杭州新世紀標志性建筑—杭州市市民中心工程的六座高樓巍然屹立在錢(qián)塘江邊，2007年7月13日，備受關(guān)注的，由杭州大地網(wǎng)架制造有限公司制作安裝的六座環(huán)形鋼連廊竣工驗收。這六座連廊標高達92m，最大的跨度有57m，重達650噸。這樣規模及高度的集中吊裝，在我國建筑鋼結構施工鄰域也是難得一見(jiàn)的。
如圖1為該第一座連廊成功就位后的照片
一、工程概況與結構特點(diǎn)
工程概況：杭州市市民中心主體工程為6幢弧形塔樓。地下2層，地上26層，在23～24層（標高84.6～92.0m）處設有環(huán)形鋼結構連廊，6幢塔樓通過(guò)6座連廊連成整體，6座連廊總建筑面積約6896平方米。鋼結構連廊位置見(jiàn)下圖2。
結構特點(diǎn)：鋼結構連廊結構形式為一座高達8.1米的巨型弧形鋼桁架。六座鋼連廊有兩種規格：R1、R4鋼連廊外環(huán)桁架跨度57.280m，內環(huán)桁架跨度47.012m，連廊總寬度為20.97m。重達650t，R2、R3 R5、R6鋼連廊外環(huán)桁架跨度34.060m ，內環(huán)桁架跨度27.954m，連廊總寬度為19.7m。重達360t，以下圖3是R1的三維模型。鋼結構連廊主體骨架由兩榀大跨度弧形桁架、五榀橫向桁架構成、樓層及屋頂平面由交叉布置梁組成。桁架構件為箱形截面，部分梁采用H型鋼，材質(zhì)為Q345B。最大的構件截面為□600×400×35。
本文主要以R1的吊裝為例敘述。
二、吊裝方案綜述
因鋼結構連廊的安裝高度有91.8m，而且構件眾多自重較大，采用高空散裝在質(zhì)量上難以保證，且如此高度的腳手架更是難以想象。因此這種安裝方案不在考慮之列?？紤]到連廊的安裝是在主體結構封頂后進(jìn)行。因此，將完工的主體結構作為吊裝的受力體是非常自然的。再通過(guò)采用超大型液壓同步提升技術(shù)將鋼結構連廊整體提升到位。這樣的做法無(wú)論從提升的標高，還是提升的重量上，在國內已有很多成功的例子。
但是，針對本工程而言，由于鋼結構連廊是擱置在兩棟主體結構之間的，也就是說(shuō)，連廊沿環(huán)向的長(cháng)度大于兩棟主體建筑物之間的凈距離。這樣，若按常規方法進(jìn)行原位提升，勢必要對連廊主體在高空進(jìn)行一次拼接。為了避免高空拼接，我們根據本工程的特點(diǎn)設計出另一種調整方案。
由本工程的平面布置圖可以看出，鋼結構連廊所處的位置是一個(gè)扇形區域，外環(huán)凈距尺寸大于內環(huán)。由此，我們將連廊的組裝地點(diǎn)由原平面位置向外環(huán)移動(dòng)的話(huà)，那么可以做到環(huán)向不分割而整體的在地面拼裝，垂直提升至設計標高以上后，進(jìn)行一次徑向平移就可以達到原來(lái)的平面位置。這樣，加了一個(gè)液壓同步滑移動(dòng)作，就可以避免了高空拼接。由此，本工程的施工方案就成了：“地面整體拼裝，液壓同步提升，高空同步滑移，液壓下降就位”。如圖4中虛線(xiàn)為滑移前連廊的輪廓線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)為就位后的輪廓線(xiàn)。
三、技術(shù)重點(diǎn)
為了實(shí)現上述的整體吊裝思想，需要解決以下幾個(gè)問(wèn)題，這也就是本工程的技術(shù)重點(diǎn)。
1、深化設計加工制作
考慮到運輸及現場(chǎng)情況，我們將運輸單件分段長(cháng)度控制在20m以下，重量控制在20t以?xún)?，在這樣的原則下，對最重要的內外環(huán)桁架，在環(huán)向分為三段，沿高度方向分為兩段，現場(chǎng)拼接設在中層弦桿的上表面。這樣，中弦桿下腹桿及下弦桿成為一個(gè)運輸單元，而且容易保證上腹桿與中弦桿的對接精度，如圖5是外環(huán)桁架圖，虛線(xiàn)是分段位置處。
在加工制作工藝上，由于工程中主要構件均為箱形截面，而且，匯交節點(diǎn)處受力復雜，對主弦桿箱形截面內加勁的要求頗高。因此，我們采用了熔嘴電渣焊工藝。具體在加勁板與箱形截面的兩條對稱(chēng)垂直焊縫中采用。如圖6所示。
2、拼裝
由于拼裝現場(chǎng)的地下室頂板在設計過(guò)程所考慮的荷載未及我們現場(chǎng)拼裝荷載，因此是無(wú)法上起重設備的。為解決這個(gè)問(wèn)題，仍然要利用兩邊的主體建筑物，將固定滑輪組，安裝在84.0m標高上，通過(guò)地面卷?yè)P機牽引來(lái)解決構件拼裝定位的問(wèn)題。如圖7所示。
當然，對拼裝位置及構件短駁滑動(dòng)軌道下的地下室頂板結構仍需要作適當的加固處理。
3、吊裝平臺
鋼結構連廊的最終位置是與主體建筑的23層—25層對應，因此，我們將吊裝平臺設在頂層。通過(guò)兩個(gè)懸挑支架，架設提升滑移箱形大梁。對應每個(gè)吊點(diǎn)設一個(gè)平臺，共四個(gè)吊點(diǎn)，因此，有16個(gè)支架，平面布置如圖4。支架與主樓的鋼筋混凝土框架柱連接，采用前后扣合式的鋼抱箍節點(diǎn)，扣合點(diǎn)用高強螺栓連接。支架結構如圖8。
提升滑移大梁采用并排兩個(gè)箱形梁。提升的鋼絞線(xiàn)從中間穿過(guò)。箱形梁與平臺橫梁采用可靠連接，兩箱梁之間也采用可靠連接以保證協(xié)調工作。為了給提供滑移動(dòng)力的爬行器提供反力座，我們在兩個(gè)箱形大梁上翼緣的外側特制成鋸齒形。
4、吊裝驗算
吊裝過(guò)程是一個(gè)復雜的系統性工程，因此涉及面比較廣，需要進(jìn)行驗算復核的環(huán)節也比較多。首先是吊點(diǎn)位置的確定，由于連廊平面是扇形的，通常選擇吊點(diǎn)位置的原則，它是盡量使各吊點(diǎn)受力均衡，結構穩定。但是，結合本工程現場(chǎng)具體條件，我們將吊點(diǎn)的平面位置選在連廊使用階段受力支座處，不過(guò)是在上弦處，共四個(gè)吊點(diǎn)。
通過(guò)對吊裝工況進(jìn)行分析得出，外環(huán)兩個(gè)吊點(diǎn)每個(gè)吊點(diǎn)的反力約為230t，內環(huán)兩個(gè)吊點(diǎn)每個(gè)吊點(diǎn)反力約120t，連廊結構本身在吊裝工況下，最大撓度為28.14mm，是跨度的1/2054。構件的應力比僅為0.31，滿(mǎn)足要求。
其他的結構驗算內容這里不一一詳細陳述，下面按力的傳遞路徑由下而上列出所計算的條目：
（1）連廊吊點(diǎn)的節點(diǎn)驗算；
（2）吊點(diǎn)的吊具驗算；（銷(xiāo)軸，耳板等）
（3）提升滑移大梁受力分析，包括移動(dòng)過(guò)程中豎向最大的位置時(shí)受力情況，還有滑移過(guò)程中反力座對鋸齒形翼緣剪力的驗算；
（4）吊裝平臺支架受力分析；
（5）吊裝支架與主樓框架柱的連接抱箍節點(diǎn)驗算；
（6）吊裝滑移對主樓框架柱的影響計算；
（7）吊裝過(guò)程對整個(gè)主樓建筑物的影響分析等等。
5、液壓提升，滑移設備
液壓提升（滑移）系統主要由液壓提升器，液壓爬行器，泵源系統，傳感檢測及計算機同步控制系統組成。
根據吊裝結構分析所得的吊點(diǎn)反力，我們在外環(huán)每個(gè)吊點(diǎn)采用兩臺TJJ-2000型液壓提升器，在內環(huán)每個(gè)吊點(diǎn)采用一臺TJJ-2000型液壓提升器，總的提升能力為1200t，滿(mǎn)足要求。
滑移底座與提升滑移大梁之間的摩擦面，通過(guò)除銹、打磨并涂抹黃油，對總重650t的連廊而言，最大摩擦力為130t，采用4臺TJG-1000型液壓爬行器，總的推進(jìn)能力為400t，滿(mǎn)足要求。
配置兩臺60kw液壓泵站，另有電氣同步控制系統。
6、液壓提升滑移控制的關(guān)鍵
為確保鋼結構連廊在提升及滑移過(guò)程中的絕對安全，我們采取以下一些關(guān)鍵措施：
（1）控制同步性，設置三個(gè)同步吊點(diǎn)，計算機控制系統會(huì )根據三點(diǎn)的結構差值來(lái)控制整個(gè)提升過(guò)程中的同步性。
（2）提升時(shí)的加載和下降就位時(shí)的卸載均采用分級機制，以理論提升荷載為依據，依次為40％，50％，60％，70％，80％，在確認各部分無(wú)異常的情況下，可繼續加載或卸載到90％，100％。直至鋼連廊結構全部離胎?；蚝奢d完全轉移至支座上。
（3）離地檢查的試提升，因為，整個(gè)系統的可能缺陷一般都暴露在開(kāi)始階段，所以鋼連廊結構離地后，停留4～24小時(shí)作全面檢查（包括吊點(diǎn)結構，承重體系和提升設備等），各項檢查正常無(wú)誤，再正式提升。
經(jīng)過(guò)兩天緊張有序地工作，杭州市市民中心的第一段鋼結構連廊R1終于如愿地成功就位，從中我們也可以看出，“大型鋼構件的液壓同步提升以及高空同步滑移施工技術(shù)”有著(zhù)不可替代的優(yōu)點(diǎn)：
提升器設備小，安裝方便；控制的精確性能夠得到保證，從而施工的安全性得到充分保證；提升及滑移過(guò)程穩定，動(dòng)荷載小，對付著(zhù)結構及所提升的結構影響很小等等。因此，值得在
鋼結構安裝領(lǐng)域，尤其在噸位大，安裝高度高的條件下大力推廣。
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