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钢结构施工方案分享之超高层钢柱安装

钢结构施工方案分享之超高层钢柱安装

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1、钢柱概况


本工程A标段建筑高度为249.8米,地下3层,地上由4层裙楼和一幢68层主塔楼组成,主塔楼为劲性钢柱+钢框架结构。主塔楼外框钢柱有24根,截面形式为箱型,截面尺寸最大为1800×1500×65×65,其大小随着楼层的上升而减小,最后减小为800×800×20×20;核心筒钢骨柱有18根,截面形式为H型和T型,截面尺寸随着楼层的上升而减小;裙房结构高度20.85m,钢结构部分由12根箱型钢柱及21根H型钢梁,钢梁最大截面为H650×350×14×22;钢柱最大截面为500×500×22×22。


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2、吊装工况分析


本工程A标段施工场地规划部署2台M440D内爬式起重机(塔吊),分别布置在主楼南北两侧。塔吊臂长50米,如上图所示,在将钢柱全部覆盖的30米范围内,塔吊的最大吊重为18.3吨;塔吊在50米范围内,可起吊9.5t。


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3、安装区域划分


根据整个工程特点及其塔吊的布置情况,本工程主楼按照核心筒与外框架分成两个相对独立的施工区域单独组织施工。外框架分为两个施工区,分别由塔吊独立组织施工。钢结构平面安装划分详见下图:

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4、钢柱安装顺序


钢柱安装按照先核心筒再外框架的顺序进行。内外筒施工区域吊装时从对角位置开始向两侧扩展安装,安装时要及时形成稳定空间单元,钢柱吊装完成后要及时进行测量、校正和焊接等后续工序的施工。本工程为型钢混凝土+钢框架结构,核心筒需要先行展开施工,待核心筒施工到一定高度具备钢结构外框施工条件时,外框钢结构及时跟进展开施工,一般核心筒领先外框6-8层施工。


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5、核心筒钢柱安装


首节核心筒钢柱安装前,要及时跟踪土建底板施工情况。土建底板施工完成后及时进行核心筒钢柱地脚锚栓的预埋。核心筒钢柱按照从对角向两侧对称扩展安装的顺序进行安装,钢柱安装后要及时拉伸缆风绳并安装临时连接钢梁,使形成稳定的框架结构。钢柱吊装完成后及时进行测量、校正和焊接等后续工序的施工。


6、外框钢柱安装


首节外框钢柱安装前,要及时跟踪土建底板施工情况。土建底板施工完成后及时进行外框钢柱地脚锚栓的预埋。外框钢柱安装按照从对角向两侧扩展安装的顺序进行,钢柱吊装完成后要及时拉设缆风绳并及时进行测量、校正和焊接等后续工序的施工。首节钢柱安装完成,待土建B2层楼板施工完成后安装上述顺序完成第二节钢柱的安装。待核心筒施工到一定高度具备钢结构外框施工条件时,及时跟进外框地上部分钢柱的安装。钢柱施工利用塔吊分区作业,钢柱吊装至就位位置后,安装临时连接螺栓,通过倒链、千斤顶、刚性支撑等调节措施,在全站仪的观测下,完成钢柱初步校正,并及时安装相应的钢梁,保证安装单元能形成稳定的结构。


根据外筒钢柱的分段重量及吊点情况,准备足够的不同长度、不同规格的钢丝绳和卡环,并准备好倒链、揽风绳、爬梯、工具包、榔头以及扳手等机具。


(1)钢柱安装整体流程:


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2)单根钢柱安装流程


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7、钢柱安装注意事项


(1)相邻钢柱的吊装注意事项


吊装前,将底座柱顶面和本节钢柱底面的渣土和浮锈要清除干净,以保证上下节钢柱对接焊接时焊道内的清洁。


钢柱就位后,与底座柱头的中心线吻合,并四面兼顾,调节临时连接板并穿好安装螺栓。钢柱吊装完成、初校合格后,方可进入下道工序作业,施工过程中必须注意的是,钢柱上下段对接必须准确,对接口错位过大容易造成箱型钢柱受力偏心,增加校正工作量及安全隐患。


(2)箱型钢柱垂直度及标高校正


首先通过水准仪将标高点引测至柱身,将钢柱标高调校到规范范围后,再进行箱型钢柱垂直度校正,钢柱校正后,经复核正确无误才能交下道工序施工。


钢柱校正时应对轴线、垂直度、标高、焊缝间隙等因素进行综合考虑,全面兼顾,每个分项的偏差值都要符合设计及规范要求。


每节柱的定位轴线应从地面控制线直接从基准线向上引,不得引用下节钢柱的轴线。


钢柱标高可按相对标高进行控制,标高控制需从同一控制网引测,避免累计误差。


(3)其他注意事项


箱形柱在安装时必须紧固安装临时螺栓,利用双夹板自平衡双夹板对接技术保证钢柱连接稳固。钢柱安装前必须设置安装操作平台、安装爬梯及安全防护措施并焊好防坠绳装置及绑牢爬梯以及污物的清理。


利用钢柱的临时连接板作为吊点,吊点必须对称,确保钢柱吊装时成垂直状。


构件起吊时必须平稳,不得使构件在地面上有拖拉现象,离地后立即停留一分钟;回转时,需要有一定的高度。起钩、旋转、移动三个动作交替缓慢进行,就位时缓慢下落,防止构件大幅度摆动和震荡。

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