上海森茂国际大厦高层钢结构安装技术

图1　区域平面

3.2　吊装方法
　　(1)钢结构吊装前应先查对所需构件型号、数量是否配套，后检查构件外观，保证安装准确无误。
　　(2)柱子吊装　先在柱子的两侧挂好钢梯，便于作业人员上下拆卸吊具，绑扎好校正用的钢丝绳。柱子安装到位后，用安装螺栓临时固定。
　　(3)钢梁吊装　钢梁吊装采用专用夹具(图2)，吊装时，把安全绳固定好，钢梁就位后用安装螺栓临时固定，并拉紧安全绳，然后再进行操作。大梁每吊吊1根安1根、小梁每吊吊2～4根逐根安装。

图2　钢梁吊装示意

4　钢框架校正
4.1　垂直度校正
　　(1)地下至地上6层以下，采用外控制网进行框架校正。6层以上采用内控制网进行框架校正。
　　(2)钢柱的垂直度用激光经纬仪校正。不垂直时，先确定偏差值，然后用手动葫芦、钢丝绳斜拉或用千斤顶向外顶钢柱，调整垂直度。一个区域柱子校正完毕、复核无误后，进行高强螺栓拧固和柱、梁节点焊接。
4.2　柱高的测量控制
　　(1)钢柱标高控制　每节框架柱安装后，都以地面标高基准点为准，采取标准钢卷尺从内筒下面的标高经逐层向上丈量在施工层上，钢柱进厂时，先用标准钢卷尺从柱顶向柱底丈量一段尺
寸，并用白油漆涂出标记，柱安装后，用水准仪实测标高，也可架在上层钢梁上直接观测柱顶标高。偏差值超过3mm的，查出原因后进行调整，由于制作、安装存在累积误差，调整困难，因此每隔6～10层需从下至上重新复核一次。对标高值进行校正后，误差较大时，在制作厂家直接调整。
　　(2)框架标高校正，用水准仪、标准钢卷尺进行实测，测定梁两端标高误差，超过规定时，进行调整。
　　(3)钢框架校正允许偏差：每节柱垂直偏差e≤1/1000，且e≤10mm；柱顶标高偏差±3mm；框架梁两端的相对标高差e≤L/1000+3mm，且e≤10mm(其中L为梁长度，单位mm)。
5　高强螺栓的施工
5.1　本工程钢结构安装使用的高强螺栓属于扭剪型，其规格分M16、M20、M22、M24 4种型号。
5.2　高强螺栓的连接和固定
　　(1)高强螺栓穿孔时应自由穿入，不许强制打入孔中或随意扩孔，螺栓穿入方向应力求一致。
　　(2)高强螺栓安装时，临时螺栓不得少于接头螺栓数量的1/3，且不得少于2个，但不得使用高强螺栓兼作临时螺栓，防止损伤高强螺栓引起扭距总数变化。
　　(3)高强螺栓安装不得在雨雪天进行，被安装构件的摩擦面应处于干燥状态。
　　(4)高强螺栓的拧紧分初拧和终拧，初拧扭矩值是终拧扭矩值的30%～50%，初拧后用颜色笔在螺母上涂上记号，每节主框架校正合格后，用专用电动扳手终拧，直至拧掉螺栓尾部的梅花头。
　　(5)高强螺栓连接部位的附近，严禁随意动用气割、电焊等，当天安装高强螺栓，必须当天初拧完毕。
　　(6)为使螺栓群中所有螺栓均匀受力，保证摩擦面摩擦系数，初拧和终拧必须按一定的顺序进行，一般高强螺栓群由中央向外拧紧，对于作业面狭小，专用终拧扳手紧固有困难的少量螺栓，可用手动测力扳手进行终拧，并在螺栓上涂白油漆以便检查。
　　(7)每个钢框架高强螺栓安装紧固顺序：最上层框架梁→最下层框架梁→中间框架梁。
6　现场手工焊接
　　本工程3层以上主梁腹板用高强螺栓连接，上、下翼缘用坡口焊接，焊接方法采用手工电弧焊。
6.1　本工程焊接钢板厚度20～36mm不等，焊接按钢框架安装程序，分4个区域进行。
6.2　在东西两面各布置2个设备平台，每个平台内设置8个电焊机，烘干箱、空压机和工具架各1个。
6.3　工程中使用低氢型焊条(E5016船用焊条)。
　　(1)本工程钢结构作业面大，焊接钢梁多，选择由内向外，装配施焊顺序，控制中心位置先行施焊，可以防止向一侧偏移的可能。
　　(2)严格按焊接工艺执行焊接，焊接顺序为先焊上层主梁，再焊下层主梁，最后焊接中层主梁(图3)。

图3　施工顺序

6.4　焊接部位的质量检查方法　外观检查和超声波检查。超声探伤为脉冲反射单垛头直接接触法，检查时间为焊接完成后24h以上。
7　现场栓钉焊接
7.1　本工程钢结构上栓钉是组合楼盖的抗剪连接件。大梁顶面为双排栓钉φ19×90@300,小梁顶面为单排栓顶φ19×90@300,栓焊的形式均为单焊。
7.2　栓钉施焊使用专用栓钉机，其型号为JSS200型，每台栓钉机配备2把A-88J焊枪。
7.3　栓钉机功率较大，电源必须连接在独立电源上，配备专用电闸箱，栓钉焊接时暂载率必须≥15%。
7.4　栓钉焊接
7.4.1　栓钉焊接工艺　将栓钉机同相应的焊枪电源接通，把栓钉套在焊枪上，把瓷环座圈放在已放好线的栓钉位置上，栓钉对准瓷环座圈顶紧，打开焊枪开关，电源即熔断瓷环座圈开始产生闪光，经短时间(0.6～1.1s)后栓钉焊接在母材上，然后清除瓷环和检查四周焊缝。
7.4.2　质量检查
　　(1)外观检查，检查栓钉是否垂直和焊层四周焊熔是否均匀，如焊层全熔化且均匀可判为合格。
　　(2)弯曲检查，以锤击判别为主，按每天产量的1/500进行弯曲检查，一般取外观有缺陷的栓钉检查，在相反方向做锤击弯曲15°，焊缝处无开裂可判为合格，弯曲后做调直，如焊缝出现裂
缝，该栓钉判为报废，在旁边增焊1只栓钉补充。

云耀祥，中国建筑第二工程局三公司，工程师，北京　100036