重慶大劇院舞臺(tái)桁架高空滑移安裝施工技術(shù)探討

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1、重慶大劇院舞臺(tái)桁架高空滑移安裝施工技術(shù)探討衰俊杰　黃瑞華　熊宜莽　葉芳芳摘　要：重慶大劇院舞臺(tái)桁架綜合工期、安全、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行性采用半榀吊裝、高空拼裝、整榀滑移方案。即在另處樓地面拼裝半榀桁架，施工三個(gè)方向剪力墻時(shí)完成滑軌埋件、桁架支座埋件工作，進(jìn)行滑軌、拼裝平臺(tái)、滑移小車安裝，豎向組立整榀桁架，利用葫蘆滑移，利用門架將桁架就位。　　關(guān)鍵詞：舞臺(tái)桁架；高空：滑移；安裝　　　　1工程概況　　　　重慶大劇院工程項(xiàng)目總建筑面積103317m2，建筑高度64m，地上7層，地下2層，該工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為筒體、框架、剪力墻加鋼結(jié)構(gòu)組成。該工程內(nèi)設(shè)大、中兩個(gè)劇場(chǎng)，大中劇場(chǎng)舞臺(tái)均為砼筒體結(jié)構(gòu)。屋頂均為鋼

2、桁架，鋼桁架擱置底標(biāo)高分別為46m、37m。大劇場(chǎng)舞臺(tái)桁架(GHJ-1)每榀長(zhǎng)25.05m、高4.6m、自重20.3t，整體重量193t；中劇場(chǎng)舞臺(tái)桁架(GHJ-2)每榀長(zhǎng)22.55m、高4.1m，自重17.1t，整體重量133t。桁架由工廠標(biāo)準(zhǔn)化制作，預(yù)拼后將中間腹桿切斷，上下弦桿各分兩段，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)安裝。下面僅對(duì)大劇場(chǎng)予以介紹，桁架布置如圖1、2所示?！　　　?方案的選擇　　　　由于舞臺(tái)桁架具有重量重，標(biāo)高高，最近一榀位置遠(yuǎn)離塔吊位置就達(dá)30m，雖然布置了400tm重型塔吊也無(wú)法滿足單榀整體吊裝的需要，為此項(xiàng)目部就現(xiàn)有施工條件進(jìn)行方案的對(duì)比選擇?！　　　?．1　桁架地面拼裝，整體吊

3、裝　　利用現(xiàn)場(chǎng)塔吊在地面對(duì)每榀桁架進(jìn)行組拼，然后進(jìn)行整體吊裝就位，最后安裝桁架聯(lián)系桿件，每榀桁架重量均超過(guò)了塔吊單吊和抬吊的起重能力，無(wú)法滿足要求；若采用集群千斤頂6榀整體吊裝，需另添設(shè)備，費(fèi)用很高?！　　　?．2　桁架地面分段拼裝，分段吊裝　　現(xiàn)場(chǎng)地面對(duì)桁架分段拼裝，分兩段吊裝，高空對(duì)拼焊接，最后安裝桁架間系桿，需在舞臺(tái)下方搭設(shè)高空對(duì)接支撐平臺(tái)，支撐平臺(tái)要從-8.20m至+46.00m標(biāo)高，架體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性都要求較高，操作危險(xiǎn)系數(shù)較高?！　　　?．3　桁架高空散拼，焊接安裝　　在舞臺(tái)桁架下方地面搭設(shè)54m高44800m3高空散拼滿堂腳手架平臺(tái)，進(jìn)行桁架高空散拼，腳手架搭設(shè)量大，

4、費(fèi)用高，工期也較長(zhǎng)，拖延舞臺(tái)機(jī)械安裝隊(duì)伍進(jìn)場(chǎng)。　　　　2．4　桁架高空滑移法　　首先在地面將桁架散件組拼成半榀，利用塔吊將半榀桁架吊至(27)軸處+46.00m標(biāo)高三角架懸挑平臺(tái)進(jìn)行整體拼焊連接，再逐步將每?jī)砷噙B由(27)軸向(21)軸滑移安裝就位。　　根據(jù)塔吊布置情況和結(jié)構(gòu)實(shí)際情況，經(jīng)分析鋼桁架結(jié)構(gòu)采用滑移技術(shù)較為有利。首先構(gòu)件是平面型的且構(gòu)件在整個(gè)滑移過(guò)程中不會(huì)對(duì)滑道產(chǎn)生側(cè)向水平推力；其次舞臺(tái)簡(jiǎn)體能提供滑道設(shè)置的最好條件，筒體幾何尺寸方正、桁架支撐端剪力墻支撐條件好。第三塔吊的布局和吊重完全滿足滑移各工序的要求。綜合工期、安全、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行性等方面考慮，第四種方案要優(yōu)于前三種方案

5、，即采用半榀吊裝、高空拼裝、整榀滑移方案?！　　　?滑移基本思路　　　　3．1　桁架在另處樓地面拼焊接成半榀，待整體拼裝?！　　　?．2　根據(jù)桁架橡膠支座的標(biāo)高將(27)、(P)、R～S軸三向砼剪力墻施工至+45.358m，在P、R～Ｓ軸墻頂預(yù)埋滑道支腳埋件－10×300×300mm＠500，27軸墻預(yù)留三腳架孔，見(jiàn)圖3?！　　　?．3　將p、R～S軸桁架12個(gè)支墩砼澆至+46.158m，安裝預(yù)埋件和橡膠支座(+46.128m)，砼墩高約800mm，滿足墻體鋼筋錯(cuò)開(kāi)搭接長(zhǎng)度設(shè)計(jì)要求，見(jiàn)圖3、圖4?！　　　?．4　在P、R-S軸桁架支墩之間安裝滑道和滑移小車?！　?．5　在(27)軸搭設(shè)桁

6、架對(duì)接三腳架懸挑拼裝平臺(tái)，進(jìn)行桁架豎立拼裝，并同時(shí)在桁架兩端安裝八字斜撐，見(jiàn)圖5、6。　　　　　　4施工工況計(jì)算分析　　　　4．1　抗傾覆計(jì)算　　大劇場(chǎng)桁架長(zhǎng)25m，高4.6m，寬0.35m，進(jìn)行豎立滑行，桁架的傾覆應(yīng)是施工中關(guān)注的重點(diǎn)。進(jìn)行工況受力模型如圖7?！　⊥饬ψ饔命c(diǎn)位置h2選取原則是使①、②桿件不受力?？紤]滑車摩擦系數(shù)為μ＝0.1，則f=Gμ=10.15KN擬采用3.5T葫蘆，最大輸出力Fmax=35KN，牽引時(shí)候由于存在傾覆力矩，滑車對(duì)桁架的支承力N'作用點(diǎn)會(huì)自動(dòng)偏離重力作用線。考慮桁架下翼緣的剛度及桁架寬度350mm，N'與G的最大力偶臂諏a1=130mm。　　開(kāi)始牽引瞬間

7、，取F=35KN，要使①桿件不受力，則Fh2×0.13+fh0所以h2≤1.0585m?！　‘?dāng)桁架進(jìn)入勻速滑行時(shí)，F(xiàn)=f，支承力N'自動(dòng)左移，要使②桿件不受力，則Fh2+N×013≥fh0，h2≥1.05n，故取h2=1.05m?！　】紤]滑移小車絕大部分時(shí)間是勻速前進(jìn)，應(yīng)以h2≥1.05m來(lái)控制?！　　　?．2　滑移工況下滑道的剛度和變形驗(yàn)算　　將滑移過(guò)程中產(chǎn)生的支承反力以移動(dòng)荷載形式作用于軌道上，對(duì)軌道槽鋼及支撐軌道的槽鋼運(yùn)用影響