高空大跨度鋼連廊臨時(shí)斜拉法安裝技術(shù)

高空大跨度鋼連廊臨時(shí)斜拉法安裝技術(shù)

目前高空鋼連廊安裝方法主要有搭設(shè)平臺(tái)原位散拼法、整體提升法。對(duì)于跨度大、位置高、噸位較小的鋼連廊來說，搭設(shè)平臺(tái)原位散拼措施費(fèi)用很高、安全性差、工期長；整體提升法雖能保證質(zhì)量和安全，但由于噸位小，導(dǎo)致單位工程量措施費(fèi)用高。通過研究制定了增設(shè)斜拉索、無需搭設(shè)腳手架平臺(tái)進(jìn)行空中散拼的方案，結(jié)果表明：保證了施工質(zhì)量和安全，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

高層建筑；大跨度；鋼連廊；安裝；斜拉索

前 言

中國生物技術(shù)學(xué)術(shù)中心2、3號(hào)樓位于北京市五棵松附近，地上12層，鋼結(jié)構(gòu)連廊位于7、8層，如圖1所示，其跨度為26m，寬8.4m，層高3.725m。下層主梁標(biāo)高23.29m，距離下沉廣場(chǎng)地面30m。連廊一端為焊接連接，另一端支撐在活動(dòng)的橡膠支座上。鋼連廊材質(zhì)均為Q345B。主梁共6根，規(guī)格為H450×250×12×20的焊接H型鋼，最大重量4.2t；次梁為焊接H型鋼，重約1.1t；支撐構(gòu)件為□200×10的方鋼管，重約0.2t。整個(gè)鋼連廊重 65t。

安裝時(shí)土建及其他專業(yè)正在施工，外圍搭設(shè)了雙排腳手架。只有連廊所在位置的腳手架已經(jīng)拆除。現(xiàn)場(chǎng)塔吊在主梁位置起重量為4.27t，只能滿足單根主梁的起重要求。

圖1 生物中心鋼連廊照片

一、安裝方案選擇

方案1滿堂紅腳手架承重平臺(tái)高空散拼法

鋼連廊距離地面約30m，連廊寬度8.4m。南北方向臨空，腳手架平臺(tái)整體穩(wěn)定性難以保證，費(fèi)用相當(dāng)巨大。搭設(shè)腳手架所需時(shí)間長，導(dǎo)致總工期加長。

方案2計(jì)算機(jī)控制油壓千斤頂整體提升

該連廊一端搭接在混凝土牛腿和橡膠支座上，不能直接提升到位，不便于施工；采用該方案需要全部拆除自下而上的腳手架，對(duì)其他專業(yè)施工影響大；該連廊總噸位約65t，采用該方案雖然安全和質(zhì)量均能保證，但單位措施費(fèi)用過高。

方案3增設(shè)臨時(shí)斜拉索、空中散拼法

主梁規(guī)格小，跨度大，安裝過程中撓度和穩(wěn)定性不夠，通過增設(shè)斜拉索以保證穩(wěn)定性，連廊形成整體桁架后再拆除斜拉索。該方案措施費(fèi)用低，通過在下方設(shè)置安全網(wǎng)等措施能夠保證施工的安全。

以上三個(gè)方案綜合對(duì)比如表1所示。

表1 方案綜合對(duì)比表

通過綜合對(duì)比分析，決定采用方案3。

二、方案的實(shí)施

1.整體施工順序

主梁拼接→吊裝下層主梁→吊裝下層次梁和壓型板→安裝下層豎向支撐→吊裝中層主梁→吊裝中層次梁和壓型板→安裝上層豎向支撐→吊裝上層主梁→吊裝上層次梁和壓型板。

2.主梁拼裝

主梁分三段加工，在現(xiàn)場(chǎng)拼裝成整體。利用水平儀和鋼尺進(jìn)行測(cè)量，確保鋼梁尺寸和拱度符合要求。

3.下層主梁的吊裝與固定

（1） 由于主梁截面規(guī)格為 H450×250×12×20，跨度為26m，穩(wěn)定性差，所以吊點(diǎn)位置利用計(jì)算軟件對(duì)其吊裝穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果最終確定適當(dāng)?shù)牡觞c(diǎn)位置。

（2）試吊：主梁吊裝設(shè)置四個(gè)吊點(diǎn)，先進(jìn)行試吊，塔吊緩慢起升，使主梁脫離支撐位置20cm，懸停5分鐘。

（3）正式吊裝：試吊無誤后正式吊裝。主梁兩端就位后將焊接的一端與預(yù)埋板定位焊固定。

（4）設(shè)置主梁斜拉索

如圖2所示，主梁采用對(duì)稱的四根斜拉索拉結(jié)，斜拉索下端拉結(jié)在主梁中間與腹桿的節(jié)點(diǎn)兩側(cè)1m處，上端與12層混凝土梁捆綁 （見圖3），加力裝置為10t倒鏈。鋼絲繩的規(guī)格按照承受鋼連廊下層和中層構(gòu)件全部重量選擇。

斜拉索設(shè)置方法如圖4所示，上端事先固定好，倒鏈處于最長狀態(tài)。主梁就位后，塔吊不摘鉤。操作人員在主梁另一側(cè)牽拉麻繩，協(xié)助將斜拉索下端牽引至主梁中部。再由操作人員將其掛在拉結(jié)耳板上。

（5）斜拉索加力：四根斜拉索掛好后，掛鉤人員回到混凝土結(jié)構(gòu)上。通過倒鏈同時(shí)對(duì)斜拉索加力，在混凝土樓面上觀測(cè)主梁拱度。起拱達(dá)到4cm時(shí)，停止加力。經(jīng)計(jì)算，主梁在自重作用下?lián)隙燃s為6.5cm，故此時(shí)鋼梁兩端不會(huì)脫離支座，可以施工。

（6）摘鉤：斜拉索加力完畢后，人員沿著主梁移動(dòng)到吊耳處摘鉤。

（7）焊接主梁：鋼梁就位后，焊接主梁與預(yù)埋板之間的焊縫。

4.吊裝、焊接下層次梁和壓型板

次梁與主梁為螺栓連接，次梁吊裝時(shí)人員需騎在主梁上。次梁安裝后鋪設(shè)壓型板。

5.吊裝中層主梁

中層主梁也采用塔吊吊裝，預(yù)先將三根豎向支撐安裝在下層主梁上，中層主梁就位后直接支撐在兩端支點(diǎn)及豎向支撐上，如圖5所示，無需對(duì)中層主梁臨時(shí)拉結(jié)。

為了便于主梁就位，8根斜拉索中內(nèi)側(cè)的4根可以暫時(shí)拆除，由于下層兩根主梁和次梁已經(jīng)組成一個(gè)整體，主梁的側(cè)向穩(wěn)定性能夠保證。

6.吊裝、焊接下層豎向桿件

豎向桿件采用塔吊吊裝就位，安裝順序?yàn)閺闹髁褐胁肯騼蓚?cè)展開。過程中注意觀測(cè)下層主梁的拱度。全部吊裝固定完畢后，起拱值應(yīng)為35mm，如果不足，則通過斜拉索進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整到位后，對(duì)豎向桿件焊縫焊接。焊接過程中也要利用水平儀對(duì)連廊拱度進(jìn)行觀測(cè)。

7.吊裝、焊接中層次梁和壓型板

下層豎向桿件安裝、焊接、檢驗(yàn)無誤后開始吊裝剩余的中層次梁和壓型板，施工方法與下層次梁和壓型板施工方法相同。

8.卸載斜拉索

在下層和中層主梁安裝完畢，腹桿安裝焊接到位，全部焊接完畢后對(duì)斜拉索緩慢卸載，卸載時(shí)利用水平儀觀測(cè)連廊拱度。

9.吊裝上層主梁、豎向桿件、次梁和壓型板

上層主梁、豎向腹桿、次梁和壓型板吊裝方法與中層主梁等的方法相同。上層主梁施工照片見圖6。所有鋼構(gòu)件安裝焊接完畢，澆筑混凝土前起拱值為15mm。

10.安全防護(hù)措施

該方案為高空作業(yè)，除了嚴(yán)格遵守相關(guān)的建筑安全施工管理規(guī)定外，還必須做好以下幾方面的防護(hù)工作：

（1）如圖1所示，作業(yè)面及其以外3m范圍內(nèi)均需滿鋪安全網(wǎng)。安全網(wǎng)四周綁扎在Φ12的鋼絲繩上，四角上的鋼絲繩分別捆扎在混凝土柱上。

（2）安全網(wǎng)下方設(shè)置警戒線，非施工人員嚴(yán)禁進(jìn)入，并由專人監(jiān)控。

（3）沿主梁位置旁側(cè)，混凝土結(jié)構(gòu)之間設(shè)置安全繩 (Φ10鋼絲繩)，兩端捆綁在混凝土柱上。凡到鋼梁上作業(yè)的人員必須將安全帶系在安全繩上，由專職安全員對(duì)防護(hù)措施檢查無誤后才允許其作業(yè)。

（4）作業(yè)面下方可燃物必須清理干凈，派專人看火。焊接作業(yè)時(shí)必須設(shè)置接火盆。

（5）在每層連廊壓型板鋪設(shè)后，臨空位置及時(shí)設(shè)置護(hù)欄。

（6）每一步施工作業(yè)必須在統(tǒng)一指揮下進(jìn)行，每一個(gè)環(huán)節(jié)防護(hù)措施經(jīng)檢查無誤后方可作業(yè)。

三、實(shí)施效果

鋼連廊全部安裝時(shí)間為10天。最終連廊拱度為2cm，質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，施工中未發(fā)生任何事故。施工措施費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于搭設(shè)腳手架平臺(tái)進(jìn)行散拼和計(jì)算機(jī)控制油壓千斤頂整體提升方案。該工程中其他單位承建的另一座鋼連廊也完全按照此方案實(shí)施，效果良好。

四、總 結(jié)

1.對(duì)于噸位較小的高空大跨度鋼連廊結(jié)構(gòu)，采用滿堂紅腳手架平臺(tái)空中散拼方案和整體提升方案所需的費(fèi)用均較高。采用增設(shè)斜拉索、空中散拼方案，施工簡便對(duì)其他專業(yè)施工影響小，能夠保證施工安全和質(zhì)量，措施費(fèi)用低，施工進(jìn)度快。

2.由于安裝作業(yè)為懸空作業(yè)，為了確保施工安全，鋪設(shè)安全網(wǎng)、設(shè)置安全繩等各項(xiàng)防護(hù)措施必須到位。

TU391

C

1671-3362（2010）03-0028-03

中國新興建設(shè)開發(fā)總公司）