高层异型钢结构施工新技术
中国二十冶集团有限公司钢结构分公司上海汇京国际广场项目部
尹兰宁 李义轩 刁静萍 岳 辊 罗 放 林健军 王永乐 李洪岩 汤富毅 赵艳丽
一、成果背景
（一）行业背景
随着建筑业的蓬勃发展，钢结构形式的不断突破，异型高层、超高层钢结构建筑在造型新颖的同时，结构施工难度提高。与发达国家的成熟技术相比，我国对这类钢结构建筑施工技术比较晚，可借鉴的经验不多，在大型节点研究、焊接、安装技术领域比较落后。高层异型钢结构由于柱网布置不规则、交错复杂，框架柱截面形式各异，连接转换处施焊空间狭小，焊接质量难度大，框架柱一个节点上共同连接5个以上多方位不等高度梁，内隔板密集导致混凝土浇筑质量差，而且多方位连接以至于钢梁高空定位精度差，传统的施工方法不能满足类似异型钢结构的施工要求。
（二）工程简介
汇京国际广场工程位于上海市徐汇区沧海西路365号，由商办综合楼和高层住宅楼组成，其中商办综合楼地下1层，地上26层，建筑高度约为110米，均为钢结构框架-核心筒结构。地下柱采用十字型柱，地上柱采用箱型柱，框架柱一个节点上共同连接5个以上多方位不等高度梁，核心筒采用钢骨柱钢筋混凝土结构。总建筑面积为84651m2，合同造价2126.8万元。
二、工程难点
（一）主要结构主材采用Q345B钢材，由于柱、梁都是重要的承重结构且大量采用厚钢板，另外高层钢结构在梁、柱连接和箱形柱角部焊缝等多处，再加上厚钢板的轧制过程中在抗拉强度、伸长率、冷弯、冲击值存在不同的差异指标，尤其是塑性和冲击功值，焊接时容易引起层状撕裂。
（二）深化设计复杂，为了保证设计标高，外围框架柱深化设计必须根据实际测量数据在制作前进行修正。同时，框架柱和连梁连接节点交错复杂、深化详图设计等都是必须解决的难题。
（三）制作难度大，箱型钢柱较多，且连接节点复杂，施焊工艺和顺序不正确，极易产生扭曲变形。
地下钢柱采用十字型，地上采用箱型柱，常规的焊接操作方法无法解决十字型柱与箱型柱转换处角焊缝焊接，如何保证焊缝质量，加快制作效率是本项目的一大难点。
（四）高空安装难度大，柱与钢梁连接存在多个方位，梁与柱牛腿的中心线定位难度大，怎样保证柱、梁上下翼缘板的准确定位，杜绝柱梁翼缘板接口出现错边，保证高强螺栓穿孔率，提高翼缘板对接焊缝质量是一大难点。
（ 五） H 型劲性钢骨柱安装难度大， 核心筒剪力墙H 型钢骨柱长度为9 m ， 截面形式为300×300×16×22mm，且无横梁连接，所以在安装过程中极易发生偏移及倾斜，尤其是在安装焊接时必须采取正确的焊接工艺及合理的焊接顺序，并严格采取一定措施控制H型钢骨柱的垂直度，否则将会给下一道工序施工造成很大的困难，甚至影响整个工程的质量。因此保证H型钢骨柱的垂直度及焊接质量是重中之重。
（六）测量控制要求高，钢结构骨架及钢筋混凝土混合结构，钢结构在安装过程中，结构不但受风荷载的影响，而且天气温度和日照的变化，使得整个测量体系始终处在动态变化中。因此对测量的方法及测量精度提出了高要求。
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