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摘要：随着建筑行业快速发展，工程设计施工从实用性向美观性、功能性转变，为了满足施工技术需求，悬挑空腹式钢结构桁架的应用广泛。本文结合工程案例，介绍了施工技术要点，总结了施工质量控制措施，以供参考。
关键词：高空悬挑；钢结构；桁架施工；技术要点；质量控制
空腹式钢结构桁架具有刚度大、空间利用率高的特点，由于几何外形特殊，兼具美观性和功能性，因此在现代建筑中得以应用[1]。但是，具体施工期间工艺技术复杂，因操作不当或环境影响，可能出现质量问题。在此背景下，加强技术控制、提高施工质量，成为从业人员的研究重点。
1．工程概况
以国内某工程为例，位于深圳前海自由贸易区妈湾片区，包括2栋塔楼和裙楼组成。其中，A塔共计23层，高度为99.6m；B塔共计33层，高度为141m，总建筑面积为144150.6m2。塔楼采用混凝土框架-核心筒结构，B塔外框架采用十字型钢骨混凝土柱；裙房是钢结构连廊，其中B塔28-30层的东北角，采用悬挑空腹式钢结构桁架，用钢量约600t，最大悬挑距离为9.5m。楼板采用钢筋桁架楼承板—混凝土组合楼板，施工内容包括：①十字柱安装，②方管柱安装，③H型钢梁安装，④隅撑安装，⑤钢筋桁架楼承板安装，⑥钢梁及楼承板埋件预埋。施工期间，重难点主要有交叉作业、构件分段、塔吊盲区、钢板焊接、安全防护，以下重点阐述了悬挑空腹式钢结构桁架的施工技术要点。
2．悬挑空腹式钢结构桁架施工技术
2.1施工流程
施工中2号塔吊的臂长为70m，其中臂端2m限位，因此覆盖范围是68m，东北部存在吊装盲区。施工期间分为3个区域，按照C1、C2、C3的顺序依次施工，见下图1。施工流程如下：第一步，吊装28层C1区、C2区的钢梁和钢柱；第二步，吊装29层C1区、C2区的钢梁和钢柱；第三步，吊装30层C1区、C2区的钢梁；第四步，吊装28层至30层的C3区构件。
图1：塔吊覆盖范围示意图图2：悬挑分区施工示意图
2.2构件分段吊装
第一，方管柱分段。在塔吊覆盖范围内，8根方管柱分段吊装，单节最重为4t。其中盲区内的1根方管柱两层分为4段，上、下两段分别为1.8m、2m。第二，钢梁分段。悬挑区钢梁的最大重量为5.82t，长度为8.13m，和塔吊相距50.2m。由于构件重量超过塔吊的吊装能力，因此分成两段逐一吊装。
2.3悬挑梁吊装
28F悬挑梁没有分段时，吊装后在悬挑端使用倒链，将其斜拉至上一层或上两层的梁柱节点处；调节标高后，安装隅撑，抑制水平摆动，最后拆除倒链。有分段时，先吊装第一段，安装隅撑，限制水平摆动；然后吊装第二段，在悬挑端使用倒链，将其斜拉至上一层或上两层的梁柱节点处；最后拆除倒链。如果悬挑主梁的悬挑距离超过5m，要在悬挑端设置拉杆，和塔楼框架连接在一起，所有构件安装焊接完成后，即可拆除拉杆。
2.4塔吊盲区构件吊装
在塔吊盲区内，钢构件先使用塔吊转移至板面，然后利用扒杆转移、吊装。考虑到单根构件重量最大为3.1t，而且吊装作业面狭窄，因此采用简易扒杆。以方管柱为例，使用扒杆吊装步骤如下：第一步，使用塔吊，将方管柱吊至板面；第二步，使用扒杆，对方管柱水平拖动；第三步，使用扒杆，吊装方管柱；第四步，方管柱安装就位。
2.5结构分析
钢结构设计的依据是最终工作状态，但施工期间构件的刚度、内力不断变化[2]。为了确保构件变形满足规范要求，对于悬挑距离超过5m的部位，应在悬挑端设置拉杆，和主体框架连接在一起，并进行模拟分析。其中，塔楼内部结构按照固端约束处理，边界采用固定支座进行模拟。根据楼层梁、柱的安装顺序，共分为8个施工阶段，每个施工阶段对应1-3个安装步骤。以每个安装步骤为对象，对结构产生的变形量、梁单元的应力变化进行分析，结果显示：结构最大组合应力为49.9MPa、-49.0MPa，均低于钢材的设计应力值305MPa；最大竖向变形为8.3mm，低于规范中的挠度允许值22mm。因此，钢结构的变形满足规范要求。
3．施工质量控制措施
3.1安全防护
悬挑区位于高空，安装期间的防护措施是一个重难点[3]。考虑到悬挑距离最大为9.5m，直接铺设水平安全防护平台，不仅截面大、重量大，而且危险性高。对此，施工期间采用企业自主研发的工具式安全防护通道，特点如下：①通道单元长度为1200mm、1500mm，设置在悬挑钢梁、封边钢梁的上翼缘，方便施工人员作业；②钢梁吊装前，该通道在地面组装，和钢梁一起吊装至预设位置；③走道板材质是厚度为3mm的花纹钢板，走道骨架材质是L40×4的角钢，栏杆材质是L30×3的角钢，设置高度为200mm的踢脚板，由M10螺栓、连接板进行固定。
3.2质控措施
钢结构施工期间，质量控制以《钢结构工程施工质量验收规范》为准[4]。第一，吊装时，要先检查吊索有无损伤，安装溜绳方便起钩；起吊平稳，不能拖拉地面；回转时有一定高度；长构件防止碰撞其他物体，应缓慢下落；到位后及时点焊固定；禁止一人多用。第二，临时固定时，检查连接板、螺栓的质量，确保已经拧紧；点焊固定前做好防护措施；串吊时保证连接可靠，防止吊装期间发生倾覆。第三，矫正时，不能私自切割母材；对于安装偏差，及时分析原因并进行调节；矫正工具要捆绑，避免高空坠落；复核构件的轴线、标高、垂直度、焊缝间隙等指标，确保各项偏差处于允许范围内。第四，焊接时，要求焊接人员持证上岗，做好防火措施，在动火区域附近设置水源；及时清理焊缝，不能出现收缩孔、焊渣等；焊接前对焊口两侧预热除湿，宽度按照厚度的1.5倍控制，且不小于100mm；焊后保温，一次成型，必要时搭设防风棚。第五，变形控制，尽量选择小坡口尺寸，装配前矫正构件、夹具的变形；实施多层多道焊，合理控制焊接顺序；预留焊接收缩余量等。第六，焊后及时清理杂质，表面要平整顺滑；对接接头要磨平，保证光洁度达标。
结语：
综上所述，随着建筑行业快速发展，新技术层出不穷，以悬挑钢结构桁架为例，具有自重轻、施工简单、美观性高的特点。文中结合工程实例，介绍了施工技术要点，阐述了安全防护方案和质控措施。希望为类似工程提供经验借鉴，以促进施工顺利进行，提高工程质量。
参考文献：
[1]周宇.高层建筑钢筋混凝土悬挑叠层混合空腹桁架施工关键技术[J].施工技术，2017，46（9）：24-27.
[2]邱黎.大跨度悬挑整体叠层空腹桁架结构施工技术[J].广东土木与建筑，2016，（1）.
[3]尤松，罗叠峰，余传波，等.多层悬挑钢结构安装与卸载技术[J].施工技术，2017，46（14）：75-78.
[4]王成.浅谈高层悬挑钢结构施工技术的选择[J].建筑工程技术与设计，2016，（29）：312-312.