超大跨度吊装钢结构梁架施工_魏广全.pdf

2023年第1期图1中国药科大学江宁校区四周尺寸魏广全：超大跨度吊装钢结构梁架施工超大跨度吊装钢结构梁架施工魏广全（苏州第一建筑集团有限公司，江苏 南京210000）摘要：随着我国建筑业的飞速发展，各种新工艺、新技术应用非常广泛。超大跨度的非常规的施工吊装带来了新的课题。关键词：大跨度；钢结构；吊装；施工Abstract:With the rapid development of Chinas construction industry,various new processes and technologies arewidelyapplied.Theunconventionalconstructionhoistingofasuperlargespanhasbroughtusanewresearchsubject.Key words:large span；steel structure；hoisting；construction中图分类号 TU391文献标识码 A 文章编号1004-5538（2023）01-0102-030引言我国现代建筑业的发展迅猛，共享大空间的建筑应用越来越多。建筑物共享大空间采用内庭钢桁架的优点有：自重轻、工期短、施工快捷、视觉效果好等。共享大空间采用钢桁架越来越得到普遍应用。因此，为了确保大跨度钢桁架吊装的质量、安全以及效率，需要将钢桁架在拼装平台进行部件的整体拼装，然后采用特大吊机吊装。此施工方案可使大跨度钢结构吊装在吊装时达到安全、快捷、节省工期的效果。1工程概况随着我国不断加大对教育事业的投资，中国药科大学投资兴建了国家重点实验室中国药科大学江宁校区学院实验楼工程。学院实验楼中庭钢结构梁架安装于建筑物中心位置，其四周均有建筑，吊装时需要越过建筑物。中庭钢结构施工工期紧，学校要求钢结构工期30 d完成。学校质量标准要求高，合同质量标准要求达到江苏省“扬子杯”奖。钢梁架的安装高度及四周建筑高度为26 m，其四周尺寸如图1所示。学院实验楼采光顶为钢结构梁架吊装，共9根，总重量为65 t。其中最大的ZHJ9钢梁跨度为25.16 m，重量为10.21 t。2吊装设备的要求吊装设备：选用一台主吊600 t汽车吊，吊机自重261 t，通过四块2.3 m4 m承重钢板，吊装时吊机起吊位置为现场硬化路面。随主吊机上带有250 mm厚的夹层钢板，吊机架设前将250 mm厚夹层钢板铺设在硬化路面上，使吊机的支撑受力均匀扩散至路面基层上。地质情况：上半部为硬化路面，下半部以粉质粘土为主。根据江苏省苏杰岩土公司出具的学院实验楼地质勘探报告显示主吊600 t汽车吊支座处的地基承载力特征值fak240 KPa。3钢桁架的加工与现场拼装3.1钢桁架的加工要求（1）钢桁架焊接区域要保持干燥，不得被污染。接头处不能有油污、水、锈、氧化皮和其它杂物。（2）为了确保钢桁架部件焊接区域的各个细部处理都能符合要求，在满足焊透深度的前提下，采用的对称坡口为焊接接头形式。（3）为了防止层状撕裂，并没有在厚板方向受拉应力的板材端部设置焊缝。（4）加强了对特殊接头的重点把控，重点处理工程技术102-2023年第1期图3与CA6000全路面汽车吊站位图2 ZHJ9 SAC6000全路面汽车吊站位了各种焊和角接的焊缝，如T型角接接头、十型对接接头的熔透的组合焊缝，其焊接的焊脚尺寸必须满足要求。（5）钢桁架的焊缝表面的外观检查是必不可少的，外观质量不得有熔渣现象，两头不能出现焊渣飞溅物的情况，焊后的焊缝检查需在焊缝表面温度冷却后再检查裂缝，对在检查中发现的裂缝，应立即查明原因，立即做出修补工艺方案后再处理。（6）钢桁架焊缝质量的检测与检查：钢桁架拼接对接的焊缝设计要求为二级焊缝，根据规范要求所有钢桁架对接的全熔透二级焊缝按要求做30%的超声波探伤检测。对焊缝检测检查不合格的焊缝须返工重新焊接，但同一焊缝不得返工两次以上，防止钢材性能因温度而产生变化。钢桁架拼装前在施工现场需做一个钢结构拼装平台，用水准仪将其找平，上焊接胎架。钢平台支座落于水泥地面，水平高低差不得超过5 mm。钢桁架拼装平台上设置起拱高度50 mm，确保钢桁架拼装成型后质量符合设计要求。3.2钢桁架现场拼装（1）每榀钢桁架的部件先深化设计，然后再在厂里电脑下单，电脑控制切割，确保尺寸无误。钢桁架部件在钢结构半成品拼装间上按深化的图纸要求拼装。（2）钢桁架拼装时按深化图纸把每个部件编号，然后按部件的编号顺序把各分段杆件在平台上就位拼装，组装完成后每个部件复核验收后再焊接。（3）上、下弦杆的对接接头的拼接采用全熔透焊接。拼装时先点焊，点焊完成后检查尺寸偏差，满足要求后开始施焊，施焊时各先打底焊一道，然后再全面焊接，以控制焊接变形。（4）上弦与下弦斜腹杆拼装接头：先预先在焊点点焊后再进行符合度检查，检查完符合要求再全面施焊，施焊时必须对称进行，采用两名焊工在钢桁架的两侧同步施焊，防止钢桁架出现变形。（5）钢桁架现场组装的要点：地面组装前预先检查钢桁架构件，钢桁架变形、钢桁架缺陷出现偏差时，有处理问题的构件。并检查钢构件连接磨擦面，钢构件摩擦面不能有泥砂等杂物，磨擦面必须平整、干燥，雨天不能作业。钢地面组装完后采用木垫板将钢构件垫起，钢桁架构件从两侧用木板支撑，增强稳定性。最后检查吊点，对准基准及中心线。4吊装施工方案4.1确定吊装顺序具体施工顺序：ZHJ9 ZHJ8ZHJ7ZHJ6ZHJ5ZHJ4ZHJ3ZHJ2ZHJ1。4.2吊装方法根据现场勘察，该项目采用600 t汽车吊完成本次吊装任务。汽车吊支于建筑外侧，根据吊装工况计算汽车吊到建筑外墙的距离。设备提升后高于建筑高度（26 m）后方可旋转吊臂，将梁架直接安装至基础上固定。吊装过程中须充分考虑：a梁架的存放位置；b梁架旋转空间；c建筑物的跨度。4.3梁架的吊装（1）ZHJ9梁架的吊装：SAC6000全路面汽车吊站位见图2。SAC6000站位于ZHJ9横向中心位置，与架梁ZHJ9的距离为46 000 mm。（2）ZHJ8梁架的吊装：SAC6000全路面汽车吊站位见图3。SAC6000站位于ZHJ8横向中心位置，距离建筑29 m，与架梁ZHJ8的距离为50 950 mm。（3）GHJ7梁架的吊装：SAC6000全路面汽车吊站位见图4。魏广全：超大跨度吊装钢结构梁架施工工程技术103-2023年第1期图4 SCA6000全路面汽车吊站位图5SCA6000全路面汽车吊站位图6SCA6000全路面汽车吊站位图7SCA6000全路面汽车吊站位魏广全：超大跨度吊装钢结构梁架施工SAC6000站位于ZHJ7横向位置，距离建筑29m，距梁架中心55.9 m。（4）ZHJ6梁架的吊装：SAC6000全路面汽车吊站位见图5。SAC6000站位于ZHJ6横向位置，距离建筑29m，距梁架中心60.85 m。（5）ZHJ5梁架的吊装：SAC6000全路面汽车吊站位见图6。SAC6000站位于ZHJ5纵向位置，距离建筑23m，距梁架中心57 m左右。（6）ZHJ4-ZHJ1梁架的吊装：SAC6000全路面汽车吊站位见图7。SAC6000站位于ZHJ4-ZHJ1纵向位置，距离建筑23 m，距梁架中心57 m左右。4.4桁架吊装完毕现场稳定措施主桁架梁吊装完毕后，在下一榀主钢桁架吊装前，用缆风绳将主钢桁架固定，桁架总重约为10 t，则主桁架的水平侧向拉力为N=tan10025 t=2.1 t，根据角度计算得出；N1=2.1 t/cos45=2.823 t，考虑风荷载对缆风绳的影响，选用1寸钢丝绳做缆风绳，满足要求。缆风绳固定于临时砸设的地面的锚固件上面，缆风绳的固定必须牢固。主桁架安设完成，立即安装双侧的系杆结构，来确保钢桁架结构的整体安全性。5安装防护措施梁面必须做好临边护栏，防护选用一根长的钢丝生命绳、钢丝绳的端头由花篮螺栓组成，钢丝生命绳直径均为6 mm，钢丝生命绳系缚在钢柱上，生命绳绑缚位置距结构梁的高度为1.2 m，花篮螺栓分别连接这两根生命绳，并收紧。供安装人员在梁上行走时扣安全扣用。钢桁架的安全维护用1.2 m的脚手管点焊在屋架梁上，用6 mm钢丝绳分别在两侧设置三道横挡，确保安装人员在屋面梁上行走时安全带可以系扣，并保证施工人员的安全。6结语超大跨度的钢绗架起重吊装作业牵涉面广，周边施工环境非常复杂，多层、交叉作业几率高，施工吊装危险性较大，安全隐患非常大。在该工程的大跨度结构吊装过程中，做到了方案先行，措施得力。确保了该项目按期、保质保量的如期完成了施工任务，获得了建设单位及主管部门的一致好评。作者：魏广全（1978-），男，本科，高级工程师，工程管理专业。（编辑：徐萍）（收稿日期：2022-11-7）工程技术104-