徐 凯，袁 渊，方道伟，毛 进，宋利鹏
（中建三局集团有限公司成都分公司，四川成都 610041）
[摘要]重庆国金中心项目T1塔楼为带有加强层的框架-核心筒结构，核心筒剪力墙采用顶模体系施工。为减小结构侧移、提高外框架抗倾覆能力，在加强层设置了伸臂桁架-腰桁架结构。由于伸臂桁架层结构复杂、构件体型庞大、节点复杂、核心筒内外存在沉降差且穿插有顶模体系、土建施工，因此对吊装、节点处理、矫正、焊接、终固均提出较高要求，施工难度大、危险性较高、施工质量难以控制。主要介绍了复杂条件下超高层建筑伸臂桁架结构的
施工方法。
[关键词]高层建筑；框架-核心筒结构；顶模体系；伸臂桁架；施工技术
[中图分类号]TU758.1 [文章编号]1002-8498(2016)08-0039-04
1 工程概况
重庆国金中心项目占地面积5.1万m2，总建筑面积约为64万m2，地下3层结构，局部为地下4层，裙房及地下室总建筑面积约26万m2，地上共有5座塔楼，T1塔楼地上62层，高度316m。T1塔楼核心筒剪力墙施工采用顶模体系进行施工。
顶模体系由支撑与顶升系统、钢平台系统、挂架及围护系统和模板系统4大部分组成。在竖向结构内壁设置预留洞，支撑箱梁通过两端的伸缩牛腿支撑在预留洞处，钢支撑立柱及液压油缸分别固接在上下两道支撑箱梁上，利用双向油缸的顶升与回收动作实现整个顶模系统的自爬升。液压油缸一次性顶升一个结构层高度，通过钢支撑立柱顶升平台，进而带动悬挂在钢桁架平台下的钢模板和挂架整体顶升。其工艺原理如图1所示。
T1塔楼在28~30层、52~54层有2道伸臂桁架．腰桁架结构，伸臂桁架贯穿核心筒四边墙体并与外框连接，腰桁架结构分布于外框结构外侧，两者形成整体框架。桁架材质采用Q345 GJC，桁架由焊接H型钢组成，最大截面为H700×900×60×80，最大板厚80mm。本文以28~30层伸臂桁架层为例说明其施工技术。桁架布置如图2所示。
2伸臂桁架安装
2.1 临时支撑安装
在浇筑28层核心筒剪力墙混凝土前，按临时支撑钢柱布置图将临时支撑钢柱埋设并固定好。根据构件质量、上部卸荷情况计算出支撑钢柱截面形状及大小，临时支撑钢柱的主要作用是对部分超重构件起临时支撑作用，保证施工过程的安全性以及焊接质量控制，在钢梁焊接完成后拆除钢柱，如图3所示。
2.2顶模桁架面外撑杆临时拆除
顶模桁架主、次弦杆间距较小，而部分伸臂桁架构件较大，在吊装这部分桁架构件时需将顶模桁架面外撑杆临时拆除，保证钢梁顺利安装，如图4所示。
2.3 钢梁、钢柱、钢板墙吊装
在吊装过程中需采取相应吊装方法保证桁架施工的可行性与安全性，当钢平台桁架间隙满足水平吊装要求时采用水平吊装，塔式起重机吊钩伸至钢平台下侧时，转动塔式起重机大臂并调整大臂幅度，使钢梁准确就位。否则采用竖向吊装，吊钩伸至钢平台下部后采用2个倒链葫芦辅助安装就位；因钢平台桁架间隙较小，吊装过程中应缓慢移动，避免碰撞。
钢梁、钢柱、钢板墙吊装完成土建绑扎钢筋，钢筋预留长度不要超过29层楼面以上1. 3m，并且在顶升前6根钢柱区域钢筋暂不绑扎。3伸臂桁架焊接
1)焊前预热
施工现场采用火焰加热法对焊口两侧区域进行焊接预热，宽度为1.5倍焊件厚度以上，且≥100mm。根据不同材质、不同板厚设定加热温度，采用红外线测温仪测温，预热温度宜在焊件反面测量，当采用正面测温时应在火焰离开后进行。本工程所用Q345 GJC不同板厚最低预热温度如下：20mm<t≤40mm, 60℃; 40mm<t≤60mm, 80℃;60mm<t≤80mm，100 ℃。
2)层间温度控制
采用火焰加热法进行层间温度的控制，焊缝焊接的层间温度应始终控制在100~150℃，且最低焊道温度不得低于预热温度，焊接过程中使用红外线测温仪进行监控。当焊缝焊接温度低于要求时，立即加热到规定要求之后再进行焊接，单节点焊缝应连续焊接完成，不得无故停焊，如遇特殊情况立即采取措施，达到施焊条件后，重新对焊缝进行加热，加热温度比焊前预热温度相应提高20～30℃。
3)焊接方法
焊接采取薄层、多道焊接，单条焊缝长度>500mm时需采取分段退焊法。每层、每道焊缝的焊道接头应错开50mm，避免焊缝中焊道搭接集中。每焊完一道后应及时清理焊渣及表面飞溅，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再焊。
4)残余应力消除
焊接过程中采用锤击焊缝区来控制残余应力。焊接残余应力产生的根本原因是由于焊缝在冷却过程中的收缩，因此，焊后用圆头小锤轻敲焊缝及其临近区域，使金属延展，抵消一些焊缝区内的收缩，从而减小或消除内应力。多层焊时，除第1层和最后一层焊缝外，每层都要锤击。第1层不锤击是为了避免产生根部裂纹；最后一层通常焊的很薄，主要为了消除由于锤击而引起的冷作硬化。
焊接完成后，采用火焰加热的方式及时对构件进行局部消除应力处理，后热处理范围控制在焊缝两侧各100mm处。测温仪在距离焊缝80~100mm处测温达到要求后用保温棉布紧裹并扎紧，让焊缝逐渐达到环境温度后方可拆除。
5)焊后检测
焊接完成24h后采用超声波无损探伤焊缝的焊接质量，同时邀请第三方检测单位同时进行平行检测，检测合格后方能进行下道工序的施工。
4伸臂桁架临时连接
考虑整个施工阶段的筒体内外不均匀沉降和变形，伸臂桁架安装好后需要采取临时固定（见图5)，待第2道桁架安装后或结构封顶再进行第1道桁架的最终固定，杆件临时固定采用高强度销轴或连接板临时连接固定。
5 型钢混凝土结构施工
5.1 钢柱区域钢筋绑扎及模板加固
对于先装梁后装柱的楼层，型钢柱区域钢筋在顶模顶升前暂不绑扎，待顶模顶升完成且型钢柱吊装完成后再绑扎。为避免钢模板影响型钢柱焊接与钢筋绑扎，需将钢柱区域的钢模板用导链下放挂在下层钢筋上，型钢柱区域钢模板改为木模板。
5.2 复杂节点钢筋绑扎
1)核心筒剪力墙内有钢板或钢梁时，将其两侧箍筋（见图6a中5号箍筋）改为拉钩，在钢板两侧进行绑扎。但剪力墙端部的横向箍筋（见图6a中8号箍筋）穿过钢板后双面焊接5d或单面焊接10d。
2)对于与外框连接的构件（见图6b中3号构件：连接板、钢牛腿），外围箍筋（见图6a中6号箍筋）与构件上的加劲板双面焊接5d。
3)钢筋绑扎时，对于需要与加劲板焊接的钢筋，由于焊接的操作空间有限，必须绑扎一根立即焊接一根。严禁将钢筋绑扎完成后再进行焊接。
5.3 筒内混凝土施工
1)混凝土浇筑过程中应严格按照顶模爬升规划控制好浇筑标高。
2)严格进行分层浇筑、分层振捣，且注意变换浇筑方向，即从中间向两端、从两端向中间交错进行。
3)混凝土养护对混凝土成型质量有较大影响，重庆地区一年温差变化较大，对混凝土进行有效养护是至关重要的一步。顶模系统顶升后即可进行混凝土养护，养护方式采用浇水养护。
6施工注意事项
1)伸臂桁架焊接位置，设计要求全熔透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，对一级焊缝探伤比例为100%，对二级焊缝探伤比例为20%。
2)筒外伸臂桁架施工按照以下施工工序进行施工：n层钢柱安装→n层钢梁安装→n+1层钢柱安装→n~n+1层斜撑安装→n+1层钢梁安装→n+2层钢柱安装→n+2层钢梁安装→剩余斜撑安装。
3)钢筋绑扎施工前，由钢筋工长对施工人员进行详细的技术交底，内容包括钢筋的规格、型号、间距、搭接长度、锚固长度、保护层厚度、机械连接的位置及焊接质量要求等，并检查钢筋大样图和配料表。
4)严格执行“三按”、“三检”和“一控”：①“三按”：严格按图纸、按工艺、按规范标准施工；②“三检”：作业班组自检、施工员复检、质检部终检；③“一控”：控制准确率、一次验收合格率。
5)浇筑混凝土前，应对钢筋进行调整。对暗柱钢筋可绑3个箍套，先行卡定上端预留钢筋的位置；对预留墙筋，可绑3道水平筋，以固定预留竖筋的位置。
7结语
复杂环境下超高层建筑伸臂桁架-腰桁架结构的安装，安装难度较大、质量控制难度较大，对各工序协调要求较高，因此钢结构、钢筋混凝土施工技术显得至关重要。重庆国金中心项目通过对施工方法及现场合理的施工组织，伸臂桁架结构顺利施工完成，结构质量良好。
