项目位于深圳市深南中路与上步南路交叉口西南部，为框架核心简结构，由1栋52层超甲级办公楼、6层商业裙楼和4层地下室组成。项目于2018年4月份开工，占地面积约1.4万m²，总建筑面积约17.5万m²，建筑高度为258 m。

钢结构概况

主塔楼外框钢结构包括1根核心筒钢骨柱、4根角部十字劲性钢骨柱、16根外框居中部的H型劲性钢骨柱、1根与核心筒和外框钢骨柱相连的H型钢骨梁，同时包含4道避难层，分布于15，25，35，43 层。主塔楼结构体系为框架-核心筒，裙房钢结构主要集中于中庭的钢骨柱和钢骨梁，为钢连廊及部分组合楼盖结构。

施工要点

（1）BIM理论建模：仔细研读结构设计图纸，对涉及到钢结构的部分进行深化。通过TeklaStructures软件，根据给定的工程施工图纸，绘制出工程建筑结构各个构件的三维标准图，并建立三维模型图和标准图库。钢骨柱与钢骨梁连接三维节点如图2所示。钢骨梁与钢骨梁连接三维节点如图3所示。

图2 钢骨柱与钢骨梁连接三维节点

图3 钢骨梁与钢骨梁连接三维节点

（2）工厂预加工：加工工厂根据Tekla Structures 软件深化后的模型进行拆分，加工步骤如下:把深化图中的整体分解为单一单元-→核对钢材批号、材质、规格，并清除钢板表面泥土、油污及脏物→根据加工制作图，利用先进的钢结构加工厂远程数控自动划线-+切割-+边缘加工和端部加工-→制孔-→组装- +焊接。

（3）三维扫描实际模型：使用三维激光扫描(如图4所示) ，测量实体构件，导人计算机得到三维立体图像(如图5所示)。

图4 箱型柱实体三维激光扫描

图5 构件三维坐标定位立体图像

（4）整体与三维模型对比：使用计算机Geomagic Qualify 软件对扫描的实体构件进行处理，得到偏差为+0.055mm:的实体模型，对比实体扫描模型与三维模型图，检验构件的整体尺寸是否符合规范，或是否在设计图纸要求的偏差内。如若在允许偏差范围内，则进行下一道工序;如若超过允许偏差，则要进行工厂返工。依次循环，直到达到规范要求。三维扫描箱型柱实体扫描如图6所示。

图6 三维扫描箱型柱实体扫描

（5）虚拟拼装：构件整体尺寸合格后，使用计算机Geomagic Qualify软件处理实体构件扫描的数据。结合已建好的BIM结构模型，将实测构件模型加装到结构模型.上，对整体建筑结构进行模拟拼装，拼装时应考虑因钢结构的弹性模量及截面尺寸导致吊装及安装过程中变形造成的影响。虚拟预拼装如图7所示。

图7 虚拟预拼装

（6）端部对接间隙与模型对比：根据虚拟拼装的结果，针对本项目大跨度及异性节点(主要为桁架层及裙楼架构层造型设计)，将现场需要分段拼装的构件进行对比分析，判断实际拼装的偏差值是否在控制范围之内。对用于螺栓孔连接的钢结构件之间的虚拟预拼装，每个钢结构件的接口处设置有至少1组对接孔群，每组对接孔群的4个角点上设置有数字近景摄影测量系统，相邻2个钢结构件通过对接孔群连接。虚拟预拼装前，利用数字近景摄影测量系统获取钢结构件对接孔群的4个角点上螺栓孔的中心坐标。在虚拟预拼装过程中，利用该螺栓孔的中心坐标实现对相邻2个钢结构件的拼装。对比分析相邻2个钢结构件上的螺栓孔的中心坐标的偏差值，校正钢结构件.上对接孔群位置。构件对接端口偏差量示意图如图8所示。

图8 构件对接端口偏差最示意图

（7）二次加工：钢结构虚拟拼装完成后，检验构件是否合格。对检验合格的构件进行临时耳板焊接，对现场需要对穿钢筋、消防喷淋管道的地方进行开孔，并对相应位置进行补强处理。

（8）指导施工：钢结构构件虚拟拼装完成后，若所有检测均合格，且二次加工及相应钢结构洞口进行补强处理合格，则导出软件预拼装的检测报告，指导现场安装施工。

本文作者：姚传勤（安徽理工大学土木建筑学院）

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