摘要：珠江城煙草大廈是我國(guó)首先采用風(fēng)力發(fā)電的第一座高度為309米的超高層建筑。故按建筑結(jié)構(gòu)受風(fēng)力荷載、震動(dòng)厲害等復(fù)雜受力狀況設(shè)計(jì)為現(xiàn)場(chǎng)吊裝接頭全部用螺栓連接。本文即介紹在構(gòu)件加工制作時(shí)，通過(guò)提高每塊板件，每個(gè)零件和小部件的精度，來(lái)確保每個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量；把影響螺栓孔精度的各種因素的不利減少到最小。也即通過(guò)采用新技術(shù)，新工藝來(lái)達(dá)到高質(zhì)量地按期完成任務(wù)。
1. 概述
      1.1  廣州珠江城煙草大廈工程設(shè)計(jì)概況
      珠江城項(xiàng)目的設(shè)計(jì)獨(dú)具匠心、個(gè)性鮮明，猶如飽滿渾圓的水晶體，光滑通透，高貴典雅；建筑設(shè)計(jì)綠色環(huán)保，體現(xiàn)了技術(shù)先進(jìn)性，形象標(biāo)志性、環(huán)境協(xié)調(diào)性的統(tǒng)一，是建筑美學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)的完美結(jié)合：塔樓線條靈動(dòng)多變，利用穿插交叉的寫(xiě)意手法，彰顯塔樓的時(shí)尚、現(xiàn)代、節(jié)能理念。
      作為珠三角頂尖的綜合商務(wù)物業(yè)，珠江城的建設(shè)，標(biāo)志著廣州城市建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，對(duì)帶動(dòng)廣州珠江新城區(qū)CBD商務(wù)圈的發(fā)展體現(xiàn)廣州作為現(xiàn)代化國(guó)際大都市追求卓越的奮進(jìn)精神起了關(guān)鍵的推進(jìn)作用，同時(shí)，珠江城的節(jié)能環(huán)保理念不僅將提升珠江城區(qū)域乃至整個(gè)廣州市的形象，且在超高層建筑史上也書(shū)寫(xiě)下了濃墨重彩的一部新篇章。見(jiàn)圖1
 

廣州珠江城煙草大廈效果圖
 

1.2  工程概況：
      珠江新城工程項(xiàng)目位于廣州中央商務(wù)區(qū)的核心區(qū)域--珠江新城內(nèi)，由一棟標(biāo)高為309m的主樓和標(biāo)高為33.36m的裙樓組成。
      主樓地下5層，地上71層，標(biāo)高為309m，由寬度為13.126m，長(zhǎng)度為36m的矩形鋼筋砼結(jié)構(gòu)核心筒與長(zhǎng)度為71.2m,兩端寬度為26.25m中間寬度為30m正面為弧形的外框筒結(jié)構(gòu)組成。見(jiàn)圖2：廣州珠江城建筑效果圖。

1.3  工程特點(diǎn)分析
      珠江城采用框架核心筒結(jié)構(gòu)體系，具有結(jié)構(gòu)超高、形體新穎、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)先進(jìn)等特點(diǎn)，這就給我們工程技術(shù)人員提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
      1.3.1  結(jié)構(gòu)超高
      珠江城結(jié)構(gòu)高度達(dá)309.6m，在整個(gè)珠江地區(qū)乃至全國(guó)都處于超高層建筑的領(lǐng)先行列。
      1.3.2  形體新穎
      珠江城設(shè)計(jì)獨(dú)具一格，造型線條圓滑流暢，透明的光滑建筑立面晶瑩剔透，整個(gè)造型新穎獨(dú)特，令人嘆為觀止。
      1.3.3  結(jié)構(gòu)復(fù)雜
      主體結(jié)構(gòu)為帶端部支撐的框架核心筒體系，核心筒為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)勁性結(jié)構(gòu)；外圍柱通過(guò)設(shè)備層的外伸及帶狀桁架與核心筒相連。
      外部鋼框架由型鋼混凝土巨型角柱、組合型鋼外圍柱、端部斜支撐、鋼邊梁和樓層鋼梁組成；為提高結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，外圍柱通過(guò)外伸桁架和帶狀桁架與核心筒和巨型角柱相連。
      1.3.4  技術(shù)先進(jìn)
珠江城項(xiàng)目將風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電首次運(yùn)用于超高層建筑，同時(shí)又把國(guó)際上成熟、先進(jìn)的另外９項(xiàng)節(jié)能、環(huán)保技術(shù)，高度集成地運(yùn)用在同一建筑中，開(kāi)創(chuàng)了世界高層建筑發(fā)展的先河。
      1.4  本工程施工重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
      本工程不是一般的超高層建筑，這是因?yàn)樗鼘L(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電等首次運(yùn)用在超高層建筑上。因此，其建筑鋼結(jié)構(gòu)就必須按此引起的震動(dòng)等特殊受力狀況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果按一般的超高層建筑，要么現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)為全焊接結(jié)構(gòu)，要么為栓焊混合結(jié)構(gòu)。
      而珠江城項(xiàng)目則因考慮到應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電等引起的建筑震動(dòng)等因素而引起的復(fù)雜受力狀況，故現(xiàn)場(chǎng)安裝接頭設(shè)計(jì)成了全部用高強(qiáng)度螺栓連接的全栓結(jié)構(gòu)形式。
      這種超高層建筑的現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)采用全栓結(jié)構(gòu)形式在我國(guó)超高層建筑史上還是第一次。鑒于珠江城工程項(xiàng)目的鋼結(jié)構(gòu)量大、工期短、大量采用強(qiáng)度等級(jí)高的厚板，且現(xiàn)場(chǎng)安裝節(jié)點(diǎn)又均為高強(qiáng)度螺栓連接，故加工和安裝的難度相當(dāng)大，擬控制重點(diǎn)部位也相當(dāng)多。
      1.4.1  施工重點(diǎn)、難點(diǎn)
      （1）  構(gòu)件加工精度，特別是構(gòu)件兩端截面的加工精度；
      （2） 構(gòu)件預(yù)拱值的確定及其對(duì)端部螺栓孔加工精度的影響；
      （3）  焊接應(yīng)力與變形的控制；
      （4） 高強(qiáng)度螺栓孔群的加工精度（包括在主體結(jié)構(gòu)中幾何尺寸的控制精度）
      （5）  鋼板平整度的矯正與厚度公差的控制。
      1.4.2  加工制作重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
      本工程大量采用了高強(qiáng)螺栓連接節(jié)點(diǎn)，其螺栓孔加工量近90萬(wàn)只。由于螺栓孔數(shù)量巨大，尤其是節(jié)點(diǎn)部分，構(gòu)造復(fù)雜而螺栓孔密集（最多處有676個(gè)螺栓孔），故鋼板的平整度、制孔、裝配、焊接等各個(gè)工序均對(duì)螺栓孔的精度有所影響，進(jìn)而影響到穿孔率，因此如何保證本工程高強(qiáng)螺栓孔的穿孔率。是本工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
      針對(duì)本工程的特殊結(jié)構(gòu)，我公司生產(chǎn)技術(shù)人員通過(guò)攻關(guān)，在提高單件精度，確保整體精度的前提下，確定了“化整為零，精益求精”的指導(dǎo)思想：先將每個(gè)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)分解為數(shù)個(gè)小零件及小合攏部件，然后對(duì)每個(gè)零部件在各自的下料、加工制作、拼裝、焊前驗(yàn)收、焊接、焊后矯正驗(yàn)收，最后在精確制作的胎架上進(jìn)行組裝。由于嚴(yán)格控制了每一道工序，高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)地滿足每一項(xiàng)精度要求，確保了每個(gè)構(gòu)件出場(chǎng)時(shí)的質(zhì)量，就保證了現(xiàn)場(chǎng)安裝工作的順利進(jìn)行和質(zhì)量要求，進(jìn)而滿足整體建筑的使用和外觀要求。
      2.  廠內(nèi)加工制作工藝說(shuō)明
      2.1  放樣下料要求
      2.1.1  當(dāng)構(gòu)件因材料規(guī)格限制需進(jìn)行拼接時(shí)，宜先拼接、對(duì)接焊、檢驗(yàn)、矯正合格后，再按零件尺寸整體劃線、數(shù)控切割、小料加工等；并必須滿足以下規(guī)定：
      （1） 所有桿件應(yīng)盡可能按最大長(zhǎng)度下料，同時(shí)注意材料的利用率。圖上有注明斷頭時(shí)，按圖施工;圖上無(wú)注明斷頭時(shí)，斷頭必須避開(kāi)構(gòu)架或開(kāi)孔邊緣200mm以上,且拼接位置應(yīng)留在內(nèi)力較小處，即斷頭應(yīng)避開(kāi)構(gòu)件長(zhǎng)度L的中間L/3部分。
      （2） 拼接鋼板長(zhǎng)度最短不得小于2倍的板寬，且不得小于600mm；
      2.1.2 當(dāng)不同厚度的鋼板拼接時(shí)，當(dāng)板厚相差超過(guò)4mm時(shí)應(yīng)作刨斜處理，刨斜比例為不大于1:4;同時(shí)對(duì)于削斜開(kāi)坡口后無(wú)過(guò)渡段的，需另行考慮，確保開(kāi)設(shè)坡口后有過(guò)渡段。
      2.1.3  焊接H型柱/梁/支撐等如需進(jìn)行對(duì)接時(shí)，其面、腹板的接頭形式采用階梯形對(duì)接接頭形式；即其面、腹板接頭不得在同一截面內(nèi)，應(yīng)互相錯(cuò)開(kāi)200mm以上，同時(shí)要避開(kāi)其上之加勁板安裝位置線，避開(kāi)距離不得小于150mm。
      2.1.4  孔機(jī)加工余量的加放：
      （1） 直徑大于80mm的孔需鏜孔，放樣時(shí)按直徑縮小8mm畫(huà)線，由風(fēng)割或鉆孔而成；此8mm作為余量送去鏜孔至圖紙尺寸。（不包括灌漿孔、透氣孔等精度要求較低的孔）；
      （2） 直徑≤80mm的孔可采用直接鉆孔的方法。——除精度要求較高，工藝注明需鏜孔外；
      （3）  精度要求較低的孔，可直接切割而成；（如灌漿孔/透氣孔等）
      （4） 設(shè)備孔開(kāi)制說(shuō)明：
      起拱鋼梁上設(shè)備孔，由車間進(jìn)行開(kāi)制；
      非起拱鋼梁上設(shè)備孔，由放樣下料時(shí)直接開(kāi)制；
      （5）  當(dāng)材料需要代用時(shí)，應(yīng)征得設(shè)計(jì)、工藝部門(mén)的同意方可代用;
      2.2  余量的加放
      2.2.1  總則
      （1） 每條對(duì)接縫加放2mm焊接收縮余量；
      （2）  構(gòu)件中全熔透長(zhǎng)度兩端均各加長(zhǎng)50mm; 
      2.2.2  所有鋼柱，鋼梁，支撐和牛腿，若由拼接的H鋼，箱形鋼等組成在其長(zhǎng)度方向均應(yīng)按要求加放焊接收縮余量。
      2.2.3  另外由于在鋼柱、鋼梁、支撐和牛腿處的加勁板，（連接板）；以及因有栓釘焊，也均要按一定要求加放焊接余量。
      2.2.4  若是由軋制H鋼組成這些零部件，對(duì)加勁板（連接板）及在其上裝焊牛腿等，也要按一定要求在長(zhǎng)度方向加放焊接收縮余量。
      2.2.5  H型和箱型鋼柱、鋼梁，其長(zhǎng)度方向的上下端均應(yīng)各放8mm端銑余量。
      2.2.6  T型梁、支撐、牛腿
      說(shuō)明：T200*400*13*21的T排零件，均采用軋制的H型鋼切割而成，無(wú)需拼接成型；
      此規(guī)格的T型梁、支撐：下料時(shí)長(zhǎng)度方向均加放30mm的火工矯正余量；
      此規(guī)格的T型牛腿：下料時(shí)長(zhǎng)度方向均加放10mm的火工矯正余量；
      2.2.7  起拱鋼梁
      （1） 鋼梁的起拱均按照設(shè)計(jì)圖所標(biāo)注的起拱值進(jìn)行起拱；
      （2）  余量的設(shè)置
      對(duì)于需起拱的拼接H型鋼梁和軋制H型鋼梁：
      放樣下料時(shí)，在其鋼梁兩端各加放30mm余量.待火工起拱后，按照?qǐng)D紙要求劃線鉆孔；
      （3） 由火工加熱起拱的鋼梁可采用三折線法起拱，加熱溫度不超過(guò)700℃。
      （4）由放樣草圖直接做出的拱度應(yīng)做成起拱大圓弧，不為折線狀。
      （5） 特殊規(guī)格鋼梁起拱要求
      由于材料規(guī)格采購(gòu)的限制，圖紙上要求起拱的構(gòu)件，如規(guī)格為拼焊BH700*300*13*35時(shí),按以下要求進(jìn)行：
      1）此拼制的腹板放樣、下料切割時(shí)按不起拱進(jìn)行；
      2）車間制作時(shí)，采用火工起拱的形式；
      此H型鋼拼制時(shí)具體的焊接順序依照如下進(jìn)行：

全栓鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑起拱下平面

3）余量的設(shè)置：面腹板兩端均加放30mm余量；
      2.3  焊縫坡口說(shuō)明
      2.3.1  全栓接鋼結(jié)構(gòu)對(duì)焊接的要求
      由于本工程在現(xiàn)場(chǎng)的對(duì)接安裝為全螺栓連接，這就對(duì)構(gòu)件的加工制作提出了特別高的要求。而在加工制作時(shí)各種因素都對(duì)螺栓連接處的尺寸精度有很大的影響。如果不加以重視，則很可能造成現(xiàn)場(chǎng)吊裝時(shí)不能滿足100%的通孔要求。
      在這些因素中，焊接的影響尤為重要。在確保焊接質(zhì)量的問(wèn)題中，首先就要處理好焊接坡口問(wèn)題。
      由于本工程項(xiàng)目中的各種結(jié)構(gòu)形式非常復(fù)雜——節(jié)點(diǎn)處三維方向均有用螺栓連接的構(gòu)件，（其中包括大量采用牛腿與相應(yīng)構(gòu)件對(duì)接的形式），因此其受力就尤其復(fù)雜。
這些構(gòu)件包括：
      （1）鋼柱及其牛腿；
      （2）水平支撐及鋼梁及其牛腿；
      （3）垂直支撐及其牛腿；
      （4）帶狀桁架和外伸桁架及其牛腿。
      為此，就要嚴(yán)格按各種相應(yīng)的規(guī)范，規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，故進(jìn)行深化設(shè)計(jì)時(shí)，就根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式和受力狀況來(lái)確定該構(gòu)件的各組成部分：板，零件和小部件的全熔透或部分熔透焊的焊接要求和焊縫坡口形式，才能在整個(gè)焊接過(guò)程中確保焊接質(zhì)量。
      2.3.2  特殊焊縫參改原則說(shuō)明
      （1） 當(dāng)面板厚度小于腹板厚度的H型牛腿自身角接焊縫
當(dāng)為全熔透時(shí)，此種狀況的焊接變形量較大，因此將此類牛腿自身拼接要求改為等強(qiáng)焊縫要求（且取得原設(shè)計(jì)的同意；下同）等強(qiáng)焊縫坡口形式，如下圖3所示：
 

全栓鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑等強(qiáng)焊接坡口

（2） H型本體上與桁架連接的牛腿對(duì)應(yīng)處勁板與本體面、腹板之間的角接焊縫當(dāng)為全熔透時(shí)，此焊接變形量較大，因此將此類角接焊接要求改為等強(qiáng)焊縫要求；等強(qiáng)焊縫坡口形式，如下圖4所示：
 

2.3.3  特殊焊縫處構(gòu)造示例：
      2.3.1  特殊H型牛腿焊縫要求（指與鋼梁連接的H型牛腿）
      （1）牛腿翼緣板、腹板均為螺栓連接的H型牛腿，其翼緣板、腹板與本體之間的角接焊縫要求，如下圖5所示：

廣州珠江城煙草大廈牛腿與本體間的焊縫

（2）牛腿翼緣板三面均需與本體焊接的H型牛腿，此類H型牛腿的自身組合焊縫、及翼緣板、腹板與主體之間的角接焊縫要求，如下圖6所示：

廣州珠江城煙草大廈連接焊縫

3）鋼柱上特殊節(jié)點(diǎn)處焊縫要求
      1）構(gòu)件號(hào)為*TZ1～*TZ4鋼柱上節(jié)點(diǎn)處勁板及牛腿的焊縫要求，如下圖7所示：

2）鋼柱上X型節(jié)點(diǎn)焊縫要求，如下圖8所示：

2.4  反變形的設(shè)置
      2.4.1  H鋼柱反變形的設(shè)置：
      （1）  考慮因構(gòu)件過(guò)短，矯正機(jī)無(wú)法矯正，故當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)度不大于2米時(shí)，均需壓制反變形；
      （2） 在無(wú)法矯正或面板板厚不大于2倍腹板板厚情況之外,均需壓制反變形。
      （3） 壓制反變形的具體角度需根據(jù)不同焊接要求及不同厚度而定;
      如 1）、BH1000*1000*50*50：自身拼接均為全熔透時(shí)，壓制反變形179度;
      2）、BH1600*1600*50*80：自身拼接既有全熔透，又有局部熔透時(shí)，壓制反變形179.5度;
      3）、BH350*350*25*25：自身拼接既有全熔透，又有局部熔透時(shí)，壓制反變形178.5度;
      4）、BH600*950*60*80/BH600*900*60*80/BH600*900*60*60（組合鋼柱）：
      以上型材當(dāng)自身拼接既有全熔透，又有局部熔透時(shí)，壓制反變形179.5度；
      2.4.2  H鋼梁、支撐、牛腿反變形的設(shè)置：
      （1）  當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)度不大于2米時(shí)，均需壓制反變形； 
      （2） 在無(wú)法矯正或面板板厚不大于2倍腹板板厚情況之外,均需壓制反變形,
      （3）  壓制反變形的具體角度需根據(jù)不同焊接要求及不同厚度而定;
      1）、自身拼接均為全熔透時(shí):
      當(dāng)腹板厚度t小于50mm時(shí)，面板厚度t大于50mm時(shí)，不壓制反變形；
      當(dāng)腹板、面板厚度t大于等于50mm時(shí)，壓制179.5度反變形;
      當(dāng)腹板、面板厚度35小于t小于50mm時(shí)，壓制179度反變形;
      2）、自身拼接均為全局部熔透或雙面角焊縫時(shí):
      當(dāng)腹板大于面板厚度的情況下,需壓制179.5度反變形;但當(dāng)面/腹板厚度大于等于60mm時(shí),均無(wú)需壓制反變形;
      當(dāng)腹板小于面板厚度的情況下,且腹板厚度t小于35mm、面板厚度t大于35mm時(shí)，不壓制反變形;
      當(dāng)腹板小于面板厚度的情況下,且腹板厚度t大于35mm、面板厚度t大于35mm時(shí)，壓制179.5反變形;
      2.5 典型構(gòu)件的裝焊工藝示例
      2.5.1  構(gòu)件的各組成部分：板、零件及小部件的放樣下料、切割、加工（包括壓反變形），以及小合攏裝焊校正、起拱、鉆孔等。每道工序均在施工過(guò)程中認(rèn)真執(zhí)行工藝紀(jì)律，并在經(jīng)三檢（自檢、互檢和專檢）之后，方可進(jìn)入下道工序。
      2.5.2  構(gòu)件的工藝流程
      （1）地面定位基準(zhǔn)線的畫(huà)線¬；
      （2）專用組裝胎架的制作；
      （3）鋼柱下翼緣的定位；
      （4）鋼柱腹板安裝位置線的畫(huà)線；
      （5）鋼柱中腹板的定位；
      （6）鋼柱上翼緣的定位；
      （7）組裝焊接；
      （8）鋼柱側(cè)腹板的定位；
      （9）組裝焊接；
      （10）柱本體上零部件安裝位置線的畫(huà)線；
      （11）鋼柱上各加勁板、隔板的安裝并焊接；
      （12）鋼柱下端的小零件的安裝焊接（已預(yù)先進(jìn)行好小合攏，并鉆孔）；
      （13）鋼柱各水平牛腿及上側(cè)面直牛腿、斜牛腿的安裝；
      （14）翻身定位并安裝鋼柱下側(cè)面直牛腿、斜牛腿；
      （15）牛腿上加勁板、隅撐連接板安裝位置線的劃線；
      （16）牛腿上加勁板、隅撐連接板的安裝；
      （17）自檢、互檢、提交專職檢查員驗(yàn)收合格后整體焊接；
      （18）鋼柱重新定位、校正以及耳板安裝位置線的畫(huà)線；
      （19）耳板的安裝及焊接；
      （20）自檢、互檢合格后，提交專職檢查員及駐廠監(jiān)理進(jìn)行完整性驗(yàn)收；
      2.5.3  典型構(gòu)件的裝焊細(xì)則示例：
      ①以構(gòu)件18TZ8鋼柱為例說(shuō)明：見(jiàn)圖11
      （1）以Y型鋼柱18TZ8型為例說(shuō)明見(jiàn)圖11
      1）由于上、下翼緣板中間有一部分零件必須采用退裝焊法，否則就會(huì)造成有的零件板無(wú)法裝焊。
      2）另外一定要按預(yù)訂的程序進(jìn)行裝配焊接，以盡量減少焊接應(yīng)力和變形。
      3）所有組成構(gòu)件的板，零件，小部件在組裝構(gòu)件前均需按要求進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可參與構(gòu)件組裝,圖9。

 （2）裝焊細(xì)則：
      1）地面定位基準(zhǔn)線的畫(huà)線

2）、專用組裝胎架的制作

3）、按照“2.6.2構(gòu)件的工藝流程”中的3）～19）進(jìn)行逐步畫(huà)線、吊裝和焊接各零部件（下底板、中腹板，中腹板，外腹板，上面板）以及各板件（連接板，加勁板等）和相關(guān)已合攏的各種牛腿（包括孔已鉆孔）注意在吊裝定位時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)該零部件在該構(gòu)件的位置線、角度及螺栓孔與相關(guān)部件的位置精度。并在焊接時(shí)注意焊接程序，以盡量減少其對(duì)構(gòu)件整體的應(yīng)力應(yīng)變，從而確保螺栓孔的精度。另外為避免在上、下面板和中、外腹板之間的加強(qiáng)板連接板裝好后無(wú)法焊接，采取逐步退裝法：即裝好一塊，焊接一塊，并檢查合格一塊；再裝、焊、檢下一塊，直至完成。
      4）、畫(huà)好鋼柱上隅撐連接板及耳板安裝位置線；然后進(jìn)行安裝焊接如下圖12。

5）完整性驗(yàn)收如圖13

2.5.4  公差要求：
      （1）、鋼柱高度：±1mm
      （2）、鋼柱寬度：±2mm
      （3）、腹板中心偏移：±1mm
      （4）、翼緣板垂直度：±2mm
      （5）、柱身彎曲矢高：L/1000mm，且不大于10mm
      （6）、柱身扭曲：H/250，且不大于5mm
      （7）、腹板局部平面度：2mm
      （8）、牛腿最外側(cè)螺栓孔至柱中心線的距離：±1mm
      （9）、牛腿端部到柱中心的距離：±2mm
      （10）、牛腿上平面相互之間的開(kāi)檔尺寸：±2mm
      （11）、牛腿的翹曲或扭曲：2mm
      （12）、柱底最外側(cè)螺栓孔至柱頂?shù)木嚯x：±1mm

3.  關(guān)于桁架構(gòu)件的預(yù)拼裝說(shuō)明
      3.1  預(yù)拼裝的目的
      由于本工程的帶狀桁架和引伸桁架結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，如圖14所示，其安裝精度要求非常高，故本公司對(duì)已加工好的構(gòu)件進(jìn)行一次預(yù)拼裝，以檢測(cè)加工制作的精度，是否能保證現(xiàn)場(chǎng)拼裝及現(xiàn)場(chǎng)全栓結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量達(dá)到規(guī)范、設(shè)計(jì)要求；亦即能否滿足現(xiàn)場(chǎng)一次拼裝和吊裝成功率，故在廠內(nèi)進(jìn)行桁架的預(yù)拼裝是非常必要的。

3.2  桁架構(gòu)件預(yù)拼裝方法
      由于桁架構(gòu)件較大，整個(gè)外框水平投影尺寸則更大，是無(wú)法進(jìn)行整體分段預(yù)組裝的。故根據(jù)工廠的拼裝平臺(tái)以及拼裝的目的，將構(gòu)件分為若干個(gè)分區(qū)來(lái)進(jìn)行拼裝，以檢驗(yàn)構(gòu)件加工的制作精度。
      3.2.1  桁架寬度方向(水平方向)的預(yù)拼裝方法
      構(gòu)件在寬度方向上的預(yù)拼裝采用分段預(yù)拼的方法進(jìn)行，現(xiàn)取其中兩個(gè)分區(qū)進(jìn)行說(shuō)明，如下圖15所示：

3.2.2  桁架高度方向的預(yù)拼裝方法
外框構(gòu)件在高度方向上的預(yù)拼均采用兩節(jié)柱子為一個(gè)拼裝單元進(jìn)行拼裝，下圖為23F~27F層高度方向單個(gè)預(yù)拼單元示意圖16：

3.2.3  外框構(gòu)件的預(yù)拼裝細(xì)則工藝(以軸線T2-T4間的分區(qū)為例)
      （1） 拼裝胎架面的確定：
      為方便預(yù)拼裝，一般采用臥拼的方法進(jìn)行.即將其中同一樓層面的節(jié)點(diǎn)的中心置于水平，同時(shí)保證鋼梁的面板垂直于大地，以利控制拼裝的精度及質(zhì)量。
      （2）  地面基準(zhǔn)線的畫(huà)線
      根據(jù)工藝所提供的預(yù)拼裝線型圖在平臺(tái)上進(jìn)行定位基準(zhǔn)線的畫(huà)設(shè)，即根據(jù)預(yù)拼裝單元的實(shí)際投影尺寸，在平臺(tái)上劃出節(jié)點(diǎn)和桿件在平臺(tái)上投影的X、Y方向的中心線及外形線等，同時(shí)畫(huà)出胎架模板設(shè)置的位置線，畫(huà)線后如下圖17所示：

（3）預(yù)拼裝胎架的設(shè)置要求
      1）、由于預(yù)拼裝胎架是保證構(gòu)件預(yù)拼裝精度的首要條件，因此預(yù)拼裝胎架必須有一定的承載力，并且必須保證胎架設(shè)置的正確性。
      2）、本工程構(gòu)件外形尺寸較大，且重量較重，故預(yù)拼裝胎架必須在重型平臺(tái)上進(jìn)行預(yù)拼，以防止胎架發(fā)生沉降變形。
      3）、 根據(jù)平臺(tái)上的胎架定位線進(jìn)行胎架豎撐及斜撐的設(shè)置，使胎架自身有足夠的剛度。
      4）、胎架豎撐設(shè)置后進(jìn)行胎架模板的安裝，胎架高度必須嚴(yán)格控制，胎架高度按結(jié)構(gòu)模型中的尺寸進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)化，胎架標(biāo)高定位采用全站儀進(jìn)行精確定位，確保胎架的標(biāo)高誤差不大于0.5mm，注意在露天作業(yè)環(huán)境下，為避免日照變化引起的溫差影響，此項(xiàng)工作應(yīng)在凌晨或溫度相對(duì)穩(wěn)定的情況下實(shí)施。
      5）、胎架模板的設(shè)置，必須保證節(jié)點(diǎn)和外筒柱的定位方便，且要安全可靠，因此，需設(shè)置專用定位模板，如下圖示，胎架模板須采用數(shù)控切割，以保證胎架的組裝定位精度。胎架模板示意圖見(jiàn)圖18。

 6）、胎架設(shè)置后，必須進(jìn)行自檢自查，然后提交專職質(zhì)檢員進(jìn)行驗(yàn)收，合格方可使用，設(shè)置后的拼裝胎架如圖19所示：

（4） 外框柱節(jié)點(diǎn)的定位
      1）、定位前必須根據(jù)工藝要求在節(jié)點(diǎn)的柱端部分畫(huà)出拼裝定位中心線。
      2）、 然后將第一個(gè)Y形節(jié)點(diǎn)吊上胎架，根據(jù)地面外形線以及定位中心線進(jìn)行定位，即把Y形節(jié)點(diǎn)端口的拼裝定位中心線分別對(duì)齊地面中心線，同時(shí)將各端口分別對(duì)齊地面基準(zhǔn)線，再檢測(cè)各控制點(diǎn)的水平標(biāo)高是否符合要求，如有誤差進(jìn)行調(diào)整，直至滿足拼裝要求，在定位過(guò)程中配以全站儀進(jìn)行精確定位，定位后與胎架搭焊牢固，并將其端口用槽鋼支撐牢靠如圖20所示：

3）、分別依次進(jìn)行其它柱節(jié)點(diǎn)的定位，其要求及方法與上相同，定位過(guò)程如圖21所示：

4）、然后將外框柱節(jié)點(diǎn)間的連接板分別用銷軸或螺栓進(jìn)行固定（銷軸或螺栓的直徑比螺栓孔小1mm以內(nèi)），如圖22所示

（5） 與外框柱相連的水平梁及斜撐的定位
      在柱節(jié)點(diǎn)定位后，逐步吊裝與外框柱相連的水平梁及斜撐的定位，水平梁及斜撐定位時(shí)要小心輕放，不得與柱節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生撞擊，以防移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，定位時(shí)將其中心線對(duì)齊地面中心線，在保證中心線后查看端部與節(jié)點(diǎn)間的連接，即焊縫間隙，板邊差，連接板對(duì)接接口等，對(duì)超差要進(jìn)行修整，以符合安裝要求，與外框柱相連的水平梁及斜撐定位后如下圖23所示：

3.2.4  檢查、測(cè)量驗(yàn)收和標(biāo)記
      外框構(gòu)件定位結(jié)束后，通過(guò)精確調(diào)整進(jìn)行自檢自查，然后組織相關(guān)人員進(jìn)行整體檢查、測(cè)量和驗(yàn)收，對(duì)于關(guān)鍵部位的測(cè)量，如坡口間隙、板邊差、構(gòu)件開(kāi)檔尺寸、斜撐與柱及梁的角度、整體線型等必須填寫(xiě)預(yù)拼裝記錄；預(yù)拼裝檢查驗(yàn)收后，進(jìn)行構(gòu)件間的對(duì)號(hào)入座標(biāo)記，鋼梁在兩端標(biāo)明各自對(duì)應(yīng)的軸線號(hào)，明確現(xiàn)場(chǎng)安裝方向，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)連接處打上對(duì)合標(biāo)記線，作為現(xiàn)場(chǎng)安裝的依據(jù)。
      3.2.5  公差要求見(jiàn)表1

4.結(jié)語(yǔ)
      珠江城煙草大廈工程與一般的超高層建筑（高度為309米）的不同之處在于：它將風(fēng)力發(fā)電首次運(yùn)用在超高層建筑上。風(fēng)能發(fā)電是珠江城節(jié)能的一大亮點(diǎn)，由于珠江城建筑朝向南偏東13度，可充分利用廣州市的東南風(fēng)資源，為此在大樓的中部和上部設(shè)備層設(shè)置高性能的風(fēng)渦輪發(fā)電機(jī)四臺(tái)，開(kāi)創(chuàng)了在超高層建筑上運(yùn)用風(fēng)力發(fā)電的先河。因此，其鋼結(jié)構(gòu)就必須按因迎面受風(fēng)而引起建筑的震動(dòng)等特殊受力狀況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。為減少現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量大接頭設(shè)計(jì)成全部用高強(qiáng)螺栓連接，這種在高309米的超高層建筑的現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)采用全栓聯(lián)接形式，在我國(guó)超高層建筑史上是第一次！
      要確?，F(xiàn)場(chǎng)全栓結(jié)構(gòu)安裝時(shí)100%的通孔率，就必須在加工制作和預(yù)拼裝時(shí)，對(duì)構(gòu)造極其復(fù)雜且螺栓孔非常密集的鋼結(jié)構(gòu)件的精度有嚴(yán)格的要求和確保措施。
為此，我們滬寧通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，確定“化整為零，精益求精”的指導(dǎo)思想，只有提高單件精度，才能確保整體的質(zhì)量：對(duì)每個(gè)組成鋼構(gòu)件的板件，小零件，小部件的下料，加工制作，拼裝，焊接矯正等各道工序都嚴(yán)格把關(guān)；不驗(yàn)收合格絕不流入下道工序的質(zhì)量過(guò)程控制。
這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，精益求精的工作態(tài)度，對(duì)科技創(chuàng)新的執(zhí)著追求，才能使工程的質(zhì)量得到充分的保證。
      作者簡(jiǎn)介：高繼領(lǐng)（1972-）江蘇滬寧鋼機(jī)股份有限公司副總經(jīng)理，高級(jí)工程師，
      聯(lián)系地址：江蘇省宜興市張渚鎮(zhèn)百家村214231