瑞达国际金融中心屋面钻石装饰钢结构制作及安装实例分析

孙 松

（中国建筑第七工程局有限公司福建分公司，福建 厦门 361001）

1 工程概况

瑞达国际金融中心项目位于厦门市观音山片区。项目总用地面积8205.390 m2，总建筑面积94926.58 m2。

钻石装饰钢结构位于瑞达国际金融中心北楼屋面。钻石底标高130.8m，钻石结构高度12.2m，钻石骨架采用钢管结构，内部主要为主楼核心筒骨架，核心筒作为主要抗侧力体系，钻石骨架与核心筒设置两层水平构件拉结。

图2 钻石钢结构立面图

2 技术重难点

2.1 构件加工质量

本工程钢柱与斜柱、钢梁、系杆组装过程中焊缝集中且施焊空间狭小，易出现焊接变形，焊缝缺陷等，导致现场安装出现偏差。

2.2 构件现场焊接质量

本工程存在横焊、立焊、仰焊等多种焊接方式，对焊工的操作水平要求高。

高空作业及项目所在地的气候特性，温度变化大，风大，温差控制和焊接防护是焊接过程控制的重点。

2.3 测量精度

本工程为钻石装饰钢结构，节点间相对精度要求较高，钢柱的定位是否精确影响着后续钢梁、系杆的安装。

3 解决措施

3.1 构件加工质量解决措施

①制作厂在钢结构深化前提前介入工艺分析，优化组装和焊接顺序，使构件焊缝焊接有足够的操作空间，从而降低焊接变形，确保组装精度(1)。

②制订适合本工程钻石装饰钢结构材质、壁厚、焊接型式的焊接工艺参数，确保焊接质量，优化施焊顺序达到减小焊接变形的目的。

③组装复杂节点时，明确各构件对应的方向，采用胎架就位、固定，并设置定位和反变形措施保证制作精度。

3.2 构件现场焊接质量解决措施

制定合理的焊接顺序，加强焊工培训、交底和焊接工艺的控制，焊接前进行预热、焊接过程中控制好层间温度，焊接完成后进行保温，消减焊接残余应力，避免构件出现焊接裂纹和焊接缺陷，保证构件焊接质量。

3.3 测量精度解决措施

①制作厂派人长期跟踪构件制作的进度与质量，复杂节点应有明确的工艺说明和加工流程，合理的加工措施，保证构件质量(2)。

②为保证安装精度，在每天10 点前进行测量工作，避免温差变化大导致结构变形影响测量工作。

③整体校正合格形成稳定的结构体系后再进行焊接，采取有效的控制措施避免焊接变形，焊接完成后对整体进行复测。

4 钢结构施工

4.1 工艺流程

钢结构安装施工工艺流程(3)：

图3 钢结构安装施工工艺流程图

4.2 钢结构的制作工艺

4.2.1 放样切割流程

设计图纸→施工图纸交底→计算机放样→画零件草图→切割程序的编制→编制套料图→校对→制作样板→工厂下料→钢管相贯线切割→送制造车间

4.2.2 切割程序的编制

首先启动数控相贯线切割机程序，在管切割类型截面处输入相应的切割参数，然后生成相关下料图，保存各构件相贯线程序后即可关闭程序，最后管上机，调出程序试运行切割机无误后即可点火切割。

4.2.3 钢结构的质量控制

（1）确定杆件切割长度

经过试验提前得到各杆件预留的焊接收缩量，将预留的焊接收缩量以及钢管端面机械切削坡口的加工余量算入杆件钢管的断料长度中。

（2）检验切割坡口

通过计算机在透胆的塑料薄膜上把相贯线的展开图按1:1 绘制成检验用型板，管件编号标注在型板上。此法经实践，能够很好的检验相贯线管口的准确度。

图5 钢管切割坡口

（3）检验切割长度

放样人员在每根杆件的加工票上都标示出杆件的长度，车间切割机操作员每切割完一根构件必需检查构件的长度并填表记录。

（4）提高管件切割精度

采取等离子切割使精度控制在±1mm，提高管件制造质量和尺寸精度。

表1 管件切割精度要求

4.2.4 钢结构成品管理及运输

（1）切割件的管理

为保护加工面用专用的贮存架保管加工后的管件。同时将每根钢管编号，保证现场的顺利进行。

（2）钢结构的运输

严格做好包装固定工作，对相贯焊接坡口加强保护，防止构件运输时变形。

对进场后的构件进行内部验收，对构件的的几何尺寸、外观质量、焊接坡口和组装定位点线标记进行检查，若发现问题，应及时修补解决(4)。

4.3 钢柱的安装工艺

钢柱吊装前，为便于调节钢柱的安装标高，在每一个地脚螺栓上都拧进一个螺母和盖板。

钢柱吊装就位后，将钢柱中心线与基础中心线对齐，定出钢柱的平面位置。

通过钢柱底板下的螺母微调钢柱的垂直度，直到钢柱在自由状态下，两个正交方向的垂直度偏差校正到零，即可拧紧柱脚螺栓，在此过程中钢柱标高可能会发生2.0mm 左右的微小变化。

首节钢柱的平面位置、标高和垂直度调整完毕后即可拧紧柱脚底板上下的柱脚螺栓和调节螺母，然后采用压力灌浆，用比基础混凝土高一个强度等级的铁砂混凝土进行二次灌浆。

4.3.1 钢管柱吊装

图6 钢管柱吊装示意图

采用塔吊吊装钢管柱，柱上端连板上的吊装孔作吊耳使用。起吊前，钢柱上需绑扎临时钢爬梯。起吊时，垫实钢柱的根部，通过吊钩的起升与变幅及吊臂的回转，使钢柱根部在不离地的情况下慢慢将钢柱扶直，直到钢柱保持平稳后再继续提升。为了使吊装平稳，在钢柱上端拴两根白棕绳牵引，单根绳长取柱长的1.2 倍，直径取φ16。

4.3.2 钢柱吊装测量

①钢柱吊装测量程序(5)

轴线激光点投测、测量、放线→确定柱顶位移值超偏处理→吊装钢柱、跟踪校正垂直度→柱垂直度校正→吊装核心筒横梁支撑，确定施焊顺序及特殊部位处理方法→施焊中跟踪测量→焊接合格后柱轴线偏差测量→验收

②钢柱吊装测量

吊装前，用全站仪、水准仪对柱脚螺栓的轴线位置进行检测，并对柱基标高、螺栓伸出长度进行复测，在柱底临时标高处设置支承块。

吊装就位后，用两台视线相互垂直的经纬仪对钢柱垂直度进行测量校正。

5 结论

本文通过阐述超高层屋面钻石装饰钢结构施工技术中存在的一些重难点给出解决措施，并结合本工程钻石装饰钢结构制作、安装方面的实例为对同类工程起到指导、借鉴的作用。