超高大跨度連體鋼桁架吊裝施工技術(shù)

摘 要：結(jié)合山西省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)科技信息與會(huì)議中心（A1樓）工程，介紹了超高大跨度連體鋼桁架吊裝施工技術(shù)，從施工難點(diǎn)、方案設(shè)計(jì)、材料選用、施工要點(diǎn)、質(zhì)量安全控制等方面加以論述，實(shí)踐證明：采用“預(yù)拼裝拆分吊裝技術(shù)”化繁為簡創(chuàng)新綜合，是一種先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)安裝工法，施工速度快、質(zhì)量好，安全可靠，工藝簡單，取得了顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：鋼桁架；連體；吊裝；大跨度；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU758.15 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）12-0030-02

1 工程概況

山西省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)科技信息與會(huì)議中心（A1樓）工程，位于太原市龍城大街，為龍城大街上的地標(biāo)建筑，建筑面積22600.9m2，地上10層，總高45m。該工程南北為混凝土板式塔樓，兩塔樓靠鋼結(jié)構(gòu)連接形成2～10層，35m高的采光大廳，采光大廳東西兩側(cè)10層各有一榀140t的鋼結(jié)構(gòu)連廊。該連廊通過在塔樓外墻的懸挑鋼結(jié)構(gòu)牛腿與塔樓連接，且牛腿支座處放置抗震球型鉸支座，使其有了更好抗震性能。

2 施工難點(diǎn)及難點(diǎn)分析

施工場(chǎng)地緊張，不宜停放大噸位吊車的鋼結(jié)構(gòu)吊裝工程。

該工程的連體鋼桁架跨度為30m，高度為45m，單榀自重為140t，節(jié)點(diǎn)多，制作工藝復(fù)雜，焊縫要求高，吊裝困難。

3 方案設(shè)計(jì)（施工方案確定）

根據(jù)其自重單榀為140t、節(jié)點(diǎn)多、工藝復(fù)雜、焊縫要求高等特點(diǎn)，成功采用“預(yù)拼裝拆分吊裝技術(shù)”，在保證拼裝位置的同時(shí)減輕吊裝重量。在施工過程中通過對(duì)材料選擇、放樣號(hào)料、預(yù)拼裝及焊接等過程控制，解決以往吊裝過程及制作過程中的諸多難點(diǎn)。

4 材料選用

匯總鋼結(jié)構(gòu)制造使用的所有的鋼材、焊接材料（焊條、焊絲、焊劑）、栓釘及錨栓、螺栓等明細(xì)表；作好原材料進(jìn)廠的驗(yàn)收工作，原材料的規(guī)格、型號(hào)、材質(zhì)單符合設(shè)計(jì)和有關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，原材料要有生產(chǎn)廠的出廠質(zhì)量證明書。做好鋼材的復(fù)驗(yàn)工作。

5 關(guān)鍵施工技術(shù)（施工要點(diǎn)）

5.1 施工工藝流程

首先對(duì)圖紙進(jìn)行審核，由設(shè)計(jì)院配合完成圖紙放樣項(xiàng)目部提采購計(jì)劃，完成材料和設(shè)備的購置；選擇有經(jīng)驗(yàn)的施工班組，對(duì)工人完成培訓(xùn)；連體桁架確定在工廠加工，拼裝，節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地及汽車吊臺(tái)班；在工廠對(duì)原材料進(jìn)行切割，焊制成受力配件；按照深化圖紙按1：1的比例在拼裝平臺(tái)上放實(shí)樣，各受力構(gòu)件按放樣位置放置并組裝；將桁架組裝好后將桁架上的節(jié)點(diǎn)處梁柱接口處編號(hào)，再將各配件拆下，只剩下兩榀單片跨度為30m的受力骨架；單片受力骨架運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，用汽車吊裝到位；主骨架安好后，再拼裝連接次梁，最后完成桁架的安裝，進(jìn)行后續(xù)工程的施工。

5.2 操作要點(diǎn)

5.2.1 桁架拆分

由于單榀桁架有140t重，在工廠將預(yù)拼好的桁架拆分成兩個(gè)單體30m的受力骨架，減輕吊裝重量，單體受力骨架每榀30t。

5.2.2 抬吊到安裝位置

由于安裝位置較高45m，跨度為30m，用兩臺(tái)300t汽車吊將單體受力骨架抬吊到安裝位置進(jìn)行安裝。

5.2.3 將桁架拼成整體

待每榀桁架的兩個(gè)單體骨架吊裝就位后，現(xiàn)場(chǎng)配合1臺(tái)130t汽車吊安裝連接梁，將其桁架拼成整體。東西兩個(gè)桁架均用相同的方法吊裝

5.2.4 吊裝前準(zhǔn)備工作

在吊裝開始前，先在支撐牛腿上放控制線，并安裝抗震球形支座，支座上蓋也彈十字控制線，并將上下各4個(gè)抗震球支座調(diào)成一個(gè)平面，并與鋼牛腿焊接牢固。

5.2.5 工廠預(yù)拼裝，拆分技術(shù)

在加工廠用工字鋼鋪成拼裝平臺(tái)，并在拼裝平臺(tái)上按1：1比例放實(shí)樣，將受力梁柱構(gòu)件按實(shí)樣放置拼裝。由于該桁架梁柱較多，且多數(shù)為不規(guī)則斜梁，所以須對(duì)每個(gè)連接口編號(hào)，保證拆分后再次安裝準(zhǔn)確。拆分下的梁端均設(shè)安裝螺栓，以方便施工現(xiàn)場(chǎng)高空拼裝。將桁架連接梁拆下剩下左右兩片單體受力骨架，該單體骨架的撓度經(jīng)驗(yàn)算滿足吊裝要求。

5.2.6 受力骨架吊裝防變形技術(shù)

單片受力骨架重30t，長30m。在吊裝過程中容易側(cè)向變形，因此在吊裝前須對(duì)單片骨架的主梁進(jìn)行加固，加固方法為將主梁側(cè)面補(bǔ)焊一塊16厚的鋼板，使其形成箱型。同時(shí)用兩臺(tái)汽車吊抬吊，每個(gè)吊車設(shè)兩個(gè)吊點(diǎn)。

5.2.7 抗震球形鉸支座安裝技術(shù)

抗震球形鉸支在安裝前先在支座上彈十字線，支座十字線要和牛腿上的十字線重合，保證支座滑移方向和受力方向一致。支座就位后，對(duì)支座進(jìn)行調(diào)平，保證桁架的8個(gè)支點(diǎn)平平的放置到位。最后將支座底板與牛腿焊牢，再吊裝鋼結(jié)構(gòu)。由于桁架的牛腿支點(diǎn)較多，在保證多個(gè)支座在同一水平上的同時(shí)，也要保證桁架本身支點(diǎn)到支點(diǎn)的尺寸準(zhǔn)確。單片受力骨架吊到位后必須將骨架支點(diǎn)與鉸支座上蓋板焊牢，保證受力骨架的穩(wěn)定。

6 質(zhì)量安全控制措施

6.1 質(zhì)量控制措施

制定工程質(zhì)量的總目標(biāo)，根據(jù)總目標(biāo)分解制定各階段的質(zhì)量目標(biāo)。簽訂各級(jí)責(zé)任狀進(jìn)行責(zé)任目標(biāo)逐級(jí)分解，建立健全各項(xiàng)質(zhì)量目標(biāo)責(zé)任制度，做到措施落實(shí)，責(zé)任到人，以保證實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量目標(biāo)。

過程控制是實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量目標(biāo)的關(guān)鍵，因此我們要嚴(yán)格按照國家有關(guān)施工和驗(yàn)收規(guī)范、規(guī)程及設(shè)計(jì)圖紙組織施工，強(qiáng)化過程控制。堅(jiān)持以預(yù)防為主，預(yù)防與檢驗(yàn)相結(jié)合；圍繞工序質(zhì)量，進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制；抓關(guān)鍵工序，如主體結(jié)構(gòu)、裝修等主要分部分項(xiàng)工程，對(duì)其要建立質(zhì)量管理點(diǎn)，實(shí)行重點(diǎn)控制和特殊管理。

施工前，項(xiàng)目部要組織有關(guān)人員編制施工組織設(shè)計(jì)及專項(xiàng)施工方案，提出本工程的質(zhì)量控制點(diǎn)及相應(yīng)的控制措施；施工過程中要保證產(chǎn)品質(zhì)量處于受控狀態(tài)。

嚴(yán)格控制主體、材料供應(yīng)、現(xiàn)場(chǎng)文明、施工管理，由專人負(fù)責(zé)，做到目標(biāo)落實(shí)，獎(jiǎng)罰分明。

質(zhì)檢人員必須嚴(yán)格執(zhí)行三檢制，實(shí)行質(zhì)量一票否決制。每道工序必須由質(zhì)檢員跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正，合格才能進(jìn)行下道工序的施工，進(jìn)而保證各分項(xiàng)、分部工程的質(zhì)量，最后保證單位工程質(zhì)量符合要求。

建立整個(gè)施工過程的質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。在有質(zhì)量保證能力的廠家購買施工中所需原材料，做到不合格產(chǎn)品不允許進(jìn)場(chǎng)；使用前必須對(duì)有關(guān)原材料進(jìn)行試驗(yàn)和檢驗(yàn)，合格后才能使用；施工中嚴(yán)格執(zhí)行各專業(yè)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，貫徹企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使各工序均處于受控狀態(tài)，過程中要形成質(zhì)量記錄，定期進(jìn)行質(zhì)量分析，對(duì)質(zhì)量問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)、糾正；開展PDCA循環(huán)，提高質(zhì)量管理水平。現(xiàn)場(chǎng)人員必須持證上崗。

施工資料：工程管理與驗(yàn)收資料（C0）、施工管理資料（C1）、施工技術(shù)資料（C2）、質(zhì)量控制資料（C3）、施工質(zhì)量驗(yàn)收資料（C4）、工程安全和主要功能核檢資料（C5）均要詳細(xì)真實(shí)，做到及時(shí)性與同步性，滿足竣工驗(yàn)收要求。

6.2 安全控制措施

參加施工的所有人員必須嚴(yán)格遵守有關(guān)安全生產(chǎn)規(guī)程；吊裝人員都必須持證上崗，應(yīng)熟練掌握起重機(jī)的性能、使用范圍及操作步驟，熟知本工程的安全操作規(guī)程，參與吊裝人員要相互熟悉指揮信號(hào)；起重機(jī)械要有可靠有效的超高限位器和力矩限位器，吊鉤必須有保險(xiǎn)裝置；行走的路面軌道要堅(jiān)實(shí)、平整、無積水；要經(jīng)常檢查起重機(jī)械的各種部件（鋼絲繩、吊鉤、繩卡、卡環(huán)、花籃螺絲、鐵扁擔(dān)）是否完好，檢查有無變形、磨損、裂紋等異常情況；檢查吊裝作業(yè)周圍環(huán)境及起重范圍內(nèi)有無障礙；吊裝前要對(duì)進(jìn)行試吊，試吊合格后才能進(jìn)行吊裝作業(yè)，遵守起重機(jī)械“十不吊”規(guī)定；吊裝時(shí)，所吊物體不得在民房街巷、高壓電線上空有施工現(xiàn)場(chǎng)辦公設(shè)施上空旋轉(zhuǎn)，如受限必須在上述范圍吊物旋轉(zhuǎn)，需采取嚴(yán)密的防護(hù)措施；吊物起吊懸空后，如果出現(xiàn)不安全異常情況，指揮人員應(yīng)指揮危險(xiǎn)部位的人員撤離，排除險(xiǎn)情后再行施吊；吊裝中突然停電或發(fā)生機(jī)械故障，應(yīng)指揮吊車將重物慢慢的落在地面或樓面適當(dāng)?shù)奈恢茫?/p>

7 實(shí)施效果分析

該技術(shù)實(shí)用、簡單、節(jié)約施工成本；完成了安裝位置較高且單榀較重的鋼桁架的吊裝；解決了現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地緊張，無法用大噸位吊車整體吊裝，且吊車停放場(chǎng)地的下面為車庫，在停放吊車處還必須對(duì)車庫頂板加固的困難；該工法解決了如整體吊裝，還必須在現(xiàn)場(chǎng)用吊車將其拼成整體，延長工期，且同時(shí)無法保證整體就位的困難；運(yùn)用該運(yùn)用技術(shù)施工的每榀桁架兩端的支座各有4個(gè)鋼牛腿支撐，每個(gè)牛腿上安放一個(gè)抗震球形鉸支座，且要保證桁架的4個(gè)支撐點(diǎn)同時(shí)平穩(wěn)的放在鉸支座上，施工過程安全可靠；解決了用傳統(tǒng)的方法安裝須搭設(shè)重型腳手架的問題，節(jié)約了工期和成本。

8 結(jié)語

超高大跨度連體鋼桁架吊裝技術(shù)的核心是“預(yù)拼裝拆分吊裝技術(shù)”化繁為簡創(chuàng)新綜合，是一種先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)安裝工法，施工速度快、質(zhì)量好，安全可靠，工藝簡單，效益明顯，符合國家的節(jié)能環(huán)保政策。用此法施工的鋼連體桁架，就位準(zhǔn)確，吊裝重量輕，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，受到建設(shè)單位和有關(guān)方面的一致好評(píng)，推廣前景良好。

作者簡介：周遂（1976-），男，工程師，山西省第五建筑工程公司。