研究40m跨度鋼結(jié)構(gòu)屋面吊裝施工技術(shù)

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1、研宄40m跨度鋼結(jié)構(gòu)屋面吊裝施工技術(shù)惠州市建設(shè)集團(tuán)建筑工程公司516001摘要：針對復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系室內(nèi)大跨度鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工過程中的特點(diǎn)和難點(diǎn)，以某文化中心看臺池座屋面鋼結(jié)構(gòu)（主鋼梁凈跨為40m）的吊裝工程為例，著重于吊裝過程的鋼梁預(yù)制及主鋼梁吊裝施工技術(shù)的分析。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；大跨度；吊裝一、工程概況木工程結(jié)構(gòu)類型為框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系，內(nèi)設(shè)1056座雙層看臺中型劇場，劇場自一層（局部二層）上部挑空。屋蓋由3根鋼結(jié)構(gòu)大跨度（空間凈跨40m）焊接鋼箱梁作為主梁結(jié)構(gòu)，以現(xiàn)澆鋼混組合結(jié)構(gòu)作為屋面板。整個鋼結(jié)構(gòu)工程約350t。二、場地準(zhǔn)備1.場地情況分析木工程鋼結(jié)構(gòu)位于劇場內(nèi)看臺

2、現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)上部，劇場由一層看臺及二層看臺組成。二層看臺為大跨度懸挑預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，懸挑結(jié)構(gòu)采用后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，為確保大跨度預(yù)應(yīng)力的整體性，必須與主體結(jié)構(gòu)共同施工。主鋼梁結(jié)構(gòu)吊裝必須采用汽車吊進(jìn)行，同時一層看臺無法作為汽車吊作業(yè)及主鋼梁結(jié)構(gòu)的預(yù)制和拼裝的操作平臺。一層看臺為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)體系，無特殊施工工藝要求，通過合理留置施工縫，考慮將一層看臺的結(jié)構(gòu)工程留置到鋼梁施工完畢后再行施工。如（圖1）所示，鋼梁吊裝僅能在寬度約為」一L軸間距16m的狹小空間內(nèi)進(jìn)行。圖1主鋼梁起吊作業(yè)分析圖2.場地籌備工作由于劇場內(nèi)空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且吊裝作業(yè)空間狹小，施工前，采用CAD技術(shù)對鋼梁

3、起吊作業(yè)進(jìn)行電腦模擬分析。如（圖1）所示，確定了將右側(cè)耳光室懸挑部位，及二層看臺左側(cè)弧形懸挑部位暫緩施工的方案。為避免意外情況的出現(xiàn)，確保奮足夠的起吊空間，決定對左側(cè)耳光室及二層看臺右側(cè)弧形懸挑部位冋樣暫緩施工。三、鋼梁預(yù)制方案主鋼梁為焊接鋼箱梁，梁寬1.2m，梁高2.6?3.4m，梁跨40m,預(yù)制完成的鋼梁重量約為80t。鋼梁的制備需要寬闊的作業(yè)空間，施工現(xiàn)場不具備鋼構(gòu)件預(yù)制條件，故所有的鋼梁采用場外加工的方式預(yù)制。主鋼梁由于長度大，整體預(yù)制不方便運(yùn)輸，故采用分三段加工后運(yùn)抵現(xiàn)場，經(jīng)地面組裝拼接后進(jìn)行吊裝。主鋼梁分段后每段長約13m,重約26.7t。采用兩臺50噸汽

4、車吊進(jìn)行主鋼梁的現(xiàn)場分段拼裝如(圖2)。鋼梁采用全融透等強(qiáng)焊接，焊接須開坡U、加襯板、設(shè)置引弧板，一次施焊成型，按二級焊縫標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，檢測合格后方可起吊安裝。圖2主鋼梁現(xiàn)場分段拼裝示意圖四、主鋼梁吊裝1.吊裝過程模擬(1)吊裝設(shè)備選擇單根主鋼梁構(gòu)件重量G=80t,根據(jù)350t汽車吊性能表，安全吊裝重量Q=96.5t。吊索用具g=0.5t，安全吊裝重量計算如下：Q吊重=(G+g)×l.l=(80+0.5)×l.l=88.55t<96.5t由上式計算結(jié)果，可判斷起重設(shè)備選用滿足吊裝要求。(2)吊裝模擬在進(jìn)行起吊前，對拼接好的主鋼梁I、主鋼梁II、

5、主鋼梁III按圖示位置放置，并對起吊過程進(jìn)行模擬如(圖3)以主鋼梁I的3階段吊裝作業(yè)為例：①“吊裝過程1”為準(zhǔn)備階段，將主鋼梁在放置位置垂直起吊至20cm高，進(jìn)行起吊試驗；“吊裝過程2”是通過汽車吊吊臂的提升、旋轉(zhuǎn)等動作，使主鋼梁避開結(jié)構(gòu)柱及二層看臺，起吊至圖示位置(如圖3:吊裝過程2);“吊裝過程3”是通過臂提升鋼梁至梁底超出鋼梁支承柱頂標(biāo)高后，通過旋轉(zhuǎn)、平移動作將主鋼梁移動至安放位置。圖3主鋼梁I吊裝過程模擬1.主鋼梁精確就位措施鋼梁起吊過程中使用綁扎在梁端的麻繩作為牽引和穩(wěn)固措施。吊裝過程中，在己施工完畢的樓層各安排四名工人，隨主鋼梁的提升，在每層傳遞麻繩，以人

6、工牽引配合汽車吊的方式，完成主鋼梁在空中的旋轉(zhuǎn)動作。為保證次梁安裝的空間要求，要求主鋼梁的軸線偏差不得超過5mm。80t的主鋼梁精確就位僅靠吊車和牽引措施難以實現(xiàn)。故采用在主鋼梁就位位置，設(shè)置臨吋支撐固定擋板,通過阻力抵消鋼梁的旋轉(zhuǎn)慣性，實現(xiàn)精確就位。臨吋擋板采用鋼板焊接于主鋼梁支座預(yù)埋鐵件上，并保證臨時擋板與鋼梁接觸面與預(yù)埋件成直角，軸向偏差小于5mrru2.主鋼梁起吊及安裝起吊重心位于主鋼梁中部，采用3個吊耳起吊。起吊時先將主鋼梁吊離地面20cm,停機(jī)穩(wěn)定，進(jìn)行10分鐘試吊，檢查每個細(xì)節(jié)是否異常。試吊結(jié)束后將主鋼梁起吊至2.1m高度，對鋼梁下部拼接處的焊縫進(jìn)行防腐

7、涂刷和防火涂料的施工。涂裝完畢后汽車吊抬臂，按模擬方案將主鋼梁移動到設(shè)計位置上方，進(jìn)行焊接固定。鋼梁就位吋，需要對鋼梁的垂直度及軸線位置進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核完畢方可進(jìn)行焊接固定。主鋼梁穩(wěn)固后吊車卸載。主鋼梁I吊裝完成后，進(jìn)行主鋼梁II、III的吊裝作業(yè)。主鋼梁I、II、III分別按順序安放于（圖1）中L軸、J軸及K軸位置。五、綜合措施在吊裝之前，施工單位制定了詳細(xì)的施工方案，并組織了超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程的專家論證。施工隊伍針對吊裝方案進(jìn)行了認(rèn)真的研宄和學(xué)4,通過現(xiàn)場實際勘察，結(jié)合構(gòu)件的特點(diǎn)，根據(jù)實際情況完善吊裝計劃及吊裝方法，將理論與實際