大跨度穹顶及中筒花篮钢结构施工技术

措施，在满足规范要求的基础上，通过多种举措不斷提高现场钢结构施工质量。[Abstract ]Taking Ningbo Peace Bird men's wear office building project as an example, this paper analyzed the construction technology of long-span dome and mid-tube flower basket steel structure, and analyzed the difficulties and solutions in the construction process. On the basis

of meeting the requirements of specifications, the construction quality of steel structure on site was continuously improved through various

measures.【关键词】钢结构；大跨度；中筒花篮;施工技术[Keywords] steel structure; large span; middle tube flower basket; construction technology【中图分类号】TU745.2；TU758.11 【DOI] 10.13616/j .cnki.gcjsysj.2019.11.061【文献标志码】A

【文章编号]1007-9467 (2019) 11-0175-031工程概况宁波太平鸟男装办公楼项目总建筑面积73 250m2，总占

每一层钢结构定位轴心均不一致，钢管柱围绕核心筒呈螺旋

盘绕状态，螺旋角度从0。~15。不等。另外，工程中还大量采用 了铸钢件、弧形钢梁、变截面箱梁、椎管等特殊材料。设计造型

地面积19 004m2,建筑总高度25.28m,由地下3层劲性柱框架

精致,结构形式复杂，如图1所示。结构和地上5层钢框架剪力墙时尚仓憶中心组成的综合性办 公楼。2钢结构工程概况钢结构工程主要包含地下室劲性框架结构，地上全钢结

构，中筒花篮钢结构,大跨度穹顶钢结构及屋面光伏钢结构5 部分组成，总用钢量约9 500t（其中含结构铸钢件约1 3501）。工程上部钢结构为多筒体框架结构，共设置了 A、B、C、D、

E、F 6个劲性核心筒，通过楼层钢梁将地上部分的钢结构与核

心筒进行连接，形成稳定结构体系。因建筑造型需要地上5层【作者简介】李彬彬。983~），男，山东临沂人，工程师,从事项自现场

技术质量管理研究。图1钢结构楼层平面概况图175工程建设与设计Construction & Design ForProject3钢结构施工重难点1） 大跨度中心穹顶钢结构的吊装及施工仿真技术应用；2） 大型铸钢件节点设计及焊接技术；3） 折线形斜管柱加工及现场安装定位\"I4. 2大型铸钢件节点设计及焊接技术本工程在中筒花篮钢结构的水平环梁与竖向斜管交汇 处、南入口门厅处及穹顶中心大量使用了铸钢节点.这些节点

位置杆件截面多样,空间位置错综复杂.采用常规钢结构节点

无法解决加工和焊接工艺问题.故原设计单位在综合分析后

4重难点的解决措施采用了铸钢节点代替了常规钢结构节点。在和原设计单位确认铸钢节点位置后，结合设计初步意

4.1大跨度中心穹顶钢结构的吊装及施工仿真技术

应用本工程中庭首层位置为一大跨度穹顶钢结构.穹顶结构

跨度48m,矢高5.1m。穹顶径向由24根变截面箱型钢梁向圆

心均匀分布,环向由4道箱型梁沿环向均匀分布，组成一个封

闭的圆环结构。箱型钢梁一端截面为口900mmx300mmx

30mmx30mm,另一端截面为口500mmx300mmx30inmx30mm,

中间段采用变截面圆滑处理，总用钢量约600to24根径向梁交 汇于穹顶中心，为解决中心处多构件交汇.中心处采用铸钢件

（约 10t）o为了解决这一难题，结合施工方案对穹顶结构的施工全

过程进行了虚拟仿真模拟,考虑到可能存在的工况条件，分析

相应工况应力、变形及其动力特性，及时发现了施工中存在的

问题，从而为现场施工安全及工程质量提供了可靠的基础叫

现场通过对地下室顶板逐层进行加固.利用土建栈桥.将汽车 吊开到穹顶区域进行吊装,铸钢件与径向箱型梁共分为3段吊

装，吊装前先行施工3圈直径为609mm的钢管支撑,分为外

圈（24个）、中圈（24个）、内圈（铸钢件区域：13个），临时支撑

施工完成后,吊装外圈环向箱型梁与中心铸钢件，依次安装24 根径向梁，环向梁安装完成后，穹顶闭合。如图2所示。图2地下室汽车吊行走平面位置图176见逐一建立铸钢节点模型，根据铸钢件铸造工艺和受力性能 要求,反复优化铸钢件的构造形式、控制铸钢件壁厚及外形尺

寸，从而达到控制铸钢节点重量的冃的;同时采用有限元软件

Ansys对典型铸钢节点进行承载力分析,最终保证铸钢节点设

计的合理性、经济性叫工程中最大铸钢件的外包尺寸达到3 500mm（长）X

2 650mm（宽）x3 300mm（高），重达 200kN（20l）。最大铸钢件

壁厚达到100mm,与之连接的钢管柱壁厚达50mm。根据设计 要求“钢管柱与铸钢节点的焊缝需满足一级焊缝要求”.如何

保证大壁厚铸钢件与钢板的现场焊缝质量给现场施工带来了

一定挑战。如图3、图4所示。图3铸钢件四连体（用于穹顶与中筒连接处）

图4南入口大型铸钢件针对大壁厚铸钢件与超厚钢板的焊缝连接，为保证焊接

质量.公司聘请焊接高级技师现场指点，通过焊接工艺评定,工程施工技术Conslruelum Technology

焊工考核,专人施焊等措施,有效解决了厚板及铸钢件焊接质

量问题。置、钢柱定位、钢柱固定及揽风拉设等几个步骤。安装前准备

工作主要是钢爬梯固定和柱顶操作平台安装，临时支撑采用

325钢管，支撑钢管顶部标高在斜柱安装前先调整好,斜柱安

4. 3折线形斜管柱加工及现场安装定位本工程地上钢结构共五层，中庭花篮位置为螺旋上升的

装时柱身水平牛腿搁置在支撑钢管上，保证钢枉的斜率。采用

全站仪进行测量定位，定位出柱脚中点位置控制钢柱下点坐

倾斜结构，分为外圈和内圈。外圈由24根倾斜钢管柱和6道 逆向管支撑组成,内圈由24根倾斜钢管柱组成，每层结构平

面呈圆形网状形式，因建筑造型需要，地上每一层钢结构定位 轴心均不一致，整个建筑呈倾斜螺旋上升状态。钢管柱围绕核

标，定位钢柱柱头中心点坐标控制柱子上点坐标，定位钢牛腿

端部中心点坐标控制钢牛腿端部坐标，从而控制整个折线形

斜管柱的空间定位精准。心筒呈螺旋盘绕状态，螺旋角度从0。~15。不等。另外钢管柱均

5结语本工程造型复杂别致，异形结构多，钢结构施工难度大。

为空间倾斜状态，且同一柱位的钢管柱每层的倾斜角度也不

一样，导致同一柱位的钢管柱从正负零到屋面呈空间折线形

在钢结构施工过程中,对钢构件加工、组装、焊接进行严格的

状态,给工厂加工和现场安装定位带来了极大难度。质量控制，制定质量保证方案,并通过三维扫描仪应用.BIM深

工厂加工采用全坐标控制法，将钢管柱通过十字正交关

化设计及QC活动开展,多措施、全方位进行监督检查,在满足

系在柱身上画出四条棱线做为主控制线，以柱底平面为基准

规范要求的基础上，有效地提高了现场钢结构施工质量。dl?平面，将四条棱线交柱底平面的四个点中的任一点定义为基

【参考文献】准平面原点，设为0点,0点对面的交点为基准平面X向，深

［1】GB 50017—2017钢结构设计标准［S］.化设计时根据相对坐标关系对柱底、柱头及牛腿的根部和端

［21JGJ 276—2012建筑施工起重吊装工程安全技术规范⑸.头各关键点给出相对坐标，形成构件的相对坐标控儒懐，构件

［3】姜传伟.大跨重型钢桁架高空散装施工技术与实时监测［J］.建筑技

出厂前由质检部门对每根构件的各个控制点位进行复测,确 保构件加工精度符合规范要求。术,2018,49(5):534-537.现场倾斜钢柱的安装主要分为安装前准备，临时支撑设【收稿日期12019-07-23(±接第174页)该工程项目当中，主要使用的是不间断接力灌浆的方式

来完成灌浆工作。所有孔道基本都处于一个较为稳定的状态，

了设计人员的设计意图之后，才能够开展后续的施工;(3)对 于预应力混凝土巨型框架结构的主要施工方案需要展开详细

分析。dl?孔道也并没有出现阻塞问题。与此同时，水泥浆试块28d之后

【参考文献】［1］王亚层，卫星.建筑工程中预应力混凝土施工技术的应用分析|耳

的数值依旧能够达到相关标准叫6结语本工程已经封顶,通过仔细分析整个施工过程,后张法有 黏结预应力技术在施工工程当中发挥了十分重要的作用，通

过对多项数值进行总结和分析后能够看出，在建立预应力的

卷宗,2019,9(9):234-235.【2］田力,谢孟.建筑工程中预应力混凝土施工技术的应用分析［J］.环

球市场,2018(29):320-321.【3】张黎.建筑工程中预应力混凝土工程施工技术卩］.城市建设理论

研究(电子版),2013(13):123-124.过程中真正体现出了相关设计者科学合理的设计意图。通过

⑷关炳朋.建筑工程中预应力混凝土工程施工技术［J］.居舍,2018

对该工程的施工实践进行研究后，主要总结出了3个方面内

(15):51-52.容:⑴大面积连续跨多波有黏结预应力框架结构预应力专项

施工,整个工作当中的主要难点就是设计工作;(2)在开展施

【5］王福才.建筑工程施工中预应力混凝土施工技术应用卩］.城市建

设理论研究(电子版),2014(29):202-203.工之前，往往需要充分研究和分析施工图纸,只有在真正掌握

【收稿日期)2019-08-05177