作者丨中建五局第三建设有限公司钢结构事业部（何杰，朱崎武，何贵元，曾其海）

随着钢结构施工技术水平的提高，钢结构节点设计愈发复杂、造型怪异，钢构件超重、超长、超宽现象普遍。巨型超重构件的设计给吊装设备带来了更高的要求，如何在已定吊装设备的条件下，科学、经济地分段吊装超重构件是一个难题。长沙世茂广场超高层项目实施过程中，利用钢构件在制作时不可避免需要分段的位置将巨型超重构件进行拆分，有效减少了单吊构件重量，同时保证了结构质量和施工安全。

【工程概况】长沙世茂广场为超高层写字楼和商业裙楼组成的城市综合体。地下4层，地上裙楼5层，塔楼75层，建筑总高348.5m，总建筑面积约23万㎡。项目地址位于市区中心，且相邻北侧、东南侧均存在其它在施施工项目，施工场地极其狭小。钢构件只能由东北侧临时施工道路运输进入施工现场，重型钢构件堆放于东北侧钢构件堆场，西南侧钢构件仅用于堆放轻型构件，并利用一台动臂塔吊进行钢构件的卸车、吊装。

平面布置图

塔楼结构形式为钢管混凝土框架+混凝土核心筒+伸臂桁架体系，其中伸臂桁架分别位于21～24F、37～39F、51～54F。外框常规圆管柱直径φ900～φ2500mm，壁厚18～32mm。现场吊装设备安装完成后，与伸臂桁架屈曲约束支撑、弦杆连接节点位置的钢管柱壁厚变更至55～60mm，且设计的节点立板贯穿钢管柱。加强段外框钢管柱按一层一节分段，构件重量仍超过现有塔吊的起重性能，无法满足吊装要求。

节点拆分

· 拆分原则

拆分后的构件必须满足原设计的结构安全性，满足其使用功能；拆分后的构件能够满足长途运输要求；拆分后的构件重量能够满足施工现场吊装设备的起重性能要求；构件拆分后，尽可能不增加原有焊缝数量，减小结构的安全、质量风险。

· 构件分析

第一道加强层巨型超重伸臂桁架节点施加1.5倍控制荷载作用下，仅支撑连接端头钢材达到屈服，大部分连接节点板及加劲板均处于弹性，钢管处于弹性状态。

控制荷载下，型钢应力

第一道加强层巨型超重伸臂桁架节点由4584mm长φ2500×55mm钢管柱、贯穿钢管柱的-80×3344×4949mm节点板以及40mm厚横隔板组成。圆管柱周长7850mm，需采用两块2300×7850钢板分别卷管加工，再组焊成型，钢柱中间位置不可避免存在一道环形拼接焊缝。节点板及横隔板可直接整板下料完成。

第一道加强层巨型超重伸臂桁架节点

· 拆分方案

在不增加原有焊缝数量的前提下，将巨型伸臂桁架节点拆分三部分在工厂制作。立板在工厂整体制作，两个约2300mm段钢柱及其对应的横隔板分两部分加工。

巨型伸臂桁架节点拆分

· 防变形措施

钢管柱加工成型后，在靠近开槽口位置的一端增加两个“T”字型支撑，在另一端增加“米”字型支撑，以防止开槽、运输、吊装过程中钢管柱发生变形。

钢管柱工厂开槽

钢管柱开槽时，延竖向方向每隔800mm，预留100mm长的拉结点，留至现场安装前切割，避免因过早拆除造成构件变形量加大。

节点安装

安装钢管柱一，测量校正后，完成与上段柱的焊接，复测合格后进入下道工序施工。

钢管柱一安装就位

分别拆除“米”字型支撑、拉节点。拉结点拆除时，全程跟踪测量钢管柱开槽端的直径变化情况，变形较大时暂停施工，并采取措施进行校正。

安装立板，测量定位后临时焊接固定立板，确定立板安全稳固后塔吊松勾。

立板插入钢管柱安装就位

拆除钢管柱二拉节点，安装钢管柱二，测量定位后临时焊接固定。

钢管柱二安装就位

由内至外，由下至上，先焊接横隔板与立板横焊缝，再焊接钢管柱对接焊横焊缝，最后焊接立板与钢管柱立焊缝。厚板焊接采用电加热进行焊前预热、焊后保温处理。预热区在焊缝坡口两侧，宽度大于施焊处板厚的1.5倍，且不小于100mm，在受热面背部测量预热温度，焊前预热最低温度80℃。层间温度控制在230℃以内。焊后保温温度为250～350℃，不小于1.5h。

焊接完成，经超声波探伤检测合格后，拆除所有加固措施。对整个节点进行复测，并记录数据。

【结语】世茂广场项目加强层外框钢结构施工过程中，采用巨型超重伸臂桁架节点拆分、安装技术，成功解决了后期设计的巨型超重伸臂桁架节点重量超出现有吊装设备起重性能而无法吊装的难题。在不影响结构安全、使用功能的前提下，对巨型节点进行拆分，有效减小了单吊构件的重量，降低了施工措施的成本，加快了施工进度，为今后巨型超重伸臂桁架节点拆分、安装的施工技术提供了应用实例。利用在制作时不可避免需要分段的位置将巨型超重构件进行拆分，将原有工厂焊缝转移至现场焊接，未增加焊缝数量，保证了结构的质量和施工安全，取得了良好的经济和社会效益。

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