腿支座中心线，推算出牛腿支座中心地面投影点，连接2幢楼投影点，即得字母轴线，用墨斗线弹出，并在各轴线上做点，距投影点1.5 m，用蓝点加黑圈做好记号，随后，用字母轴线推算出胎架定位高层构架提升前起始拼装实际字母轴线。下面只要将全部蓝点加黑圈作垂直字母轴线向北移动1.5 m，再沿着字母轴线向6# 楼侧移动1.5 m，分别用墨斗线弹出新的字母轴线并将移动点用红点加黑圈做好记号，这样就推出了胎架定位高层构架提升前起始拼装实际字母轴线。测得对应轴线的蓝点和红点之间的长度=2 121 mm。这也是我们假如从蓝点加黑圈起始点提升，随后平移至牛腿支座中心的红点加黑圈就位点，即可完成整个平移，其平移行程是2 121 mm。整体将沿与字母轴线夹角45°方向移动。为此，控制关键点为定位尺寸和方向角的测量和复测。
5.2.2 高层构架安装及吊点安装
上部吊点直接焊于顶层主桁架梁，下部吊点焊于立面次底层主桁架悬挑箱形钢梁，通过1根附加水平系杆和2 根附加斜拉系杆与底层主桁架梁对角焊接，构成空间组合力系，加强下部吊点受力。这样，附加的系杆在就位附近时，将与次底层牛腿在空间上相交。所以，下吊点的布设离墙越远越好，即远离牛腿。为此，高层构架拼装控制关键点为，将高层构架地面投影的平行四边形两对角连线的中点作与字母轴线垂直线，即为拼装的基准线，尤其拼装最底层构件时，应不断复测，在构件安装后，确保离墙的间距。下吊点焊接定位要考虑附加系杆安装离牛腿的间距不小于150 mm。
5.2.3 下吊点布设
下吊点布设是关键。由钢绞线穿越主体结构，立于次底层主桁架端部悬挑钢梁复合构架上，将吊点安装临时固定后，复测沿轴线吊点的距离，复测吊点离墙距离。将钢绞线通过提升器布置于平移梁端部作为起始端点，在提升器下口建立控制点，将激光铅垂仪安装在吊点钢梁上，不断调整水平和中心点，对准上层已设定的控制点后，在吊点钢梁上做好记号，拆除仪器，重新调整吊点位置，再复测一次，确认后，将下吊点牢固固定，然后将钢绞线垂直下引至吊点与其锚接紧固。由于吊点起始点远离就位点，起始点与就位点实际空间高差大，不易测量，所以，我们有必要将上述复测数据汇总计算，再用计算机进行模拟检查(图5)。
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