高空大跨度非对称钢结构连廊提升技术研究（1）

随着社会经济的迅速发展，人们对建筑舒适性、美观性的要求日益增高。钢结构是建筑领域中常见的结构体系之一，其中大跨度的钢结构连廊是建筑体系的重要组成部分。连廊结构是指两个主体结构间的架空连接体，由于其造型美观、施工周期短，可实现建筑体间的空间共享，被广泛应用于大型公共场馆及超高层建筑。大跨度钢结构连廊整体安装是施工的重难点，传统的高空散装技术具有较大的安全隐患和质量问题，现场机械设备的提升水平也难以达到吊装要求；同时在以往的研究中，连廊结构多为对称结构设计，受力均匀且提升难度低，而特殊形状的连廊结构一般通过高空散装的方法提升，不仅精度低、难度大、危险系数高，而且不适合大跨度连廊结构提升。

本研究提出一种针对高空大跨度非对称钢结构连廊的提升技术，提出“分区拼装，阶段提升，高空组装”的思想，显著降低了施工难度，并通过设置提升支架、悬挑支架和转换钢梁，保证了结构质量和施工安全，具有良好的作业效益和安全保障，并有利于控制工期和施工成本。

1 工程概况

本工程位于深圳市南山区，占地面积37250m2，内有3栋塔楼以及10栋公馆，其中钢结构连廊位于A塔楼与B塔楼之间，呈Z字形布置，连接A、B塔楼的15~17层，如图1所示。由于场地狭小，且B塔楼1~8层南侧设置展示区，因此连廊结构难以在施工场地内完整拼装。

图1 钢结构连廊模型

本工程的钢结构连廊为桁架结构，安装标高64.850~73.950m，整体跨度58m，主桁架为6榀，共2层，其中在B塔楼前端的悬挑段长度约20m，如图2所示。

图2 钢结构连廊结构示意

构件截面形式主要为焊接型H型钢、焊接箱形钢，材质为Q420B及Q355B，H型钢最大截面尺寸为H1500mm×600mm×60mm×60mm，箱形钢最大截面尺寸为B2700mm×800mm×80mm×80mm。钢连廊总重（含楼承板）约3200t，各构件的连接及与建筑物的连接主要为刚性连接。

2 高空大跨度非对称钢结构连廊提升

根据工程状况与连廊构造，本工程钢结构连廊有如下特点。

（1）由于钢结构连廊连接的两栋塔楼是错开布置的，因此连廊结构不能设计为对称结构，且由于连廊质量分布不均匀，常规整体提升容易导致结构倾覆。

（2）受现场空间限制（B塔楼悬挑连廊下方为B塔楼展示区），钢结构连廊难以整体拼装，需分区拼装后组装。

（3）本工程钢结构连廊安装标高较大（64.850~ 73.950?m），工程量大（3200t），不能采用传统高空散装的方式。

针对以上设计特点，本研究提出“分区拼装，阶段提升，高空组装”的高空大跨度非对称钢结构连廊的提升方法，将连廊结构在B塔楼的悬挑部分和A、B塔楼中间的部分分区组装，先提升悬挑部分，然后利用悬挑连廊结构和A、B塔楼提升剩余的连廊结构。这样不仅悬挑提升的重量大幅降低，连廊提升时受力更加均匀，而且可以直接在高空进行组装，大幅降低安装施工难度，突破了空间限制，有利于质量、安全、工期和施工成本的控制。

2.1 连廊结构分区及提升吊点设置

根据连廊结构特点及现场空间布置，将钢结构连廊划分为提升一区（B塔楼钢结构连廊悬挑段）和提升二区（A、B塔楼之间钢梁廊分段），同时根据提升结构受力特点，在提升一区设置4个吊点（D1–1、D1–2、D1–3、D1–4），其中2个吊点布置在靠近A塔楼的端部，2个吊点布置在悬挑结构端部；提升二区设置6个吊点（D2–1、D2–2、D2–3、D2–4、D2–5、D2–6），其中5个吊点布置在靠近A、B塔楼的位置，1个吊点布置在靠近提升一区连廊结构的悬挑段端部位置，如图3所示。

图3 提升分区及吊点设置

这样布置的意义在于，连廊一区提升时，悬挑结构是均匀受力的，因此通过悬挑支架在端部的位置提升；连廊二区北侧钢结构数量多、重量大，因此在北侧靠近塔楼的位置分别设置2个吊点，而在南侧则通过已经提升的连廊一区与A塔楼对称布置吊点，以达到平衡、对称的提升效果。

2.2 提升设施深化

（1）提升支架。针对连廊结构提升的受力特点，本工程设计两类提升支架：对于悬挑段结构，深化设计悬挑支架（图4），其他则使用小型提升支架。其中用于提升吊点D1–3和D1–4的悬挑分段为最不利荷载位置，是承载检验中需要重点关注的。 

图4 悬挑支架

（2）转换钢梁。由于钢连廊结构重量大，且架体较高受风荷载作用较大，为满足建筑竖向传力合理且满足抗风和抗震要求，在连廊结构与塔楼衔接楼层设置型钢梁式转换结构，将连廊结构的荷载作用传递到下部结构，保证建筑竖向受力合理。

2.3 连廊提升

2.3.1 提升一区

提升一区钢结构连廊提升步骤如下：首先按拼装点位设置拼装胎架；然后在胎架上拼装钢连廊结构，拼装完成后安装下吊点，在吊点位置安装悬挑大支架；最后通过悬挑支架进行连廊结构提升至设计 标高。

2.3.2 提升二区

提升二区钢连廊提升步骤与提升一区相似，首先在地面布置胎架，然后在胎架上拼装连廊结构，由于提升二区的提升支架结构比较简单，故可以随塔楼预埋进度提前安装（吊点D2–5对应提升支架在提升一区连廊结构提升后即可安装），同时需对支架附着的墙柱进行加强处理，最后将连廊结构提升至设计标高。

2.3.3 提升过程监控

液压同步提升施工通过传感监测和电子计算机集中控制，在施工过程中，取集群液压提升器中的任意提升速度和行程位移值为标准值，用作同步控制策略中速度和位移的基准值。通过电子计算机控制，跟踪对比其余液压提升器的位移量，根据两点间位移差进行动态调整，保证连廊结构各部分在提升过程中始终保持同步。