重型塔式起重機附著于柔性鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工分析

李娜

【摘要】伴隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷進步，我國的建筑水平也在空前提高，尤其是超高層建筑一座座拔地而起，都離不開重型塔式起重機的運用。其中重型塔式起重機附著于柔性鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)更加具有挑戰(zhàn)性，難度也非常之大。本文以珠海歌劇院作為案例進行分析，主要分析了重型塔式起重機的應(yīng)用情況以及根據(jù)具體特點來進行的設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】重型塔式起重機；柔性鋼結(jié)構(gòu)；施工設(shè)計

珠海歌劇院在施工的過程中，通過采用兩臺起重機同時分段吊裝的施工工藝，結(jié)合了主結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場條件，利用重型塔式起重機附著于柔性鋼結(jié)構(gòu)上，進而順利的完成了施工。并且根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗來進行判斷，通過重型塔式起重機對于柔性鋼結(jié)構(gòu)附著點的協(xié)同可行性進行驗證，從而確保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)能夠與控制標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)。

1、工程概況

例如：珠海歌劇院工程位于珠海市野貍島填海內(nèi)區(qū)域，因為在屬于海濱環(huán)境，所以必須應(yīng)對各種突發(fā)的惡劣天氣，例如臺風(fēng)。而且由于沒有辦法對這些惡劣天氣進行準(zhǔn)確的預(yù)報，所以會對高空作業(yè)甙類較大難度。另一方面，珠海歌劇院外觀設(shè)計如同備課，所以貝殼形狀的鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的剛度比較大，外部的剛度比較小，這樣就會使劇院內(nèi)部的混凝土結(jié)構(gòu)的高度呈現(xiàn)出下降的情況，造成鋼結(jié)構(gòu)與混凝土之間的連接點變少，從而造成重型塔式起重機附著于柔性鋼結(jié)構(gòu)的整體附著難度會不斷提升。

在施工的過程中，珠海歌劇院的主結(jié)構(gòu)施工到三節(jié)柱的時候，重型塔式起重機就必須要與主結(jié)構(gòu)進行附著，從而合為一體，但是施工到三節(jié)柱的時候整體的工程還沒有完全成型，從而導(dǎo)致重型塔式起重機作業(yè)對于主結(jié)構(gòu)的施工精度與受力要求增大。根據(jù)這些工程狀況，重型塔式起重機附著于柔性鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計是整個施工過程的關(guān)鍵所在，甚至?xí)绊懙秸麄€施工工程的精度與質(zhì)量，從而影響工程的受力性。

2、重型塔式起重機附著方案設(shè)計

2.1方案設(shè)計

由于重型塔式起重機的附著點在鋼結(jié)構(gòu)智商，所以協(xié)同作用的情況非常復(fù)雜，通過對整體工程進行放樣分析之后，整體的工程結(jié)構(gòu)初步定為D800重型塔式起重機在自由高度范圍內(nèi)進行作業(yè)，自由高度以上的作業(yè)范圍則由D1100重型塔式起重機進行作業(yè)。通過這樣的方案設(shè)計，能夠保證D1100重型塔式起重機在適當(dāng)?shù)母叨葋碓O(shè)置附著點，從而保證與主結(jié)構(gòu)連接成為一體。并且通過這樣的方案設(shè)計能夠降低重型塔式起重機的附著設(shè)計點，進一步減少重型塔式起重機作業(yè)對于主結(jié)構(gòu)的影響情況。例如：珠海歌劇院的主結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出典型的徑向桁架結(jié)構(gòu)。在觀眾廳的自由高度內(nèi)，如果選擇若干的平臺梁與鋼結(jié)構(gòu)和混凝土之間的支撐點進行連接，就會導(dǎo)致徑向桁架方面的天窗桁架之上，這樣從兩側(cè)的徑向桁架能夠共同形成一個受力共同體，但是由于珠海歌劇院外部形狀宛如貝殼，這樣的結(jié)構(gòu)造成外部剛度較小，而且如果重型塔式起重機對于附著點的要求比較高，這樣就會造成附著點的附近在天窗桁架與貝殼徑向結(jié)構(gòu)相交點處成型。

2.2重型塔式起重機附著點結(jié)構(gòu)加強設(shè)計方案

在實際的選擇過程中，重型塔式起重機的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相關(guān)的結(jié)構(gòu)未知在選擇的過程中最終會選定一處附著點，既在徑向桁架V22與V25的位置上，具體的附著點加強設(shè)計方案?？梢缘玫綇较蜩旒躒22處的重型塔式起重機附著點到桿件距離，由于要考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸保持不變，構(gòu)件壁厚加大的方法進行加強，從而保證附著點之間能夠穩(wěn)定的連接，在平面的外方向，貝殼面的相鄰點之間設(shè)置一個斜撐杠桿，從而保證附著點的穩(wěn)定性得到提升。同理，徑向桁架V25位置也應(yīng)該位于附著點結(jié)構(gòu)附近，從而將節(jié)點的上下兩根的結(jié)構(gòu)支撐臂進行加厚處理，進一步保證節(jié)點位置局部的承載力得到加強。

3、重型塔式起重機附著于柔性鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項

因為重型塔式起重機與柔性鋼結(jié)構(gòu)之間的附著點來說剛度變小，這樣在外部重力荷載的作用之下就會通過附著點來引起變形，從而對塔式去起重機造成不同程度的影響。這樣在施工的過程中一定要遵循專業(yè)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與作業(yè)規(guī)范，進一步保證重型塔式起重機在使用過程中不會發(fā)生安全事故，對于主結(jié)構(gòu)的施工精度與施工質(zhì)量做出保證。所以要注意一下幾個方面：

第一，要根據(jù)重型塔式起重機的基礎(chǔ)沉降與重型塔式起重機的塔身高度之間的作業(yè)范圍來進行判斷，如果出現(xiàn)了變形超出預(yù)警限制的情況時，就應(yīng)該立即停止施工，并且要及時的采取相對應(yīng)的措施進行風(fēng)險排查，之后才能夠進行正常的作業(yè)。

第二，對于重型塔式起重機的相關(guān)操作人員一定要進行崗前培訓(xùn)，并且要反復(fù)的實踐操作之后才能夠進行上機操作。

第三，對于重型塔式起重機的作業(yè)過程中需要停車的情況，必須根據(jù)高速-低速-停車的程序操作順序來進行，禁止急?，F(xiàn)象的發(fā)生。在施工現(xiàn)場應(yīng)該對風(fēng)力進行實時監(jiān)控，一旦風(fēng)力超過允許作業(yè)的范圍之后應(yīng)當(dāng)立即停止作業(yè)。

結(jié)語：

本文通過對于珠海歌劇院貝殼狀的案例進行了全面的分析，總結(jié)出珠海歌劇院鋼架結(jié)構(gòu)網(wǎng)面具有內(nèi)面剛度較大，外面剛度較小的情況出現(xiàn)，重點分析了重型塔式起重機附著于柔性鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計點的位置選擇，從而保證重型塔式起重機附著于柔性結(jié)構(gòu)的安全性。

參考文獻：

[1]卜龍瑰，陳一，劉傳佳，等.珠海歌劇院屋蓋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計[C].第十四屆空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會議論文集，2012.

[2]中國建筑科學(xué)研究院GB50009—2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].北京： 中國建筑工業(yè)出版社，2012.