超高层建筑转换桁架施工控制技术

超高层建筑转换桁架施工控制技术

孙志刚

120225198407304973

摘 要：在建筑工程的施工中，采用转换桁架的施工技术是比较常见的，主要是由于这种施工控制技术不仅可以提升建筑工程的整体协调性，而且所承受的荷载量也相对较大。另外，由于转换桁架本身的跨度较大，在施工的过程中还会出现严重的变形现象。在具体的施工中，超高层建筑比较容易采用这种施工技术。本文中，笔者主要对超高层建筑转换桁架的施工控制技术进行深入介绍，仅供参考。 

关键词：超高建筑；转换桁架；标高补偿；施工控制

1、预应力法施工控制技术 

　　1.1 工艺原理 

在进行超高层建筑转换桁架施工的过程中，要想全面提升转换桁架自身稳定性，减少在施工中出现的质量问题，就需要对整个超高层建筑的结构形态和其他方面进行全面分析，并根据分析方法选取适当的转换桁架控制方法，借以保证转换桁架自身稳定性，促使超高层建筑转换桁架施工更加顺利的进行。目前在在进行建筑转换桁架施工的过程中，为了保证转换桁架自身稳定性，经常采取预应力的控制方法进行施工。但是由于人们对预应力控制方法的了解还有很大的不足，针对于这一点就需要笔者对预应力控制方法进行全面分析，借以保证这种控制方法在建筑转换桁架施工中得到广泛的应用。转换层桁架结构在施工的过程中会出现一定的变形状态，这种变形的现象会在某种程度影响到混凝土结构的施工以及楼层钢板结构的安装。为了控制这一问题，相关的工作人员主要以采用转换层桁架结构为主，对施工的应力进行控制。同时，在施工的过程中还能够不断对预应力的大小进行调整，使得转换桁架形式处于水平状态。这种施工技术主要是对施工的预应力进行控制，施工人员需要对这一工作原理进行控制和明确。 
　　1.2 工艺流程 
　　在具体的施工中，工作人员应该根据具体的预应力形式来采用科学的施工流程。在施工控制的过程中，工作人员应该根据预起拱的形式来对转换桁架形式进行控制，然后利用三角拉索的形式来保证施工的预应力，保证转换桁架结果施工工程的高效进行。对于上部结构来说，桁架结构在本身重力的条件下会出现下挠的现象。然后在这一结构中，将预应力进行释放，保证桁架结构处于水平的状态。然后保证钢板以及混凝土浇筑工程的科学性进行，在这一过程中，工作人员应该严格地按照科学的施工工序来进行。在进行超高层建筑转换桁架施工的过程中，通常采取预应力方法来对转换桁架在长时间使用过程中出现的质量问题进行有效控制，这项控制技术的工作原理主要在于在进行超高层建筑转换桁架施工的过程对整个结构的预应力进行合理的调整，保证转换桁架的稳定性，借以保证上层建筑的施工。而且在这个过程中还应该对超高层建筑物在长时间使用过程中，自身转换桁架发生的变形幅度进行详细的记录，这一举措不仅仅能够保证预应力控制方法选取的合理性，还可以为下次进行超高层转换桁架施工提供有效的参考依据。 
　　另外一种方式就是利用锚固结构对预应力进行控制，这两种方式有异曲同工之处。但是主要的不同之处就是转换桁架结构的竖向预应力的设置。在转换桁架结构设置的过程中，工作人员应该将拉索的安装位置进行明确。在转换桁架安装完成之后，要保证拉索处于张拉的状态。保证不同结构的预应力达到水平。另外，施工人员还需要保证钢板、混凝土浇筑达到一定的标准程度。 
　　2 、标高同步补偿法施工控制技术 

　在进行超高层建筑转换桁架施工的过程，选取预应力法对整个施工进行合理的控制，并在这个过程中按照合理的工艺流程进行施工，这样不仅仅能够保证施工顺利进行，对于在施工中出现的问题也起到规避作用。除此之外，在这个过程中还可以采取拉索的方法来保证转换桁架的稳定性，在保证转换桁架达到稳定的状态时，对转换桁架进行混凝土浇筑，有效提升建筑物自身质量。总的来说不管采取哪一种控制方法，在实施之前都需要对整个超高层建筑物的结构形态和其他因素有一个全面的了解，并按照建筑转换桁架自身需求选取合理的控制方法，保证在进行超高层建筑施工的过程中，转换桁架自身发生变形的可能性有所下降，有效提升整个超高层建筑物自身质量。对于一些稳定性较差的转换桁架来说，在进行施工的时候，可以重复进行预应力控制方法，并保证任何一步都能够顺利进行，借以全面提升建筑转换桁架自身稳定性。 
　　2.1 工艺原理 
　　在具体超高层建筑施工的过程中，转换桁架和上部的结构之间是相互促进，相互影响大。通常情况下，其上部结构主要是为了有效的增加转换桁架本身所受到的荷载量。这样就会使得转换桁架结构出现下挠的现象。不仅如此，转换桁架本身还会对建筑结构的上部位置产生严重的影响，楼层的水平度也需要控制在标准的范围内，这样才能够促进建筑结构的整体稳定性。但是在这一过程中，转换桁架结构和上部楼层之间可能会出现应力不均的现象，因此，相关的施工人员应该在二者之间安装相应的补偿装置，这样就可以提升二者之间的水平状态。这就是标高他公布补偿法在施工过程中所体现出的工艺原理。在施工过程中，转换桁架与上部结构是相互影响的。一方面上部结构施工增加了转换桁架的荷载，使转换桁架不断下挠，另一方面转换桁架下挠又反过来影响上部结构楼层水平度。因此如果在转换桁架与上部结构之间设置标高补偿装置，及时补偿转换桁架下挠引起的上部结构标高损失，就可以确保上部结构楼层面始终处于水平状态。这就是标高同步补偿法施工控制技术工艺原理

　　2.2 同步补偿系统 
　　同步补偿系统由测量、控制、动力和可伸缩柱脚等组成。测量系统采集转换桁架和上部结构标高变化信息，为控制系统运行提供依据。控制系统在比较控制目标与监测信息的基础上，做出控制决策，并发布控制指令。动力系统根据控制指令动作，补偿转换桁架下挠引起的上部结构标高变化。可伸缩柱脚需具备伸缩功能，满足标高补偿需要。同步补偿系统属于闭环控制系统。施工前利用有限元模型预测每层框架荷载引起的转换桁架挠度；施工中利用液压千斤顶于每层框架吊装完毕后实施补偿，并将调整情况及结构内应力反馈至计算模型；根据实际情况调整模型，确定下一层施工完毕后各组千斤项的顶升数据。采用计算机控制系统对群组千斤顶实施同步或单独顶升，灵活控制楼层标高及内力。 
　　3 、高空安全防护 
　　3.1、高空安全网挂设高空散件安装时，施工下方必须采用软性安全防护。桁架安装前，在悬挑桁架正下方处拉设安全兜网，通过塔楼4根结构柱绑扎10mm的钢丝绳作为安全兜网主筋绳，将安全网铺设在主筋绳上，再通过倒链进行调节，达到安全防护的要求；在首层处设置警戒区，施工期间派专人看护，严禁人员进入。3.2、大斜撑模块式脚手架吊装初期，首先安装的部分为大斜撑，操作空间极其有限，且风险较大，为此设计模块式脚手架，在地面组装成门字形后可直接吊装至高空已焊接完成的大斜撑上，并箍紧钢构件。3.3、桁架悬挂脚手架为保证安装及涂装过程有安全的操作空间，需随桁架安装进度，搭设悬挂于钢构件之上的悬挂脚手架，实现封闭安全防护。 
　　结束语 
　　预应力法原理简单，但同时也存在技术复杂、材料消耗大、成本高等缺陷。同步补偿法是一种新颖的施工控制方法，其优点在于简单实用，控制原理简单，控制环节少。可控性强，采用先进的闭环控制系统，确保施工过程始终受控。成本低廉，同步补偿系统简单，材料设备投入少，施工成本低。 

参考文献 
　　[1]宋金祥，刘晓莉.重庆石桥广场转换桁架结构初步方案[J].山西建筑，2011（15）.
　　[2]柴海东.上海155号东街坊地块转换桁架制作技术[J].安装，2011（3）.
　　[3]王磊，张同波.青岛高新区创业中心型钢转换桁架的设计与施工[J].青岛理工大学学报，2010（5）.