结构柱承重液压同步提升大吨位钢结构高空会所技术

岳巍 中建四局第一建筑工程有限公司 魏太尧 王应鹏 中国建筑第四工程局有限公司 刘彭飞 中建四局第一建筑工程有限公司

引言：近年来，随着我国城市建设的不断发展、高楼大厦拔地而起，建筑物的外观形状也各不相同。出于对建筑使用功能和外观造型的要求，一些建筑工程在高度100m以上设有空中会所连廊结构，多为钢桁架结构，这就增加了施工难度。而传统的高空多层连体钢结构的施工工艺有搭设高空操作平台或高空散件拼装的方法，具有工程量大、空中对接困难、焊接质量难保证、安全系数低、工期长等弊端。若将钢结构在安装位置的正下方地面上拼装成整体，利用“液压同步提升技术”将其整体提升到位，将大大降低安装施工难度，于质量、安全、工期和施工成本控制等均有利。为此，本文基于实体项目阐述高空会所连廊提升的施工工艺。

1 项目概况

渔安.安井温泉旅游城“未来方舟”D1组团为商业、办公项目工程。6、7两栋超高层为办公楼：6栋办公-12+39F，H=178.1m（正负零以上高度）；7栋办公-13+39F，H=178.1m（正负零以上高度）。空中会所钢结构安装位置位于6、7栋楼三十一层至三十四层（标高+131.650～+145.050）连体结构，连体结构跨度最长约为28m，总工程量约为180吨，提升高度107米。整个连体部分采用地面拼装、液压油缸集群、计算机控制、同步整体提升技术施工。

2 工程重难点及解决措施

2.1 安装方案确定

该工程安装标高在+131.650～+145.050m位置，如果采用搭设满堂脚手架高空散装的方式，在操作性、安全性和工期保障方面都有困难。根据以往的工程案例，采用地面拼装，结构柱承重、整体液压提升的方案，在可操作性、安全性和工期保障方面都会有较好的效果。

2.2 吊点设置

整体液压提升方案中吊点的布置是重点，按本工程结构的特点，整个连廊桁架支撑在混凝土骨柱悬挑出来的牛腿支座上，将上吊点设置在牛腿的支座上，提升支架与型钢牛腿及混凝土骨柱连接，保障受力要求。拼装时在净空间处分段、遮挡空间部分先吊装方式解决空间干扰问题。

2.3 提升期间连廊的稳定性

连廊提升时，提升通道两侧6、7栋楼形成锥形风道，且连廊提升高度达107米，提升期间高空风速对连廊稳定性有很大影响。在风荷载作用下，连廊会产生晃动，对连廊提升及通道两侧结构的安全有很大影响。提升期间，将对当天天气风速全天监控，6级以上大风及大雨天气停止提升，并采用缆风绳控制连廊晃动幅度，避免钢连廊撞击6、7栋楼幕墙龙骨及土建结构。

3 空中连廊钢结构施工方法

3.1 承重结构柱

在该工程中，三十一层至三十四层（标高+131.650～+145.050）预埋有圆管柱埋件，型钢混凝土牛腿与混凝土圆管柱焊接连接。如图1所示：

图1 连廊承重结构柱模型图

3.2 连廊的拼装

连廊拼装工艺流程：场地准备→搭设脚手架→胎架底板铺设→胎架拼装、焊接→胎架拼装尺寸校核→桁架放线→桁架拼装。

D1组团6、7栋楼空中会所连廊桁架采用整体液压同步提升技术进行吊装，吊装前需要将桁架在地面拼装完成。根据6、7栋楼结构特点及现场土建已完成的结构面，连廊拼装场地设置在6、7栋楼五层顶连体部分混凝土结构上。拼装场地与空中会所钢连廊安装位置之间无土建结构阻碍，可实现整体液压同步提升。

桁架的拼装在胎架上进行，先用塔吊将构件吊至拼装位置，保证构件中心线与定位轴线重合。

根据钢连廊桁架结构形式及现场胎架布置，每层桁架主弦杆优先拼装，先进行主梁的拼装，拼装完成后进行主梁之间次梁的拼装，最后进行主次梁之间小梁的对接拼装。每层桁架拼装焊接完成后进行探伤检测，检测合格后进行立杆及斜腹杆的拼装、焊接，验收合格后进行下一层桁架的拼装。以此类推，拼装过程中随时复核尺寸是否满足设计及提升要求。

3.3 提升支架

结合本工程的提升工况配置液压提升器，待提升连廊结构总重约180t，共设置4个提升吊点，每吊点配置1台TJJ-2000型液压提升器，单台提升器额定提升能力200t，工程配置液压提升器总提升能力为200×4=800t，裕度系数为800/170=4.71。液压提升器为穿芯式结构，中间穿钢绞线，两端有主动锚具，利用锲形锚片的逆向运动自锁性，卡紧钢绞线向上提升。

根据原结构受力体系特性，提升支架设置在34层（标高+145.050）结构柱的型钢混凝土牛腿支座上，整个提升过程中，主要由结构柱承重。提升支架需保证提升过程中的承载可靠。

3.4 连廊支座

钢连廊结构采用两端铰接的连接方式，结构形式采用钢桁架结构，与塔楼连接的节点采用铅芯建筑隔震橡胶支座连接，支座底部与6、7栋楼三十一层至三十四型钢混凝土柱延伸出的牛腿连接。

3.5 桁架提升

3.5.1 上、下吊点位置

利用原结构框架柱牛腿及连体结构预装分段，提升支架上放置提升器作为上吊点，而后直接在待提升连体结构上焊接吊具，吊具内放置提升地锚作为下吊点。如图2所示：

图2 未来方舟D1组团空中连廊上、下吊点模型图

3.5.2 提升过程

液压提升设备与连体结构上的对应下吊点连接，设备调试、试提升。连廊结构试提升检查正常，预提升250mm，待12小时后，检查上下吊点及原结构是否稳定，确认无误后开始正式提升。

钢结构同步提升至设计位置附近后，暂停，各吊点微调使结构精确提升到达设计位置，提升设备暂停、锁定，保持结构的空中姿态稳定不变，最后安装后补杆件集中对口焊接。

提升完成如图3所示：

图3 未来方舟D1组团空中连廊提升完成模型图

3.5.3分级卸载

卸载时为4个吊点同步分级卸载，依次为20%，40%，60%，80%，在确认各部分无异常的情况下，可继续卸载至100%，即提升器钢绞线不再受力，结构载荷完全转移至基础，结构受力形式转化为设计工况。

4 结束语

我国的超高层建筑呈现日新月异的高速发展态势，空中连廊深受建筑的使用者与设计者的喜爱。本工程通过整体提升的施工工艺，顺利完成了空中连廊的安装。空中连廊采用地面拼装，结构柱承重、整体提升的施工工艺，保证了拼装弧度，起拱等精度要求，而且拼装、焊接施工作业均在地面上完成，减小了高空作业风险，安全防护易于保障，可在建筑行业类似工程中加以推广。