【摘 要】下文主要介绍了矩形框架结构体系超高层钢结构的施工技术。目前建筑行业的发展十分迅速，新型的施工手法层出不穷。下面通过对精度控制技术、安全防护技术、精度提升技术等方面的介绍，从这几个方面介绍了超高层钢结构施工技术的发展现状及实施效果。旨在通过对矩形框架结构体系超高层钢结构施工技术的分析，总结现阶段的技术水平，确定下一步发展方向，促进我国这类施工技术的进步。
【关键词】矩形框架结构；高层钢结构；施工技术分析
随着我国社会和经济的飞速发展，我国的建筑行业也迈入了新的大门。越来越复杂的建筑结构被设计建造出来，人们更加追求美观、时尚、实用性。各种文化的碰撞不断地创造出更加激烈的火花。下文以北京电视中心综合业务楼钢结构工程为例，为大家介绍一下矩形框架结构体系超高层钢结构施工技术方面的内容。让我们一起来了解一下吧。
1、平面控制网竖向传递精度控制技术
1.1高精度平面控制网竖向传递技术
测量精度控制在建筑结构施工中是一项特别重要的工作，巨型框架全钢结构体系超高层建筑，由于其结构本身的特点，测量精度控制难度很大。针对施工现场场地狭小，安装测量的精度要求高，以及便于内部控制点能够长期保存、方便使用的特点，采用“内控法”进行控制网的传递。在钢结构安装测量过程中，发现4个复合柱刚度相对很小，内爬塔运行动载对其影响很大，中间的传递层很不稳定，无法精确向上传递。在施工中使用了多功能自动激光铅直仪，该仪器在180m高程上，自动铅直激光束旋转产生的误差圆直径在3-7mm，由此判读仪器第1次测读误差为1.5mm/180m-3.5mm/180m，即1.6’’-3.8’’。
1.2多个工作面的控制网闭合技术
保证4个复合柱的安装精度采取了周边单根柱子合理外倾、制订合理的钢柱钢梁顺序、测量校正时减少甚至停止塔吊旋转等有效措施，确保每节复合柱中13根单柱的垂偏和位移。防止桁架安装误差、焊接收缩使复合柱发生平移 桁架的钢梁加工时取正偏差；减少桁架水平梁之间对接口的间隙；桁架的水平梁由中间向两端安装；焊接时，与复合柱相连的水平焊口最后焊接，同时用千斤顶施加外力，防止最后一道焊缝收缩使复合柱发生水平位移。缩短桁架与主次梁和两端复合柱安装高差。
1.3实施效果
主体钢结构工程平面控制网竖向传递精度在180m高程上，平面尺寸67mx61m中，测量控制网闭合误差小于3mm，分配到4个边角的轴线误差小于1mm；4个复合柱施工测量控制综合技术达到很高水平，整体垂直度最大偏差不超过18mm，达到“长城杯”标准；施工过程中，4个复合柱和大桁架、次框架顺利合拢，现场高强度螺栓安装无扩孔现象。
2、上下巨型钢桁架协同受力施工技术
设计为使主体结构受力更加合理，提出“上挂下托”方案：6、7层连接的钢桁架与20层钢桁架之间的12层钢框架的重量由下面的6、7层钢桁架与上面的20层钢桁架共同承担。由于传统的施工工艺不能满足结构的受力要求，施工中拟在1-20层楼板浇筑完毕后，在第12层切断框架立柱，释放应力来实现“上挂下托”方案。
3、大型液压外爬架安全防护技术
3.1工作原理
针对本工程的特点，研究适用于超高层钢结构建筑施工的安全防护体系，在确保施工安全的前提下，加快施工进度、提高施工质量、降低成本。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆液压爬架外立面上下覆盖到5个层高，达到2215m，架体要设置9层操作平台，从上至下分别为：上5层为钢结构焊接操作平台，下2层为电控液压升降操作平台，最底2层为拆卸清理维护平台
3.2使用方法
工艺流程：附着装置的安装→在地面将同一个面上的爬架各机位组装成整体后吊装→铺脚手板、挂护网、安装液压爬升动力装置→根据现场施工要求对架体进行爬升。爬架的安装：1）钢结构安装完钢柱间的横向钢梁后，在横向钢梁处安装附着装置。2）在出厂前将主承力架、导轨和上下爬升箱组装到一起，现场将在同一个面上的爬架各机位在地面组装成一个整体。3）组装完毕后，将其整体进行吊装，组装时将各主框架之间的水平梁架连接，用M12的螺栓连接各附着点间的水平梁架，并安装上悬臂架之间的水平梁架，打上立杆和横杆，用塔吊吊至附着装置内，并插上防倾插板。架体吊装到位后，铺主平台脚手板，铺爬架下两层平台的脚手板，挂安全网，安装电控液压爬升系统。4）当上一节钢柱的横向钢梁安装完毕后，可在横向钢梁处安装附着装置，操作电控液压爬升装置，将导轨爬升到上一个楼层位置。5）当导轨爬升到位后，再操作电控液压爬升装置将架体爬升到上一个楼层位置，利用爬架的操作平台对钢柱进行维护，并利用平台安装斜支撑。
4、精度整体提升技术
4.1提升方法
巨型框架由巨型柱及巨型钢桁架梁组成，巨型钢桁架在巨型框架中作为主要结构，分为帽桁架、腰桁架、底桁架。桁架的安装精度与巨型柱合拢情况对巨型结构整体安装质量有很大影响。本工程6、7层桁架安装采用地面拼装、25层桁架采用在20层拼装，整体提升到设计标高后再安装部分杆件、焊接牛腿的施工方法。利用7层桁架的上弦和斜杆作为提升牛腿，下锚点放在7层桁架的下弦，7层桁架的上弦两端各留一段高空散装。
4.2测量精度控制措施
1）拼装前的测量控制 桁架在地面拼装时，每个接口位置处设拼装台，保证拼装时桁架不发生位移。2）拼装过程中测量控制 把钢桁架分为上、中、下弦，按照由下向上，由两侧向中心顺序拼装。桁架拼装完毕要先拧高强螺栓后焊接，焊接时先焊桁架主弦杆，后焊两个轴桁架之间的连接杆件。焊接时要先下弦后上弦，尤其是焊接前与焊接后预起拱的变化，发现异常，及时查找原因并采取有效措施进行调整。3）提升过程中测量控制 桁架拼装、焊接完毕，经检验合格后，进行试提升。桁架离开胎具20cm后，锁定所有千斤顶，停留一夜或12h，观察桁架的变形情况。根据规范要求和本工程的实际情况，测量两个轴主桁架的位移和垂直度偏差变化情况，尤其是桁架起拱的变化，并和试提升前的结果对比。
4.3实验效果
本工程顺利地完成了8次整体提升，合拢精度均控制在2mm以内。通过对巨型钢桁架高精度整体提升技术的研究，结合本工程中的结构形式，很好地利用原结构作为提升的上、下锚点，既方便安装、拆卸，又不影响受力，同时也降低了成本；通过分析和计算，提升点位选择合理，减少了桁架提升引起的变形；通过一系列的测量和焊接措施，保证了桁架地面拼装和提升的高精度，实现了牛腿在空中对接中960条高强螺栓全部顺利穿过。
结语
通过以上应用，在钢结构工程施工质量、施工进度、施工安全等方面均取得了非常好的成绩，为北京电视中心工程建设做出了巨大贡献，同时也荣获长城杯金奖。该工程在施工进度方面也创下了新的记录。由于使用了更加安全的手脚架，结合其他有效的安全措施，本次施工过程中并没有出现安全问题，值得其他施工项目学习。通过对巨型框架结构体系超高层钢结构建筑施工技术的研究以及在北京电视中心综合业务楼工程实际中的应用，使我国巨型钢框架结构体系施工测量、吊装、焊接、安全防护、施工机械化等方面上了一个新台阶，迈入国际先进水平。
参考文献：
[1]周小强. 巨型主框架空腹柱的抗震性能研究[D]. 安徽建筑大学，2015.
[2]荣恰. 巨型框架—核心筒—环形伸臂桁架超高层结构施工过程模拟分析[D]. 河北工业大学，2015.
[3]王成洋. 珠江新城超高层钢管混凝土框架—核心筒结构施工技术的研究与应用[D]. 安徽理工大学，2013.
论文作者:张欣
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/10/26
标签：桁架论文; 钢结构论文; 测量论文; 精度论文; 钢梁论文; 施工技术论文; 框架论文; 《低碳地产》2016年12期论文;