簡述大跨度鋼桁架梁吊裝方法的選擇

任有橋 周小甲 任柏松

摘 要 結(jié)合亞運射擊射箭現(xiàn)代五項館鋼結(jié)構(gòu)工程項目，介紹鋼桁架梁吊裝施工;通過大跨度鋼桁架梁吊裝方法的選擇，在桁架吊裝過程中采用300t履帶吊分段、整榀吊裝作業(yè)，從而優(yōu)化了吊裝施工安全、施工難度、成本經(jīng)濟。

關(guān)鍵詞 大跨度鋼桁架;吊裝;鋼結(jié)構(gòu)

近年來，隨著國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展，建筑領(lǐng)域同樣隨著經(jīng)濟的發(fā)展而發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)作為建筑領(lǐng)域的代表之一得到了眾多的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)中大跨度鋼桁架施工中，由于其跨度大、重量大、吊裝高度大等造成其吊裝難度大。本文通過對大跨度鋼桁架梁吊裝方法的選擇為研究對象，為同類桁架問題提供參考依據(jù)。

1工程概況

亞運射擊射箭現(xiàn)代五項場館項目位于杭州市富陽區(qū)，本項目總用地面積275182m2，新建總建筑面積約82360.35m2。鋼結(jié)構(gòu)主要為綜合館、新聞及安保中心、輔助用房和馬廄等的主體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)形式為鋼及鋼骨框架、型鋼桁架、管桁架等，工程總用鋼量約4500噸。

綜合館地上建筑面積42558.07m2，包含射擊決賽館、游泳館、50m和25m比賽館和輔助用房等。

射擊決賽館和游泳館上空為大跨度屋面桁架，桁架跨度達31.2m、34.7m、42m，扣除牛腿后桁架長度仍達28.7m、32.2m、39.1m。桁架效果圖及概況如下圖1：

2施工難點

本工程存在難點如下：

（1）鋼桁架吊裝最大跨度42m、最小跨度31.2m、最大頂標高24.5m、最小頂標高16.885m、最重16.8t、最小8.7t。由于桁架規(guī)格不一，區(qū)域不同，其吊裝施工精確度和施工難度較大。

（2）桁架跨度大。綜合館單體內(nèi)游泳館屋面鋼桁架跨度已達42m，已經(jīng)達到規(guī)定的超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程中其他中“跨度超過36m及以上的鋼結(jié)構(gòu)安裝工程”的標準，故需編制危大工程專項施工方案，并組織專家進行專家論證，履行有關(guān)審核和審查手續(xù)后實施[1]。

3吊裝方案選擇及施工

3.1 吊裝方案選擇

（1）綜合館分兩個區(qū)域，游泳館與射擊館。射擊館桁架共八榀，采用整榀吊裝，大大提高了施工效率，節(jié)約空中焊接時間，使施工難度大大降低。游泳館共5榀桁架，根據(jù)吊裝距離B、C軸桁架可進行整榀吊裝，D、E、F軸桁架距離吊機過遠，采用分節(jié)吊裝。在保障施工安全的情況下分節(jié)吊裝為最好方案。

（2）游泳館桁架分節(jié)吊裝采用胎架支撐，D、E、F軸桁架安裝時，綜合吊機起重能力、桁架運輸分段等因素，采用三段分體吊裝，每個桁架分段下弦節(jié)點處設(shè)置一處支撐胎架，胎架位置分別為D/6、E/6、F/6、D/9西、E/9、F/9西的柱頭上。

（3）由于運輸問題，桁架在工廠組立成片，分兩片和三片進行運輸。在現(xiàn)場地面進行拼裝焊接，拼裝采用臥拼方式，桁架下部墊設(shè)拼裝馬鐙。桁架拼裝起拱50mm。

3.2 鋼桁架吊裝吊車選型

車型選擇：300t履帶吊起重性能，66m主臂+18m副臂工況，吊機選型工況表見下表：

3.3 吊點的布置

大跨度鋼桁架吊裝時，對桁架的吊點布置尤為重要。一個大型的構(gòu)件要平穩(wěn)地吊裝到標高位置與連接點處對應(yīng)，其吊點的選擇與布置要經(jīng)過嚴格的計算，要保證起吊后構(gòu)件兩端相對平衡且安全運行，這樣才能夠準確地到達安裝位置。根據(jù)上述要求本工程吊點因區(qū)域分布如下：

射擊館桁架吊裝吊點分布U、T軸2榀桁架，采用四點吊裝如下圖2分布：

射擊館M-S軸6榀桁架，采用四點吊裝如下圖3分布：

游泳館F-D軸桁架分段吊裝，其跨度較小，吊點均勻分布在桁架兩端。B-C軸桁架吊點分布如下圖4：

3.4 胎架分布

游泳館桁架跨度大，F(xiàn)-D軸橫街采用分段吊裝?？紤]到其分段焊接固定問題，使用胎架支撐桁架。每個桁架分段下弦節(jié)點處設(shè)置一處支撐胎架，胎架位置分別為D/6、E/6、F/6、D/9西、E/9、F/9西的柱頭上[2]。

3.5 勞動力安排

根據(jù)工期進度，現(xiàn)在綜合館區(qū)域每日拼裝焊接、起重工、鉚工、油漆工、測量工等共約37人。

4吊裝施工

（1）桁架吊裝前，安裝安全措施。由槽鋼均勻分布焊接在桁架上，通過生命繩接鏈形成安全防護，便于工人安裝焊接使掛置安全繩。由于桁架高度2.2m，桁架分段處焊接爬梯，便于施工人員焊接固定。

（2）射擊館吊裝桁架8榀，首先清理路面，300t履帶吊位置站位于射擊館西側(cè)道路進行吊裝，桁架采用4吊點綁扎吊裝。履帶吊中心距地下室外墻10m，內(nèi)側(cè)履帶距地下室外墻6m。如圖5所示：

（3）游泳館5榀桁架，吊裝前布置胎架，先吊裝C-B軸整榀桁架吊裝，后分段吊裝D-F軸桁架。清理地面后履帶吊站位于綜合館南側(cè)道路，距地下室外墻8.1m，內(nèi)側(cè)履帶距地下室外墻4.2m。如圖6：

桁架均在完成焊接固定后松鉤，并在吊裝完成的桁架之間進行連梁，使之形成整體。

5施工過程中安全防護措施

（1）起重吊裝前進行試吊，必須按照吊車性能進行吊裝。吊裝作業(yè)時必須統(tǒng)一號令，明確指揮，密切配合。

（2）吊裝作業(yè)人員安全防護措施，必須要佩戴齊全才可進入施工現(xiàn)場。

（3）要做好防火工作，氧氣、乙炔要按規(guī)定存放使用。電焊、氣割時要注意周圍環(huán)境有無易燃物品后再進行工作，嚴防火災發(fā)生。氧氣瓶、乙炔瓶應(yīng)分開存放，使用時要保持安全距離，安全距離應(yīng)大于10m。

（4）在施工以前應(yīng)對高空作業(yè)人員進行身體檢查，對患有不宜高空作業(yè)疾病（心臟病、高血壓、貧血等）的人員不得安排高空作業(yè)。

（5）鋼構(gòu)件應(yīng)堆放整齊牢固，防止構(gòu)件失穩(wěn)傷人。

（6）起重吊裝范圍內(nèi)做好警戒措施，禁止人員停留或通過。

6結(jié)束語

本文根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，對大跨度鋼桁架吊裝提供了兩種方法選擇，節(jié)約了施工成本效益和施工工期。通過現(xiàn)場有序的施工，順利完成大跨度鋼桁架吊裝。此研究方法為同類型工程施工提供了有效的方法。

參考文獻

[1] GB50017-2017.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準[S].北京：中國標準出版社，2017.

[2] GB50755-2012.鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，2012.