上海建工七建集团有限公司 中国上海 200232
摘要：本文简述了国内以砼结构核心筒结合钢结构外框的超高层建筑工程中塔式起重机墙体预埋件因大尺寸埋件垂直度安装误差较大及混凝土浇筑过程中预埋件表面凸出或凹进墙体等情况时的特殊解决方法，希望能给相关类似工程建设人员在施工中及应用上提供技术参考。
关键词：外挂内爬塔机 埋件偏差处理措施 超高层建筑埋件凹凸墙体
1.引言
超高层建筑施工中，考虑施工周期、吊次和吊重的需求，施工企业在吊装设备的选择上就存在同一个高层建筑物上塔吊起重量大、数量多的情况。考虑核心筒结构尺寸及正常施工中设备的安装要求且不能发生碰撞，在近几年中普遍采用动臂式塔机外挂在核心筒墙体施工的模式，设备使用中在核心筒外墙上设置预埋件以保证外挂支撑架的安装用作起重机械的支撑。但是因施工中预埋件安装偏差较大及混凝土浇筑过程中预埋件表面凸出或凹进墙体等情况导致支撑无法进行安装，给施工中带来了比较大的影响，针对墙体预埋件偏差本文中将具体介绍以下两种技术处理措施，为以后的超工程施工中提供参考依据。
2.应用实例
2.1 工程概况
合肥绿地中心北地块D座办公楼钢结构工程项目位于合肥市包河区宿松路与南二环路交汇处西南侧地块。其中D座办公楼为一幢高256m，地上57层，地下3层的超高层建筑，地下室底标高-16.25m，建筑面积约为124000m2。办公楼整楼为型钢混凝土框架＋核心筒结构体系。核心筒外围框架平面呈正方体，外围劲性柱为十字截面型钢。核心筒结构为钢筋及部分型钢混凝土剪力墙（角柱为十字劲性钢柱，墙板柱为H型钢柱、门洞处H型钢短梁加强）。外框楼层采用压型钢承板＋钢梁上翼面现场焊接抗剪栓钉＋现浇混凝土形式的组合楼板。本楼主结构所用钢材材质为Q345GJC，部分为Q345B。钢结构设计总吨位约12200t。D座混凝土核心筒结构钢筋采用：CRB550，HPB300，HRB335，HRB400，HRB335E，HRB400E；核心筒外框墙体厚度最厚处1000mm，屋面层墙体厚度600mm，期间经过4次变截面，每次内收100mm。混凝土强度也由C60逐级降至C35。
核心筒模板体系：采用XHRYM-13型全钢液压爬模；支承跨度：≤5m（相邻埋件点之间距离，特殊情况除外）；架体高度：总高18m（覆盖结构四层），悬臂高度10m；操作平台层数：5层；操作平台宽度：2200mm；操作平台离墙距离：300mm。液压自动爬升模板依附在建筑结构上，随着结构施工而逐层上升的一种模板体系，当混凝土达到拆模强度后脱模，模板不落地，依靠机械设备和支承体将模板和爬模装置向上爬升一层，定位紧固，反复循环施工。
塔吊选型布置：1#-ZSL750安装在核心筒内部，2#-ZSL500北侧墙体外挂。2台塔吊的中心距约为20.5m>17m，ZSL750初始安装高度为54m塔身，ZSL500初始安装高度为52m塔身，分别通过3道支撑系统爬升。塔吊平面布置图如下：
图2.1.3墙厚＞600mm埋件图 图2.1.4墙厚≤600mm埋件图
2.2问题原因：
1.因核心筒内竖向及水平钢筋布置过密；
2.埋件自重较大；
3.液压爬模垂直度允许偏差（±5mm）、现浇砼结构垂直度允许偏差允许偏差（±100mm），实际浇筑完成后累计误差已超出埋件±5mm安装精度要求；
4.使用塔吊配合人工安放埋件，手动误差偏大，很难重复操作就位。
3.解决措施
3.1 销轴孔到直边尺寸调整法
通过增大或减小销孔中心与连接耳板直边的距离A进行调整，具体如下：
1、当埋件凹进墙体时，增大尺寸A的大小以弥补因埋件板平面凹进而带来的尺寸偏差；
2、当埋件凸出墙体时，减小尺寸A的大小以弥补因埋件板平面凹进而带来的尺寸偏差；
图2.1 墙体预埋件与耳板配合图
说明：当遇到凹进或凸出的墙体的尺寸在25mm以内时，在施工现场优先采用通过焊缝堆焊进行弥补或修割耳板孔到直边的距离进行处理。
3.2 垫板调整法
当埋件凹进墙体超过30mm以上时，也可通过在埋件板和耳板之间增加垫板的方式进行调整，采用材质等同于埋件材质，厚度根据间隙大小选择，实施前首先将垫板四周按照不低于35mm开破口，将垫板固定在埋件板和耳板中间，然后采用坡口焊接。
下面以垫板50mm为例做说明，见如下图3.2-1和图3.2-2所示：
图3.2-2 处理后样图
4.垫板尺寸规格
采用垫板调整法进行处理时，当垫板厚度超过40mm以上，应采用具有Z向性能的钢材，垫板材质为：Q345B-Z15，垫板尺寸为根据连接耳板长宽确定。
5.垫板焊缝计算及要求
垫板一周有效焊缝总长度为L，焊脚尺寸为he，主梁耳板最大拉力为F.
焊缝应力须满足：
焊缝采用与垫板等强度焊接，焊缝等级不得低于二级。
5.2 合肥绿地中心埋件垂直度偏差解决方案
问题一：
合肥绿地中心外挂塔吊ZSL500有1个主梁埋件陷入墙体65mm左右，导致主梁耳板安装就位后，主梁耳板根部与埋件板表面存在65mm间隙，无法进行熔透焊接，根据现场情况与项目认真讨论制定如下解决措施。
处理措施：
在埋件板与主梁耳板增加厚度50mm垫板，材质为：Q345B，垫板尺寸为250mmx1000mm（长x宽），插入主梁耳板与埋件板之间，先将垫板先与埋件板采用一周开坡口35mm焊接，外围加15mm角焊，再将主梁耳板与垫板采用全熔透焊接，考虑到安全性，除原有筋板外，再在主梁耳板侧面单面增加2块加强肋板，肋板厚度为25mm，材质为：Q345B，尺寸为300mmx450mm，焊缝采用等强度焊接，附图如下：
垫板焊缝计算如下：
垫板一周长为2500mm，有效焊缝取长度为2000mm，有效焊缝为35+15x0.7=45mm，主梁接头最大拉力为132t，则焊缝应力：，满足强度要求。另外在此受力基础上，为了保证安全，在耳板侧面再增加4块加强肋板，将主梁接头受力一起和垫板有效地传给埋件板上。
问题三：
合肥绿地中心D座外挂ZSL500塔吊第7次顶升前，安装外挂架时发现2处主梁埋件凹进墙体表面35mm，导致安装完成焊接前，2处主梁埋件与耳板存在35mm间隙，无法进行熔透焊接，根据现场实际情况与项目部认真讨论后制定如下解决措施：
处理措施：
在埋件与耳板中间增加50mm垫板，材质为：Q345B-Z15，垫板尺寸为250mmx1000mm（长x宽）。插入埋件与耳板中间，将垫板一周开坡口不小于35mm与埋件板焊接，外围加15mm角焊，将主梁耳板修割15mm后再将耳板与垫板采用全熔透焊接，考虑安全性，除原有筋板外，再在耳板两侧单侧增加2块强加肋板，肋板厚度为25mm，材质为：Q345B，尺寸为300mmx450mm，焊缝采用等强焊接，附图如下：
6 结束语
随着经济社会的不断发展，超高层建筑工程项目不断增多。以上针对超高层塔式外挂起重机埋件偏差处理的几种措施进行了一些分析，希望能够抛砖引玉，大家一起来研究探讨，更好的促进超高层建筑项目工程施工技术的发展与进步。
论文作者:蔡晓明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/7/3
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