高層建築雙塔連體鋼結構整體提公升工法
石家莊******工程建築面積71000m2，地下三層，地上二十五層，建築總高度103公尺，結構形式為框架剪力牆結構。該工程主體結構形式為大底盤、雙塔、空中聯體結構，地上一至五層裙房為整體結構（城市商業廣場），五層以上對稱聳立著兩座20層雙塔樓（商業主樓），雙塔在20層以上以五層鋼結構空中連體，構成類似「凱旋門」形式的建築。
該工程20層以上中間連體部分為鋼結構，與連體結構相連部位為型鋼混凝土梁柱。雙塔連體鋼結構長25.2m，寬24.
6m，實高18.5m，重量410噸，安裝高度96.9m。
該連體鋼結構是在五層裙房頂製作成型後採用穿心式液壓千斤頂整體提公升吊裝就位。
2.1將高空中連體鋼結構製作移到平地進行，便於測量和質量控制。地面組裝整體桁架，提公升到空中安裝就位。
2.2避免搭設高空腳手架的經濟耗費和安全隱患。
2.3同步提公升工藝避免鋼結構的區域性桿件受力不均而損壞的現象。
2.4就位控制準確，安全風險小。
2.5吊裝過程受自然環境（風、雨、雪、霧）的影響較小。
適用於大體量、大重量的構件的空中安裝，高層建築間的連體結構安裝，超大空間（體育場館、會議廳、多功能廳）的整體屋架安裝，大型起重機和其它吊裝方法完成不了的質量大、起公升高度高的大型結構吊裝，吊車無法靠近的其它部位的結構安裝。
在雙塔樓24層頂的④、⑦軸與 、 、 、 軸的8個交叉點，預埋8個吊裝牛腿，安放16個穿心式液壓千斤頂，每個千斤頂通過中心布置一束鋼絞線與被吊裝的鋼結構通過下吊點相連。結構吊裝時,通過計算機控制，液壓傳動，機械作用使千斤頂內的鋼絞線沿千斤頂中心上移，將鋼結構整體吊起，直至吊裝到對接位置。（如左圖：
吊裝牛腿、千斤頂位置圖）
5.1工藝流程
施工準備→安裝支承牛腿→安裝千斤頂→穿鋼絞線→吊物錨固點安裝→預緊鋼絞線→控制系統安裝→試提公升→正式提公升→就位→連線→拆除提公升裝置。
5.2操作要點
5.2.1施工準備：
1、土建施工垂直度控制、牛腿等預埋；
土建施工進行專項控制，確保外牆結構總體垂直度、平整度控制在10mm以內。
改進測量控制方法：對外牆模板施工除在內側進行控制外，同時進行「外控」，即在外牆大角位置用雷射經緯儀側設軸線控制線，外牆模板校正直接由「外控」軸線引測，減少了測量次數，避免工人自行由內向外引側軸線造成的誤差，減少「內控」軸線引測次數過多形成的累計誤差。解決了外牆模板沒有控制基準的問題。
改進支模方法：重新製作頂板側模，通過加寬頂板側模，使頂板側模可以通過下部的下返部分模板與牆體的接觸得到有效控制。為防止大模板拼裝中底部出現跑位，拼縫不平等問題出現，在牆體鋼筋綁紮時，上口、下口需設定頂模筋；陰、陽角部位和丁字牆部位，兩面均用兩根頂模筋加強，頂筋距角邊50～70mm，模板與模板拼接的部位頂筋位置距板接茬縫50～70mm，其餘部位按間距1000～1500mm設定，頂筋長度為牆厚２mm，上、下口頂筋位置相同，製作時必須嚴格按牆體線和模板控制線無誤差操作。
2、上支撐點及下錨點驗算及加固措施
桁架在吊裝過程中，全部荷載集中於吊點處的梁柱，除與吊點相交的梁柱外，其他結構構件幾乎不參與工作，為改變這種狀態，對塔樓結構採取臨時加固措施，採用2l125×10角鋼做斜支撐將部分外力傳至其他構件，使更多的構件參與工作，保證吊裝過程中結構安全。
下吊點處採用2l125×10角鋼做臨時加固，經計算，吊裝過程中桁架各桿件應力均遠小於鋼材屈服強度，構件處於安全狀態。
3、製作、組拼、焊接、驗收連體鋼結構；
鋼結構拼裝在群房頂進行，作業臺設在群房頂板，f-5、f-6軸線無柱的主次梁結構，以此為平台進行鋼結構拼裝，必須對其進行驗算：
經驗算知：5層桁架完全拼裝完成時，f軸梁剛好達到極限強度，標準荷載下撓度為27㎜，約為1/570（在允許範圍內），但在極限荷載下已達極限承載力，因此施工過程中應採取措施如下措施：
1）在6層增加水準線，每天早8：00晚5：00兩次測量樓板撓度；
2）測量值撓度值由監理進行記錄，每天早9：00晚5：30由總包方、監理、鋼結構分包會商監測結果，必要時可請設計院共同會商；
3）為了減少措施費用，根據撓度實際值和會商結果，由總包方、監理、鋼結構分包共同確定何時採用何種方法進行加固，任何加固方案需經監理確認後方可實施；
4）可取如下加固方案（按難易程度）：
a如在拼裝完三層桁架時，撓度在會商結果認為可以接受的範圍內，將首層桁架全部節點焊接完畢，使桁架首層形成整體，可拆除支撐在f梁上的支點，將桁架自重全部傳至f-4、f-7柱此法最為簡單。
b當撓度在會商結果認為不可以接受時，監理立即下達停工令。之後，可採取鋼結構自平衡：即從f榀一層底中部拉斜桿（索）至e榀三層梁頂部，再由e榀三層梁頂部拉斜桿（索）至d榀一層底中部，形成自平衡。
拉力為75t。
c當b方法效果不明顯時，可採取沿f軸加斜拉桿（索），從f榀一層底中部至91.9m標高處對稱加拉斜桿（索），錨固在f-4、f-7柱上。單桿張拉力為35t，此方法會影響鋼結構拼裝進度。
b、c兩辦法效果均不明顯，a、b、c三法同時使用；
上述辦法均不見效，在5層底搭腳手架，將荷載部分轉移到4層頂板。
表5.2-16層頂板施工撓度監測記錄
4、桁架吊裝過程中，有效桿件內力計算：
圖5.2-3桁架有效桿件內力計算結果
5、保證整體吊裝結構整體性
吊裝過程中，每榀桁架之間有次梁連線，沒有鋪板，次梁與桁架梁連線為鉸接，吊裝共為8個吊點，如行走不均勻，則有可能造成桁架變形，為此用φ20鋼筋做臨時斜拉桿以保證結構吊裝時結構的整體穩定性。
圖5.2-4對支撐點處結構臨時加固
6、編制整體提公升方案，組織專家組對方案進行論證、修訂、完善、批准；
5.2.2安裝支承牛腿：搭設防護架，用塔吊吊裝兩端8個支承點牛腿，校正、焊接、驗收，在牛腿上分別焊接好支撐千斤頂的支座。（見下圖）
5.2.3安裝千斤頂：用塔吊吊裝千斤頂到支承牛腿上安裝就位，每個支承牛腿上安放兩個千斤頂。（右圖）
圖5.2-7
5.2.4穿鋼絞線：用塔吊配合將鋼絞線穿入千斤頂的穿心孔，鋼鉸線的長度大於起吊高度。
5.2.5起吊物錨固點的安裝。連體鋼結構的起吊錨固點設定在支承千斤頂的正下方，用鋼板製作起吊托板，穿入鋼鉸線以夾具錨固，吊點周圍進行加固處理。（如右圖）
5.2.6預緊鋼絞線：系統全部連線並經檢查完善後啟動系統使鋼絞線處於收緊狀態。
5.2.6控制系統安裝：接通機群油缸系統、幫浦站系統、感測器系統、計算機控制系統，電控線、油路試除錯，油缸進行空行程除錯。
5.2.7試提公升：
通過集群千斤頂頂公升動作試提公升30cm後，鎖定千斤頂夾具，空中懸掛靜置24小時，測量結構構件的變形情況，檢視有無異常。起吊前和起吊後分別用經緯儀和水準儀檢查聯體構件的整體垂直度和整體平面彎曲偏差情況，偏差值不得超過《鋼結構工程施工質量驗收規範》gb50205-2001規定的允許偏差限值。
5.2.8正式提公升：試提公升穩定後，通過集群千斤頂協同迴圈往復動作正式開始提公升。千斤頂提公升工作程式如下：
①下錨具鬆馳，上錨具夾緊，被吊物負荷通過鋼絞線傳遞於上錨，油缸伸缸，張拉鋼絞線，帶動被吊物上公升乙個伸缸行程。
②當油缸全部伸出後，下錨具夾緊，被吊物負荷通過鋼絞線傳遞於下錨，由支承支座懸吊被吊物禁止，上錨具鬆馳，油缸完全回縮；
③油缸縮缸到位後，上錨具夾緊，下錨具鬆馳，被吊物負荷再次通過鋼絞線傳遞於上錨，油缸伸缸，張拉鋼絞線，帶動被吊物再次上公升乙個伸缸行程。
④通過上下錨具負荷的轉換，油缸的伸縮，將重物通過油缸的伸縮動作逐步提公升至規定高度。
集群油缸系統通過計算機控制系統對所有油缸的動作統一控制，統一指揮，動作一致（千斤頂的錨具鬆緊、油缸伸縮完全一致），完成結構件的提公升作業。
提公升過程中每桁架節點和牛腿支座部位均安排一名監測人員，隨時監測千斤頂和桁架行走情況，發現異常，立即停止作業，有總指揮安排排除故障。
5.2.9就位：通過油缸的反覆動作，將結構件吊至規定高度後，下錨具夾緊，四周用手拉葫蘆固定後等待焊接連線。
5.2.10連線：
將連體鋼結構與兩塔樓的邊柱預留鋼板進行焊接連線。在提公升過程中連體鋼結構與塔樓邊柱的預留間隙30mm，焊縫較寬，應採用堆焊與主杵桁架牛腿焊接，採用ut探傷檢驗。經質量驗收合格後，拆除提公升裝置。
幫浦站2臺、啟動櫃2套、40噸千斤頂18臺（2臺備用）、控制箱2只、主控櫃一台、壓力感測器4臺、錨具、電纜、油管、對講機、鋼絞線（直徑10mm的低鬆馳1860鋼絞線，長度大於起吊高度）、手拉葫蘆8只、經緯儀、水準儀、鋼尺、電焊機等。
表6.1 lsd40型千斤頂技術效能引數
表6.2 油幫浦資料及引數
7.1質量標準
《鋼結構工程施工質量驗收規範》gb50205-2001
塔樓邊柱砼垂直度控制在5mm內；
連體鋼結構邊跨與塔樓邊柱的間隙控制在30mm±5mm；
千斤頂伸縮同步誤差≤1.5ｍｍ；
7.2質量保證體系：
成立以專案經理為組長，技術負責人、質檢員、安全員、吊裝組長參加的質量管理小組。施工中嚴格按iso9001：2000體系標準進行施工管理，執行書面交接記錄。
專案經理全面負責吊裝作業的指揮、協調和組員職責的落實質量；技術負責人進行方案的編制，專家組論證的修訂、完善、審批，方案的交底；質檢員負責實際操作過程的檢查驗收，執行方案的情況，意外情況回報；安全員負責操作人員安全措施的監督、檢查、意外情況回報；吊裝組長負責計算機系統、幫浦站系統、油路系統、千斤頂系統的工作情況巡查。
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