體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)分析

李想

（上海建工五建集團有限公司，上海 200333）

1 引言

在建筑領(lǐng)域施工技術(shù)和建筑設計水平不斷發(fā)展的背景下，鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工已經(jīng)呈現(xiàn)出日趨成熟的發(fā)展局面。但是就實際情況來看，由于一些外部影響因素的存在，加之桁架自身結(jié)構(gòu)等原因的影響，導致在此類工程項目中桁架架構(gòu)變形與失穩(wěn)的情況時常發(fā)生，因此，需要在掌握工程實際的基礎(chǔ)上做到吊裝設備選擇的科學化、桁架拼接與吊裝的優(yōu)質(zhì)化等，提升桁架吊裝施工質(zhì)量。

2 工程項目概況

2.1 建筑概況

某工程項目的整體建筑面積為33 862.77 m2，其中，地下部分6 513.94 m2，地上部分27 348.83 m2，教學樓建筑面積為31 401.71 m2。本工程的施工地點位于遼寧省沈陽市和平區(qū)長白南路與勝利南街交會處，施工地點西鄰勝利南街，南鄰長白南路，東側(cè)毗鄰新加坡城二期，北鄰興島路。此次工程的總平面部署如圖1所示。

圖1 工程總平面部署圖

以工程施工現(xiàn)場的具體情況為依據(jù)，同時與屋面桁架周圍建筑物的實際分布狀況進行有機結(jié)合后，將安裝桁架區(qū)域的南側(cè)空地作為堆放和拼接原材料的主要場地。在堆放材料的過程中，建設團隊遵循合理、緊湊的原則，材料堆放場地的尺寸為36 m×10 m，材料預制場地的尺寸為36 m×15 m。

2.2 工程特點

該工程涉及的鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工主要位于學生室內(nèi)體育館，桁架投影面積為1 600 m2，支座標高12.5~14.5 m。主桁架的整體分布方向為南北方向，次桁架的分布方向則為東西方向。3榀主桁架整體呈現(xiàn)倒三角狀，3榀為單片狀，次桁架為單片桁架。鋼結(jié)構(gòu)桁架所使用的主要材料為Q355無縫鋼管，并且包括多種不同的規(guī)格。除此之外，在本工程中，最大主桁架的質(zhì)量為17.0 t，最小主桁架的質(zhì)量為3.5 t。鋼屋架三維示意圖如圖2所示。

圖2 鋼屋架三維示意圖

3 體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)要點

在本次體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工時，需要對鋼結(jié)構(gòu)安裝流程做到充分掌握，具體如圖3所示。

圖3 鋼結(jié)構(gòu)安裝流程示意圖

3.1 主要構(gòu)件重量和吊裝設備的選擇

對于建筑企業(yè)，實現(xiàn)各種資源利用的高效化與科學化是其開展建設活動的一項重要目標，而在體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的過程中，吊裝設備的選擇是否足夠安全、高效、合理代表著建筑安裝團隊的管理水平是否足夠突出、是否擁有足夠豐富的工作經(jīng)驗。

在本次工程拼接最大主桁架的過程中，使用的吊裝設備為25 t汽車吊，這種吊裝設備的最大起升高度可以達到15 m，設備工作幅度為9 m，汽車吊起重量可以達到10.5 t。就上述內(nèi)容可知，本工程中最大鋼構(gòu)件質(zhì)量為8.5 t，所以，此種吊裝設備在工作時的負荷率為80%，滿足拼接吊裝要求。

完成主桁架的拼接后，要正式開展主桁架的就位吊裝工作，在此期間，本工程選用的吊裝設備為SAC3000T汽車吊，主臂長50.1 m，工作幅度30 m，汽車吊起質(zhì)量為24 t，而本工程中最大桁架構(gòu)件的質(zhì)量為17 t，因此，在桁架就位的吊裝期間，吊裝設備的負荷率為70%。鋼結(jié)構(gòu)吊裝工況示意圖如圖4所示。

圖4 鋼結(jié)構(gòu)吊裝工況示意圖

在體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工過程中，還涉及鋼絲繩裝置，由于鋼絲繩裝置需要承受較大的作用力，所以，需重點關(guān)注鋼絲繩這一主要承載構(gòu)件的選取[1]，以確保該裝置的性能可以滿足施工要求。一般來說，在鋼絲繩的選取中，需要先進行現(xiàn)場勘查，再結(jié)合設計方案中的各項參數(shù)計算鋼絲繩需要承載的作用力，基于此選擇合適型號的鋼絲繩，以確保鋼絲裝置穩(wěn)固。在此過程中，應當注意檢查鋼絲繩的質(zhì)量，并嚴格按照當前的要求對鋼絲繩的各項參數(shù)進行核查，同時也要檢查好鋼絲繩材料的出廠證明、合格證等資料，確認無問題后，才能投入使用。此外，卸扣作為鋼絲繩裝置中的一個重要組成部分，工作者也需要同樣注重對其的選用和質(zhì)量檢查，為施工安全提供保障。

3.2 體育館主體鋼結(jié)構(gòu)桁架安裝測量

在本次體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的過程中，鋼結(jié)構(gòu)安裝測量工作在其中占據(jù)著重要地位，需要注重這一環(huán)節(jié)工作的有效落實。

3.2.1 平面軸線控制

為了使桁架結(jié)構(gòu)與之前的施工內(nèi)容順利銜接，在進行鋼結(jié)構(gòu)大跨度桁架吊裝的過程中，需要確保其使用的平面控制網(wǎng)與前一個施工階段所使用的平面控制網(wǎng)保持一致[2]。在結(jié)束本次工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工后，需要在此平面控制網(wǎng)的幫助下，在吊裝桁架的基礎(chǔ)頂面位置完成定位軸線的布設，通過彈出墨線做出醒目標志，為后續(xù)吊裝施工奠定基礎(chǔ)。需要注意的是，測距相對中誤差應保持在1/30 000以內(nèi)，測角中誤差也要小于5″。

3.2.2 高程控制

除了對平面軸線進行有效控制之外，還應當對高程進行有效控制，這也是保證體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工質(zhì)量的關(guān)鍵。為此，在桁架吊裝過程中，所使用的高程控制系統(tǒng)也需要與前一個施工項目使用的高程控制系統(tǒng)一致。在完成前一個施工項目后，需要以土建結(jié)構(gòu)施工高程控制基準點為起點，對工程中涉及的每一個柱角預埋件的標高進行測量，并借助鋼墊或鐵墊將其高度調(diào)整至與柱底標高保持一致。

3.3 體育館主體鋼結(jié)構(gòu)桁架吊裝與校正

體育館主體鋼結(jié)構(gòu)桁架吊裝施工過程中，具體施工流程如圖5所示。

圖5 桁架安裝基本順序

在桁架吊裝過程中，為了確保吊裝質(zhì)量，還應當做好相應的校正與調(diào)整。具體來說，需要從以下幾方面入手[3]：

1）本次工程實際桁架長度為標準，通過二點起吊的方式確保桁架起吊期間足夠穩(wěn)定、足夠平衡，可靠性良好，操作難度更低。

2）在對鋼結(jié)構(gòu)桁架進行拼接和吊裝的過程中，工作人員必須采用合理的方式效綁扎桁架。一方面要保證綁扎之后的桁架在安裝過程中不會出現(xiàn)傾倒，另一方面，需要確保其在吊裝過程中保持穩(wěn)定。合理確定工作人員設置的綁扎點位和綁扎所用索具的具體長度，可以借助試吊的形式。另外，在吊裝過程中，需要采用高空旋轉(zhuǎn)法，為了保證桁架的位置與預期相符，還需要使用牽引溜繩進行有效控制。

3）吊裝施工過程中，需要遵循相應的吊裝順序，首先吊裝端部桁架，吊起桁架之后，緩緩移動，同時借助溜繩對桁架移動方向進行控制，使桁架支座與柱頂埋件板實現(xiàn)有效銜接。

4）為了保障吊裝工作的安全性，避免鋼絲繩被桁架結(jié)構(gòu)的尖銳位置劃損，還需要充分保護鋼絲繩。

5）桁架梁吊裝到位后，建設團隊需要以前期設計標準和預裝尺寸為依據(jù)，開展相應的定位調(diào)整，確保吊裝位置準確無誤之后才可以進行斷焊固定。

6）關(guān)于桁架平面位置的吊裝工作，通常需要做到一次就位，無須進行二次矯正。另外，在安裝之前，標高就已經(jīng)與支座高度保持一致，但在桁架就位之后依舊需要完成再一次的測量定位。在此期間，線墜和經(jīng)緯儀是對桁架梁垂直度進行觀測的常用工具。除此之外，在正式起吊桁架之前，還應當進行試吊，以此檢驗布設的吊點是否恰當，桁架穩(wěn)定性是否滿足要求。在試吊的過程中，還要注重吊裝速度的把控，切忌速度過快產(chǎn)生一系列的消極影響。

4 結(jié)語

綜上所述，在體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工中，需要注重吊裝施工流程的科學設置，同時在結(jié)合本工程實際情況的基礎(chǔ)上，合理選擇吊裝設備，確保吊裝設備可以滿足施工需要。在實際吊裝過程中，工作人員需要注重吊裝速度、吊裝高度的嚴格把控，確保鋼桁架的吊裝效果可以與相應的標準相符?？傮w來看，鋼結(jié)構(gòu)中的桁架由于自身施工消耗時間較短、強度較大且重量相對較輕，在各個領(lǐng)域中實現(xiàn)了應用廣度的有效拓寬。不僅如此，隨著時代發(fā)展腳步的加快，鋼結(jié)構(gòu)大跨度桁架的造型也越來越美觀、獨特，并且建設規(guī)模也正表現(xiàn)出逐步擴大的局面。在未來的發(fā)展中，相關(guān)領(lǐng)域需要對此類工程的施工工序進行進一步的優(yōu)化，充分控制吊裝施工質(zhì)量，促使桁架使用壽命的有效延長。