鋼結構歐式蒼穹頂施工技術與研究

鄭淑平 郭家云 邢振鐸

隨著建筑設計的不斷進步,歐式蒼穹頂技術越來越多的應用于建筑物。其中,鋼結構蒼穹頂施工技術因施工測量、施工設備、吊裝次序、人員組織要求高而存在很多的技術難點。天津音樂廳鋼結構歐式蒼穹頂施工,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,設計了合理的施工方案,解決了這些施工技術難點。

1 工程概況

天津音樂廳工程位于天津市和平區(qū)南京路、建設路與浙江路交口環(huán)島處,工程位于地下商場頂板上,±0.00相當于大沽高程5.07 m,室內外高差0.75 m。首層:建筑面積1 403 m2,層高6.30 m;2層:建筑面積1 615 m2,794個座位,層高 3.90 m;3層:建筑面積694 m2,3.30 m;4層:建筑面積150 m2(設備層),穹頂:15.18 m2,標高31.98 m,穹頂功能是造型要求(見圖1)。結構形式:框架形式,局部屋頂鋼結構(⑧軸～○12軸,?軸～?軸)。外檐作法:石材墻面,石材浮雕,鋁合金門窗,穹頂金屬瓦屋面;墻體:內墻150厚加氣混凝土砌塊,外墻200厚加氣混凝土砌塊。

2 鋼結構歐式蒼穹頂施工工藝

2.1 吊裝方案制定原則

1)安全可靠的原則。根據(jù)蒼穹頂結構設計,工程特點,現(xiàn)場條件及設備裝備情況,要選擇安全可靠,技術可行的方案實施。

2)工期滿足整體工期的要求。由于該工程的整體工期較緊,蒼穹頂?shù)陌惭b直接影響工程的使用時間,因此選擇的方案必須在規(guī)定的時間內完成。

3)技術適度先進的原則。蒼穹頂高度較高,吊裝難度大,高處作業(yè)多,為保證安全和工期,應盡量采用成熟的先進技術。根據(jù)以往的施工經驗,一般采取大型吊車分段組裝法、整體吊裝法,整體吊裝施工由于場地狹小,作業(yè)困難,無法提供兩臺主吊車作業(yè)和一臺輔吊作業(yè)的場地,因此需采取分段預制組裝法實施。

2.2 吊裝方案的確定

根據(jù)現(xiàn)場場地及施工進度情況,采取“先吊裝A部分鋼桁架,再吊裝B部分裝飾架,最后吊裝C單元輕型鋼屋面”的總吊裝步驟。

A部分鋼桁架的吊裝:用塔吊將每榀鋼桁架采用“分段制作、現(xiàn)場拼裝、整體吊裝”的安裝方法。B部分裝飾架的吊裝:用塔吊將鋼裝飾架采用“分段制作、局部吊裝”的安裝方法。C部分鋼屋面的吊裝:用塔吊將鋼屋面采用“分部制作、散件吊裝、現(xiàn)場焊接”的安裝方法。

2.3 安裝設備及安裝人員

ST5515塔吊 1部,10 t運輸車輛2部,電焊機6臺,經緯儀2臺,水準儀2臺,扭矩扳手2個,氣割2套,其他工具及吊裝索具若干。管理人員 5人,測量員3人,鉚工10人,焊工6人,安全員2人。

2.4 安裝過程

2.4.1 “A部分鋼桁架”安裝過程

⑧軸鋼架的吊裝:由于鋼桁架長約 25.2 m,重約 8 t,為滿足構件運輸,現(xiàn)場制作時將整榀桁架分為GJ1與GJ2兩部分,運至現(xiàn)場后將其組裝再整體吊裝(見圖2)。

按照⑧軸鋼桁架的吊裝方法,將⑨軸鋼桁架吊裝至相應位置上。吊裝⑧軸～⑨軸鋼桁架間的連梁、支撐,將⑧軸～⑨軸間的連梁依次利用兩點起吊的方法采用現(xiàn)場的塔吊慢慢將其吊起放在其相應位置上,與鋼桁架連接。連梁與鋼桁架用高強螺栓連接。鋼梁與混凝土梁采用下埋件連接的方式,安裝完畢后⑧軸～⑨軸之間形成了一個穩(wěn)定的空間體系。按照⑧軸～⑨軸鋼桁架及連梁的安裝方法將剩余軸鋼構件安裝完畢。鋼桁架上壓型承重板及栓釘?shù)匿佋O。

2.4.2 “B部分鋼裝飾架”安裝過程

根據(jù)現(xiàn)場塔吊的一次起重能力及現(xiàn)場施工條件,將B部分裝飾架分為吊裝A單元及B單元:A單元為標高16.8 m～26.28 m間的鋼構件、B單元為標高26.28 m～31.98 m處的弧形鋼構件。A單元鋼構件采用“構件散裝”的吊裝方法,B單元鋼構件采用“現(xiàn)場整體拼裝、分段吊裝”的吊裝方法。

吊裝A單元見圖3。

吊裝B單元:B單元鋼構件采用“現(xiàn)場整體拼裝、分段吊裝”的吊裝方法。吊裝前在拼接平臺上將B單元構件組裝成一個整體尺寸,核實無誤后將B單元分成3個吊裝子單元1/2/3部分(見圖4),子單元現(xiàn)場安裝圖見圖5。

2.4.3 “C部分鋼屋面”的安裝過程

3 結語

合理的施工方案、良好的制作工藝、嚴密的現(xiàn)場組織、合理的人員安排是解決施工技術難點的關鍵。經過精心組織和合理的籌劃,整個吊裝安裝過程安全高效,施工中沒有發(fā)生安全事故和質量事故,并比預期的工期提前完成。

[1] GB 50300-2001,建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準[S].

[2] JGJ 33-86,建筑機械使用安全技術規(guī)范[S].

[3] JGJ 80-91,建筑施工高空作業(yè)安全技術規(guī)范[S].

[4] 鐘智廣.淺談建筑施工中的質量管理與控制[J].山西建筑,2007,33(2):244-245.