云南电网有限责任公司德宏梁河供电局 李明星

巨型结构体系在超高层建筑中有着极为广泛的应用，能够进一步展现出其材料性能优势，但结合实际情况来看，双体多腔室组合巨柱施工在实际应用的过程中，仍面临着多方面影响因素，基于此对其展开深层次的探索。

1 研究背景

现如今，我国经济发展速度得到了前所未有的提升，在这一时代背景下，超高层钢结构较之以往也有了进一步的发展。对于当前我国所具有的超高层建筑来说，其较常应用的组合多腔室巨柱大多属于单体巨柱，具体指的是通过隔板对现有的单个巨柱进行划分，进而使其内部分成多个腔室。本文所述的工程使用的为双体多腔室组合巨柱，其主要指的是采用两个多腔室巨柱组合形成的一个巨柱，其不仅仅包含着巨柱单体中的腔室，与此同时，其在两个巨柱相组合时，其柱外还涉及到肋板和隔板组合而成的腔室。多腔室巨柱本身在实际应用的过程中便面临着多种局限性，具体包括运输困难、有着较大的焊接应力、焊缝相对集中以及操作空间过于狭小等，而在将两个多腔室巨柱组合起来之后势必会进一步加剧上述问题，所以应当积极采取相应的措施对其进行妥善解决。

2 双体多腔室组合巨柱施工技术的实践应用探究

2.1 总体方案

在某工程中，工作人员通过综合考虑施工成本以及工程进度等多方面影响因素，决定将一个ZSL2700塔式起重机安装于主塔楼施工核心筒南侧，其臂长为50米，最大和最小回转半径吊重分别是45t和100t。与此同时，工作人员在施工现场架设了一台XGC260履带式起重机，在此基础上辅助开展远端组合巨柱吊装以及构件卸车等工作。结合上文所述的多方面内容，从人体工程学原理出发，为焊接操作工位空间提供充足的保障，尽可能避免其同薄弱环节相接触。在本工程的双体多腔室组合巨柱方面主要使用的是横向和竖向综合分段的方式，与此同时，还要合理实现对于分段巨柱单元长度和质量的控制，将其分别控制在4米和60t范围之内。工作人员在对巨柱进行制作的过程中，工作人员需要立足于构件在主体焊缝融透方面的具体要求，并结合构件的实际长度，根据长度的1.5‰-2‰对焊接收缩余量进行适当加放。若想进一步确保巨柱上端口有着良好的平整度，应当在对5毫米端铣余量进行加放，除此以外，工作人员需要充分明确相关试验报告中所涉及到的连接形式，并按照企业坡口标准进行构件坡口的开设工作。对于巨柱的整体装焊工作来说，需要有气保焊作为其基础，接下来再通过埋弧焊接机实现对其的填充和盖面，在焊接过程中，每次都要由中间向两侧按照次序展开焊接工作，这样便能够有效减少残余应力，进而高效实现对于其焊接变形的控制。等到完成整体的装焊工作之后，便要实施对于牛腿的定位焊接工作，要注意的是，工作人员需要注重对于牛腿间隔尺寸的合理把控，若是发现其存在偏差便要第一时间采取优化调整措施，确保其尺寸能够同设计图纸的要求相适应[1]。

2.2 施工流程

2.2.1 施工准备

为保障后续施工的合理性和有效性，工作人员应当高质量完成好相应的施工准备工作，对构件本身的受力特点以及零件特征等进行详细分析，并充分结合相应的设计图纸，对装焊工艺卡进行编制，接下来则要明确各个零部件组装的要求和焊接流程等。工作人员在正式开展构件组装工作之前，需要对相关技术文件、组装工艺以及施工详图展开全方位的探究，并在此基础上对科学有效的施工设备以及施工场地进行选择，这样便能够在极大程度上保障准备工作的质量和效率，进而提升构件加工的实际成效。工作人员在进行钢结构制作之前，需要进一步明确制作厂条件、施工详图以及设计文件的相关要求，并完成对于制作工艺的编制，确保制作工艺书中能够实现对于各类标准的全面覆盖，具体包括相关工作人员的资质证明、工艺装备和焊接设备、生产场地布置要求以及质量保证体系等。在正式进入到构件组装步骤之前，需要先同组装人员之间展开技术交底工作，具体内容涉及到操作规程、组装工艺以及施工详图等技术文件，组装人员事先需要全面落实对于各零部件编号、实物以及清单等的检查，以保障其实物能够同图纸相适应。工作人员在对组装顺序进行确定的过程中需要综合考虑其所应用的组装工艺，立足于具体的设计要求、连接方式、焊接顺序以及构件形式等相关内容明确具体的组装工艺。

2.2.2 钢板矫平

在处理好施工准备的各项事宜之后，相关工作人员应当针对钢材表面所存在的波浪形、扭曲、弯曲以及不平等缺陷展开相应的矫平工作，否则便会在极大程度上对成品、零部件加工以及下料等工作的实际质量造成负面影响，所以，在正式进入到下料、切割以及加工成型步骤之前需要针对那些变形超差的钢材采取良好的矫正措施。通过对于钢板所实施的矫平工作，能够促进氧化皮产生松散现象进而部分脱落，此举能够为后续所开展的预处理工作创造良好的条件，工作人员在进行矫正时应当适当应用矫枉过正的手段对回弹问题进行处理，针对钢板弯曲所进行的矫正需要先对变形部位进行定位，按照先急弯后慢弯的顺序进行矫正，这样便能够在原有的基础上促进矫正精确度以及工作成效的提升。在完成矫正工作之后，要保障其钢材的表面没有明显的损伤和凹痕，与此同时，工作人员应当加强对于划痕深度的控制，确保其能够控制在0.5毫米范围之内，并且不会在允许负偏差1/2以上。而在完成钢板矫正之后，其允许偏差应当能够同现行相关固定要求相适应。

2.2.3 下料切割

切割工作开展的实际成效对于后续工作的质量有着重要影响，而厚板切割更是直接关系到成品的质量，在正式开展钢材切割工作之前，工作人员需要对区域表面展开全面的清理工作，在切割阶段，工作人员应当综合考虑切割气体、钢材厚度以及设备类型等相关因素对适当的工艺参数进行选用。而在完成切割工作之后则需要妥善清理好其所存在的毛刺以及飞边等问题。在下料切割环节，工作人员需要灵活实现对于数控以及直条多头切割机的应用针对巨柱零件展开精密下料工作，这样便可以进一步减少切割工作对于主体钢材所造成的负面影响。接下来，操作人员需要使用电动砂轮机对全部切割面展开打磨工作，以保障零件边缘加工的有效性，充分适应在压杆曲线以及边缘应力取值方面的相关要求。在切割下料的过程中需要对相应的偏差值展开全面严格的控制工作，以提升下料工作开展的精确程度，进而从根本上促进零件加工质量以及效率的提升。

2.2.4 地面线型设置

底样线型将会在极大程度上对构件加工精度造成影响，所以工作人员应当全面考虑构件类型，并结合其具体的外形尺寸等相关因素，按照1:1的比例，将构件实样放置在组装平台之上，然后便要在投影定位线的基础上对其展开分别组装工作，进而最终生成相应的构件。使用钢针在组装平台上划出构件中心线，同时还要定位为标高线、轮廓线以及断面位置线等各种基准线，在放地样之前需要妥善清理相应的组装场地，确保其所使用的零部件都能够按照相应分类标准和要求进行堆放，而各种设备以及工具等都能够得到有序地摆放，并充分保障场地整体的清洁度和整洁性[2]。

2.2.5 胎架设置

在胎架设置方面，应当通过对于数控的应用实现对于胎架模板的精密切割，进而为组装的精确度提供充足的保障。工作人员需要基于平台上的模板进行定位线的设置，完成搭设模板的工作，与此同时，应当合理控制在胎架模板上标高平整度，确保其能够维持在1毫米范围之内，并高质量修正超差。若想保障塔架的实效性，应当确保其具有充足的强度以及刚度，在完成胎架设置工作之后应当对其进行全方位的验收工作，在验收合格之后便可以正式投入使用。相关操作人员需要通过对于铣边机的应用对胎架模板表面进行铣平，在完成组装工作之后，则应当使用水平尺对胎架上表面进行校平，充分保障其平整度，使其能够满足设计要求。工作人员需要对构件整体展开精密的计算工作，并立足于组装需要进行胎架设计，充分保障胎架应有的适用性、可靠性以及牢固性。与此同时，胎架本身应当有充分的强度和刚度，并强化落实对于水平度以及标高的误差，确保其误差能够有效维持在1.5毫米范围之内，质检员需要全方位开展对于地样以及胎架的验收工作，确保其合格之后才能够进入到下一步工作。

2.2.6 巨型柱安装

在巨型柱安装方面，预拼装是其中不可或缺的组成部分，其巨型柱有着多样化的腔体形式，在构造方面存在较高的复杂度，而且巨型柱在外形尺寸方面产生了较多的变化，若是采用高空原位拼装技术对构件进行安装则面临一定的难度，并且有着相对较高的控制精度要求。若想确保现场施工的科学性与合理性，在构件正式进入到施工现场之前，需要灵活使用三维软件对其进行模拟拼装，并结合工厂实体预拼装的形式，高质量实现对于安装精度的控制，促使构件在正式进入到施工现场之后能够精确就位。结合实际情况来看，模拟拼装控制点数值都属于理论值，所以并不会涉及到现场接口处焊缝间隙的相关内容。具体可以使用拼装临时嵌补块的方式对坡口和间隙进行找平，进而保障托座现场接口能够达到零间隙对接的效果，此举不仅能够进一步提升构件制作的精确度，还可以为高效控制现场对接处间隙奠定坚实的基础。

除了预拼装以外，相关工作人员还要加强对于现场安装的重视，本工程中巨型柱有着多腔体截面，在原有的基础上对其进行划分，使其成为4段，工作人员应当先对田字形构件进行安装，然后再安装工字形构件，使得4根巨型柱转换成为8根田字形构件的形式，而在柱外形截面则原本的六边形逐渐转变成五边形和四边形的形式，与此同时，其柱截面也呈现出逐渐变小的特点。在保障其能够满足吊重要求的基础上对巨型柱展开横向分节，并对其进行逐节安装，本工程所涉及的巨型柱，分段分节的最大重量和最小重量分别是44t和13.3t，结合实际情况来看，巨型柱分段分节有着较大的重量，所以工作人员主要是对两台M1280塔式起重机进行使用展开相应的吊装工作，与此同时还需使用两台M900D塔式起重机起到一定的辅助作用。在实际进行吊装的过程中，工作人员需要对巨型柱构造进行明确，并在全面了解其分段分节情况的基础上将巨型柱安装划分成两个环节。

其一便是针对F006层以下巨型柱构件所开展的安装工作，这一过程中的巨型柱属于六边形异形多腔体机构，其截面超大，并且有着较大的重量。当完成对于巨型柱的竖向分解之后，需要在其横向位置展开再次的分段，最终分别形成两个工字型构件和田字形构件，具体指的是单根巨型柱的每一节总共包括4个构件。工作人员在开展安装工作的过程中需要先对2个田字形构件进行安装，接下来再于两侧实现对于工字形构件的横向插入。在完成4个构件的安装工作之后，工作人员需要通过对于坐标法和垂直度法的组合应用展开整体测量工作，并对该节构件的外轮廓尺寸进行优化校正。使其能够同相关设计要求相符合，在确保其合格之后便可以进入到后续的焊接步骤。

其二便是F007-F106层，这一阶段的构件有着相对较小的截面尺寸，逐渐从原本的六边形构件转化成四边形构件，与此同时，其巨型柱还会由四根转变成8根，其分段分节只涉及到竖向分节，在完成构件的安装工作之后，则需要在坐标法＋垂直度法的基础上对该构件进行测量和校正，确保其合格之后，便可以对其进行焊接。工作人员在该阶段正式进行巨型柱安装工作之前，需要构建起相应的操作平台，按照相应的阶段展开安装工作。若想进一步实现对于焊接中沉降变形现象的合理控制，工作人员应当事先对其展开科学的分析和预测工作，同时还要结合实际情况完成变形预调值的制订。

2.2.7 焊接

焊接工作直接关系到双体多腔室组合巨柱施工的合理性，所以工作人员应当加强对于焊接环节的重视，在实际开展焊接工作的过程中采用单根构件对接焊和整体对称焊接有机结合的手段。在节点焊接时需要有效将对称以及分段的焊接方式结合起来。对于巨型柱来说，其焊接工作的开展需要按照先立后横以及先内后外的顺序，使用焊接约束支撑，与此同时还要在此过程中使用合理的智能温控措施，这样便可以有效减少局部拘束应力以及焊接变形问题。工作人员在焊接中需要实时动态地监控其结构标高、垂直度以及水平度。因为其节点焊缝整体呈现出超厚以及超长等特点，所以在实际进行施工的过程中需要从具体的要求出发，将拘束板设置在临时连接板上实现对其的刚性固定，强化落实其焊接变形的控制，针对焊缝采用多道、薄层以及窄道等焊接方法。工作人员需要使用钢柱外壁后焊的方式，充分发挥出焊口缝隙的作用，为柱腔中良好的空气循环提供保障，在正式进入到焊接环节之前，工作人员需要实现对于电脑自动控温技术以及电加热技术的灵活应用。该工作对于工作人员的专业度有着较高的要求，所以焊工在操作之前需要先对其进行焊接工艺评定，在保障其专业水平和素质之后才可以上岗。相关工作人员应当妥善完成对于完成好焊接约束支撑的相关事宜，按照每隔1米的距离，将焊接约束板设置在焊缝的位置。在实际进行焊接施工时工作人员需要加强对于机器人焊接以及自动焊接等工艺的应用，在焊接洞口对排气扇、安全绳等相关措施进行有效设置，合理使用爬升式焊接操作平台，相对于以往所使用的重型焊接操作平台来说，能够有效减少对于塔式起重机的过度应用，可以达到减少工期消耗的效果。

综上所述，强化对于多腔室组合巨柱施工技术的应用，能够有效提升超高层建筑结构体系的科学性与合理性，对于其整体后续高效投入运行有着积极的促进作用。因此，相关研究人员应当加强对其的重视，为其应用成效的提升创造良好的条件。