復雜環境下重型型鋼結構遠距安裝

楊琳琳

(山西省第五建筑工程公司，山西太原 030013)

0 引言

隨著建筑業日新月異的發展，城市建設中高層、超高層建筑已成為一種新的發展趨勢，對高層的安全性能要求也越來越高。型鋼混凝土較鋼筋混凝土結構具有更高的承載力、更小的構件截面、更高的延性、更好的防火性能等諸多優點，所以在高層、超高層建筑中型鋼混凝土結構應用越來越多。鋼結構越來越重，施工場地越來越小，吊裝及安裝難度也越來越大，主要表現為以下幾點:

1)工期限制性。

鋼結構的重量大，如果用塔吊實現鋼結構吊裝，不僅選用塔吊時要加大吊運能力，而且會發現現場工作面很大，但垂直運輸機械只供應鋼結構吊裝，其他工作面無法展開工作，占用關鍵線路工期，將導致工期延長，不利于施工工期的管理，現場管理不協調將給施工帶來更多的難題。

2)場地局限性加大吊距。

由于建筑物大多在市區，所以能夠利用的施工現場少之又少，現場只能夠在建筑物一側進行吊裝，不能實現在四周均有場地放置汽車起重機，吊距在場地限制下變大，施工困難加大。

3)吊裝場地的受力能力。

在市區內高層、超高層建筑中，均設計地下室，若安置于地下室頂板上，荷載加大，頂板無法承受該集中荷載，所以現場場地的受力能力加大施工難度。

針對以上問題認真剖析、反復的研究，總結出在地庫頂板上放置500 t汽車起重機，并對地庫頂板進行回撐加固的方法，吊裝高度可達45 m，水平距離可達50 m，最遠吊距為67 m。該吊裝方法實用性強，既經濟又安全。

1 工藝原理

我們將500 t塔式工況汽車起重機置于樓座南側地庫處就位并進行吊裝作業，汽車起重機的支腿放于南側地下車庫的500 t柱頭上，該部位地下3層全部用滿堂腳手架支撐加固。型鋼結構施工運用500 t塔式工況汽車起重機完成型鋼結構的吊裝，并進行連接固定。

本工藝的特點是:

1)采用了支撐加固措施。2)節約場地，實現固定地點吊裝。3)工藝簡單、操作性強，適用于繁華市區場地受限的現場施工。

2 關鍵技術

1)選擇汽車起重機。

本工程中鋼結構自身重量大，每米重量達2.6 t，塔吊無法進行吊裝，地下鋼柱一次吊裝，鋼柱長約14 m，地下鋼結構吊裝時汽車式起重機直接進入基礎中部現場進行吊裝;±0.00以上鋼結構的吊裝時，鋼柱最長時達8.5 m，而且吊裝最遠處在?軸處，距?軸長度為39.2 m。吊裝高度可達41.6 m，最遠吊距為56 m。所以選擇汽車起重機時考慮的主要問題為?軸處的鋼柱、鋼梁的吊裝。考慮到鋼結構吊裝隨主體結構施工完一部分后再吊裝，所以吊裝上部的鋼結構構件時在立面和平面上都存在角度。

根據起重機的性能，最遠吊距(56 m)及臂端最小吊重重量(12 t)，我們選擇56 m變幅副臂QAY500塔式工況汽車起重機。

QAY500汽車起重機主要技術參數對比表見表1。

表1 QAY500汽車起重機主要技術參數對比表

2)汽車起重機放置地點選擇。

平陽景苑C地塊1號、2號樓工程中1號樓⑤軸～⑧軸(包括⑤軸、⑧軸)交?軸～?軸(包括?軸、?軸)處1層～9層為型鋼混凝土結構，該部位設置10根型鋼混凝土柱，型鋼柱芯為“日”字形，總共高58.55 m。鋼柱中鋼板厚度為35 mm，柱子截面尺寸1 500 mm×2 000 mm，每米重量達2.6 t，而現場在樓座四周均為地下車庫頂板，經過對現場環境的認真分析，我們反復計算，最后通過相關數據的驗算，終于確定了±0.00以上鋼結構部分的吊裝方案。

3)吊裝工藝。

本工程中共設有10根型鋼柱，柱與柱之間均用型鋼梁進行連接，構成型鋼骨架，型鋼柱芯為“日”字形，總高58.55 m，地下3層型鋼柱一次吊裝，型鋼柱長約14 m;地上分五次進行吊裝，鋼柱長度最小5 m，最大10 m。

a.鋼柱吊裝。

底層型鋼柱安裝工藝流程:將構件吊至安裝位置→配合就位→檢查垂直度、軸線位置、標高→柱子固定→復核調整→點焊固定→焊縫處理→焊接外觀檢測→超聲波探傷檢測。

鋼柱吊裝前，應先在鋼柱上部邊長1.5 m長上焊吊耳，每邊焊3個吊耳，并提前安裝連接板。將鋼絲繩用“U”形卡具與上邊緣所焊吊耳進行連接，每個柱子用4個“U”形卡具進行固定。一切工作就緒后由信號指揮工指揮汽車超重機司機起吊，待鋼柱吊至現場后慢慢就位，由工人慢慢推動使鋼柱柱腳板上的孔與螺桿對應后再慢慢降落，使預埋螺桿穿過柱腳板落在標高－13.65 m混凝土面上。在柱子中心及垂直度調整在允許偏差范圍內時方可用螺母進行固定。吊裝就位后反復檢測，糾正安裝誤差，施焊過程中若發現焊接變形影響垂直精度，應及時調整。調整時用千斤頂從柱子側面進行微調。上部型鋼柱吊裝方法同底層型鋼柱吊裝，只是吊裝于下層的鋼柱上后與下層型鋼柱進行先用螺桿固定，待焊接完成并驗收后再將型鋼柱下部的吊耳割除。

b.鋼結構梁柱節點施工。

施工工藝流程:鋼柱固定→鋼梁起吊就位→臨時固定→調節水平、豎向調節絲桿→矯正軸線、垂直度、標高→焊接固定點→螺栓連接板、全鋼連接梁→焊接翼緣抗剪連接件→焊縫處理→焊接外觀檢測→超聲波探傷檢測。將汽車起重機的鋼絲繩用“U”形卡具與所焊吊耳進行連接，并在鋼梁一端系一根操作繩，確認連接好后由信號工在地面指揮汽車起重機司機起吊，慢慢將鋼梁運至牛腿處，先由鋼梁一端操作工人將鋼梁連接板插入牛腿，并迅速進行臨時固定，再由鋼梁另一端的兩名操作工人將另一端與牛腿固定，保證鋼梁中心線對準牛腿中心線，再用六角螺栓將鋼梁與牛腿固定。經復核，在符合要求后進行對接焊，焊接完成后進行復檢，合格后方可割掉翼板吊耳。

在每次吊裝完成驗收合格后進行土建施工，等澆筑完梁板混凝土后，再進行下一次的吊裝。

3 工藝實施效果

本工程中共有10根型鋼柱，每層有13根型鋼梁，在吊裝過程中并在該部位靈活應用汽車起重機主副臂進行吊裝。型鋼柱、梁的吊裝分六次進行，第一次為地下型鋼柱、梁吊裝，第二次為一、二層型鋼柱、梁吊裝，第三次為三、四層的型鋼柱、梁吊裝，第四次為五層型鋼柱、梁吊裝，第五次為六、七層型鋼柱、梁的吊裝，第六次為八層型鋼柱、梁的吊裝，構成本工程的鋼結構工程。應用該工藝，不僅降低了現場工人操作難度，而且大大提高了工人工作積極性，縮短工期，靈活配合主體施工的工期要求，經濟效益和社會效益顯著。