簡述排架結(jié)構(gòu)中的輕型鋼屋架柱頂滑移安裝法

李志軍

摘 要 目前鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)中的輕型鋼屋架安裝多采用如下安裝方法：第一榀屋架吊裝就位，在其兩側(cè)用纜風(fēng)繩固定，隨即進(jìn)行第二榀屋架的吊裝，就位以后不要松鉤，安裝支撐系統(tǒng)與檁條，并校正安裝精度，使第一榀屋架與第二榀屋架形成一個穩(wěn)定的整體，以此方法繼續(xù)安裝其他榀。本文著重闡述此工法不適用于某項目自備電站汽輪機(jī)房輕型鋼屋架的安裝時，而采用柱頂滑移法施工的要點(diǎn)及過程，為今后類似的工程施工提供一些參考。

關(guān)鍵詞 現(xiàn)澆鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu);輕型鋼屋架;梯形鋼屋架;柱頂滑移法

1工程概況

某項目自備電站布局較為緊湊。其二期自備電站的汽輪機(jī)房位于二期除氧間與鋼筋制作場地和模板制作場地之間，左邊是一期管廊，右邊有塊空閑場地。一期工程已投運(yùn)，二期工程正在施工。二期汽機(jī)房從左往右是4～14軸線（83.5米），從下往上是D～H軸線（24米）。

2工程特點(diǎn)

交叉施工：除氧間與汽機(jī)房主體框架基本施工完成，汽輪機(jī)輔機(jī)基礎(chǔ)與除氧間砌體工程正處于施工階段，按計劃即將進(jìn)行汽輪機(jī)房輕型鋼屋架安裝。

場地狹?。罕边吺卿摻钆c模板制作場地，南邊是除氧間，同時汽機(jī)房里面正在進(jìn)行輔機(jī)基礎(chǔ)施工。按常規(guī)安裝法進(jìn)行鋼屋架安裝時，移動式起重機(jī)械無法進(jìn)入廠房內(nèi)容作業(yè)。

機(jī)械緊張：汽機(jī)房北面和左邊雖布置有2臺塔吊，但此期間正處于土建施工的高峰期，塔吊使用率高，如果此時采用塔吊吊裝鋼屋架，將影響土建施工進(jìn)度。

3安裝策劃

工期：在汽機(jī)房內(nèi)輔機(jī)基礎(chǔ)澆灌完成后，計劃進(jìn)行汽機(jī)房輕型鋼屋架的安裝。因此，汽機(jī)房輔機(jī)基礎(chǔ)施工的同時，在右側(cè)空閑場地進(jìn)行鋼屋架的組對與拼裝，拼裝工作與輔機(jī)基礎(chǔ)施工并列進(jìn)行。輔機(jī)基礎(chǔ)施工完成后，吊裝鋼屋架。

拼裝：鋼屋架按1～5組進(jìn)行組對拼裝，并按吊裝順序擺放在汽機(jī)房右側(cè)空閑場地。

吊裝：先將1#吊裝至13～14軸柱頂，用手拉葫蘆牽引其往3軸方向移動，同時做好2#吊裝的準(zhǔn)備，當(dāng)2#吊裝后同樣往3軸方向移動，以此方法完成3#～5#的吊裝。

滑移：吊裝完成之后將1#～4#滑移至安裝位置并校正精度，再進(jìn)行剩余支撐系統(tǒng)、檁條和天窗的安裝。

4工裝設(shè)計

設(shè)計目的：桁架因其自重產(chǎn)生撓度時支座會繞銷軸旋轉(zhuǎn);當(dāng)圈梁頂面沿輥?zhàn)虞S線方向不平時也應(yīng)繞銷軸旋轉(zhuǎn)，應(yīng)始終保證輥?zhàn)优c墊板滾動接觸充分。詳見下圖：

輥?zhàn)釉O(shè)計：銷軸直徑、鋼板厚度等根據(jù)拉壓、剪切和彎曲不同的受力形式進(jìn)行設(shè)計。下面著重介紹輥?zhàn)又睆降挠嬎惴绞健?/p>

根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017[2]》第7.6.2條，輥?zhàn)又睆剑街校?/p>

=輥?zhàn)铀茇Q向荷載，單位N;豎向荷載值按只有兩個支座受力的極限情況考慮：

=輥?zhàn)硬牧系膹椥阅Ａ?，單位N/mm2;

=輥?zhàn)优c墊板的接觸長度，單位mm;

=輥?zhàn)恿系脑O(shè)計強(qiáng)度值，N/mm2;

由于混凝土圈梁頂面不平，且混凝土的受壓強(qiáng)度值不如鋼材，因此在圈梁與輥?zhàn)又g墊上10mm的鋼帶，鋼帶的長度按1.5米～2米考慮（重量10～20kg左右），便于倒換。

限位架：設(shè)置限位架的目的是保證空間桁架在滑移過程中始終在設(shè)計的軌跡上運(yùn)行。在限位架上焊上半圓管皮，并在管皮上安裝膠皮。在滑移過程中監(jiān)視管皮與圈梁側(cè)面的間隙，偏差較大時應(yīng)及時調(diào)整。因圈梁澆筑的直線度偏差影響，根據(jù)測量結(jié)果，半圓管皮與圈梁側(cè)面的間隙值宜設(shè)置在20mm～30mm。

5桁架穩(wěn)定性

組成空間桁架以后，結(jié)構(gòu)的剛度增強(qiáng)。在滑移過程中只承受桁架自重引起的荷載，與其使用工況荷載相比小得多。但因空間桁架的計算模型比較復(fù)雜，需借助專業(yè)的結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行吊裝承載力驗算，可請設(shè)計單位進(jìn)行吊裝工況受力分析。

6柱頂梁受力校核

圈梁受力按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010[1]》第6.2.10條進(jìn)行正截面受彎承載力校核。圈梁所受彎矩M按輥?zhàn)铀艿呢Q向荷載R在跨中產(chǎn)生的最大彎矩取值。

圈梁彎矩承載力滿足：

=系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過C50時取1.0;

=混凝土軸心抗壓設(shè)計值，單位N/mm2;

=圈梁寬度，單位mm;

=混凝土受壓區(qū)域高度，單位mm;

=圈梁截面有效高度，為圈梁總高度減去混凝土保護(hù)層厚度，單位mm;

=鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，單位N/mm2;

=受壓鋼筋截面面積，單位mm2;

=受壓縱向鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣距離，單位mm;

混凝土受壓區(qū)域高度按? 確定，式中：

=鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，單位N/mm2;

=受拉鋼筋截面面積，單位mm2。

7滑移過程控制

滑移過程中嚴(yán)密監(jiān)視限位架與圈梁側(cè)面的間隙，偏差過大時需進(jìn)行調(diào)整。其目的是保持空間桁架的滑移軌跡，防止桁架墜落，減少對圈梁混凝土保護(hù)層的損害。

滑移過程同步進(jìn)行緩慢進(jìn)行，手勢、口令統(tǒng)一、明確。

高空作業(yè)安全保護(hù)措施要齊全，施工技術(shù)及安全交底明確。

8牽引工具

選用手拉葫蘆作為牽引工具，手拉葫蘆的起重量不低于輥?zhàn)迂Q向載荷R的0.5倍。牽引點(diǎn)設(shè)置在輥?zhàn)又芯€位置的支座上，兩邊同步牽引。

9柱頂滑移法優(yōu)勢

拼裝場地可以根據(jù)吊裝機(jī)械及現(xiàn)場情況靈活選擇;桁架在地面進(jìn)行拼裝，方便拼裝精度的檢測與調(diào)整;可隨整體工期的節(jié)奏穿插進(jìn)行，機(jī)動靈活。

參考文獻(xiàn)

[1] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范：GB50010-2010[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[2] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范：GB50017-2017[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017.