大跨度鋼屋蓋定點吊裝與整體滑移施工技術分析

吳 濤

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大跨度鋼屋蓋定點吊裝與整體滑移施工技術分析

吳 濤

（中鐵十八局集團有限公司，天津 300000）

隨著大跨度空間結構規模的提升，相應的施工技術難度也越來越大。以津濱輕軌張貴莊站工程為例分別從工程施工流程、大跨度鋼屋蓋地面拼裝、鋼架吊裝及其牽引滑移技術、屋架的下落等幾個方面對大跨度鋼屋蓋定點吊裝以及整體滑移施工技術的具體應用進行了分析研究。

大跨度；鋼屋蓋；定點吊裝；整體滑移；施工

隨著我國城市化進程的日益加快，軌道交通線路也較以往有了大幅度增加，難免出現在現有運營線路上增設或改建站臺工程的情況[1]。大跨度鋼屋蓋定點吊裝與整體滑移技術是一種能夠有效降低施工過程對現有運營車站影響的大跨度空間結構施工技術，本研究就以天津津濱輕軌張貴莊站運營線高架車站鋼屋架整體吊裝滑移施工為例，對該技術的應用進行探討。

一、工程概況

津濱輕軌張貴莊站位于天津市東麗區津塘公路上方，為地上高架輕軌站，站中心里程為DK4+165。本工程為津濱輕軌一期工程預留車站建設工程（張貴莊站臺鋼結構），跨度為17.20米，柱距為9.6米和12.8米；承重結構為兩端鉸支拱形鋼架，主框架及次結構材質均為Q235鋼。

二、整體施工流程

本工程滑移構件具有較大自重、滑行距離長?；诖私浘C合分析，決定選用聚四氟乙烯板的滑移施工方案，整體施工流程如下：首先在站臺層安裝鋼結構滑道，再安裝軌行區防護棚——2~3軸整體鋼屋架由200t汽車吊吊裝至站臺層滑道上——利用連續千斤頂向前整體牽引2~3軸鋼屋架一榀屋架的距離——整體吊裝4~5軸鋼結構屋架至站臺層滑道上，并安裝3~4軸檁條和系桿，利用連續千斤頂向前整體牽引一榀屋架的距離——采用與上相同的方式安裝6~7軸及5~6軸的鋼屋架，2~7軸連成整體——利用連續千斤頂將2~7軸鋼屋架整體牽引滑移至設計安裝位置——將2~7軸鋼屋架整體頂升5mm——將2~7軸鋼屋架滑移牛腿拆除，整體下落就位——吊裝8~9軸屋架至站臺層滑道上，并安裝7~8軸間檁條、系桿——吊裝1軸屋架并完成1~2軸屋架間檁條、系桿安裝——1~9軸整體鋼屋架安裝完成。安裝完成的滑移構件整體效果見圖1所示。

圖1 整體效果示意圖

三、大跨度鋼屋蓋定點吊裝與整體滑移施工技術具體解析

1.地面拼裝

首先在12m站臺板上埋設防護棚軌道及頂推滑道的預埋件，由東至西進行滑道及軌道安裝；待混凝土澆筑完成第三天后進行防護棚吊裝（夜間進行），防護棚吊裝到位完成連接后在地面分別進行2、3、4、5軸鋼架拼裝和2~3、4~5軸間系桿、柱間支撐、檁條、栓接牛腿及臨時支撐的安裝[2]。在地面預先對2、3軸鋼屋架進行拼裝，并將2~3軸之間的柱間支撐、屋面檁條預先在地面完成安裝；然后，按照鋼柱的間距和拱架的拱度在地面鋪設方木，在平躺的狀態下完成2、3軸鋼拱架安裝，拱架梁與立柱間采用10.9級高強螺栓連接，高強螺栓連接采用扭力扳手進行緊固；接著核對安裝完成后的拱架高度、兩柱腳間的距離是否與設計一致，核對無誤后使用200t吊車適當起吊將2軸拱架豎立吊起（柱腳不離開地面），使用50噸吊車適當起吊將3軸拱架豎立吊起（柱腳不離開地面），調整兩拱架間中心距離；再由一臺25噸吊車將2~3軸拱架間系桿及柱間支撐吊至兩拱架間預裝位置，使用兩臺垂直升降車引導完成系桿和柱間支撐安裝，拱架間連接件安裝吊車站位。完成系桿和柱間支撐后即可進行2、3軸鋼架間柱腳臨時支撐、檁條、頂推牛腿安裝。為便于主跨鋼屋架滑移，需在主跨鋼屋架立柱內側設置牛腿，在牛腿下部焊接0.5m長22a工字鋼作為滑塊，在滑塊下部固定1cm四氟乙烯板，局部三維示意圖如圖2所示。

圖2主跨鋼屋架立柱牛腿及滑塊結構圖

2.鋼架吊裝

2~3、4~5軸屋架在地面組裝完成后，在車站東側利用200t汽車吊進行2~3、4~5軸主跨鋼屋架的吊裝；已組裝完成的屋架吊裝采用四點吊裝，吊繩系吊于鋼梁1/6跨處。單榀屋架吊裝采用特制扁擔梁進行（扁擔梁結構見圖3所示），起勾時由鋼結構吊裝總指揮統一指揮汽車吊開始起吊，逐漸收緊鋼絲繩，待鋼屋架離開地面時（50cm~100cm），暫停一下以保證鋼屋架的穩定，然后汽車吊在統一指揮下緩緩吊裝至車站站臺層3軸位置（在吊車能力范圍內盡可能遠一些），再慢慢調整鋼屋架位置，使鋼屋架立柱牛腿下滑塊落于滑道之上，待尺寸確定無誤，鋼屋架落于滑道上后撤除吊繩，檢查現有滑道是否能滿足4~5軸屋架位置，如不能滿足則由連續千斤頂往前頂推一段距離直至滿足第4~5軸鋼架安裝要求為止[3]。按同樣方式吊裝4~5軸屋架至滑道上，使用連續千斤頂調整2~3與4~5軸屋架之間距離直至滿足3~4軸間結構安裝要求；最后按同樣方式吊裝6~7軸屋架并連接5~6軸間結構。

圖3 扁擔梁結構示意圖

吊裝鋼屋架前需對現場作業人員進行安全交底；施工時有專人指揮，統一指揮信號，做好施工區域和非施工區域的隔離設施，設立必要的信號標志。在吊裝前還要做好以下工作：

（1）對起重機進行檢查。檢查各操作系統、制動系統、安全系統運轉是否正常，同時檢查鋼絲繩、吊鉤等是否符合規定，發現有不符合要求或損壞的應立即更換。

（2）作業前應了解熟悉作業環境情況，對既有運營車站設施采取有效的隔離防護措施。由分管安全員、施工員、起重指揮人員、起重司機等人員一起到現場共同制定有關安全措施，起重司機必須持證上崗。

（3）起重機移動的通道在作業前應予修整，工作處地基應平整、堅實。

（4）起重臂最大仰角不得超過規定值。

（5）鋼屋架吊點要牢固平穩，當滿荷載時，鋼屋架吊起離原有承載面20cm~30cm時應制動，檢查機身是否平穩，吊點是否牢固，在情況良好的前提下，方可繼續作業。

（6）吊鉤須有防止鋼絲繩滑脫的保險裝置。

（7）起重機起吊和轉向時速度要緩慢均勻，鋼屋架要平穩，構件下落時須慢速輕放，禁止時快時慢和突然制動。

（8）將現場起吊的最大物件重量、起吊半徑、高度制作成牌放入吊車操作室，起吊前對司機進行交底，說明起吊物件的最大重量、起吊半徑和高度，指明鋼結構整體起吊、轉體及下落的順序和具體位置。

（9）鋼結構吊裝時，總指揮站立于車站10.6m站臺層東端，在站臺層及地面各設1名副指揮，地面吊裝副指揮與站臺層吊裝副指揮統一服從站臺層總指揮的協調與調度，吊車司機只聽命于總指揮的調度。

（10）鋼結構吊裝至滑道制定位置后，在每個鋼立柱的鋼牛腿上焊接吊耳，吊耳上裝手拉葫蘆，手拉葫蘆的另一端就近固定在站臺板的臨時錨固螺栓上，以此實現鋼結構的臨時固定。

3.鋼架的牽引滑移

鋼結構屋架的滑移通過2臺連續千斤頂同步牽引主跨鋼屋架予以實現。千斤頂型號為TS200-200，其牽引力可達到2038kN。本工程2~7軸整體鋼結構骨架總重按60t考慮，滑道抗滑系數按經驗值取0.08，則2~7軸鋼結構總的牽引力約為600×0.08=48kN，采用該型號連續千斤頂完全滿足施工需要。

該設備系統由微電腦控制，涉及一種牽引裝置，包括兩臺千斤頂、油管、中間連接架、三套自動工具錨。此外，還包括三個頂松裝置，該頂松裝置由頂松板、定位板、頂管、彈簧組成；頂松板與定位板定位連接，并均位于千斤頂的活塞孔內；頂管的一端位于自動工具錨與夾片安裝錐孔相連的直孔內，另一端位于定位板的頂管安裝孔內；彈簧套裝在頂管上，頂松裝置與自動工具錨用螺栓連接；千斤頂的穿心套孔內還設有導管部件，千斤頂端部安裝有位移傳感器裝置。該設備能輕松夾緊或放松鋼絞線，具有結構簡單、不易漏油、穿線準確、使用方便的優點，能夠使鋼絞線不漲鼓在千斤頂內，并能精確控制活塞的各種動作，適用于本工程主跨鋼屋架的連續牽引施工工作。

在牽引滑移實施過程中首先啟動連續千斤頂，開始牽引，牽引過程中注意電腦控制臺各壓力表讀數。牽引接近預定位置時，需控制千斤頂的頂推速度在18cm/min左右；當鋼屋架接近設計安裝位置時，連續千斤頂的頂推速度控制在6cm/min左右。

4.屋架的下落

2軸至7軸主跨鋼屋架及屋面全部安裝完成后，在每榀屋架立柱外側焊接鋼板組合牛腿用于鋼屋架千斤頂頂升。在外側牛腿下方各設置一臺25t螺旋千斤頂，12個千斤頂由專人進行控制，千斤頂同時緩慢頂起，待主跨鋼屋架整體離開滑道1~3mm時，割除主跨鋼屋架內側牛腿；然后千斤頂同時緩慢下落，將柱腳板與預埋板貼合，按柱腳設計高程完全落穩后，割除鋼屋架外側牛腿；最后進行柱腳螺栓的擰緊。

四、結束語

綜上所述，本文結合天津津濱輕軌張貴莊站運營線高架車站鋼屋架施工實例，對大跨度鋼屋蓋定點吊裝與整體滑移施工技術的具體應用展開分析與研究，希望能對在現有運營線路上增設或改建站臺工程的相關技術人員提供借鑒和參考。

[1]楊國亮，魏廣忠，李景林.大跨度鋼結構煤棚帶柱液壓頂推滑移施工技術[J].建筑施工，2015（1）：81-83.

[2]黃國情.關于大跨度預應力張弦桁架滑移施工的若干問題的探討[J].施工技術，2014（S2）：405-411.

[3]王強強，章國超，盧福生等.薩拉齊鐵路專用線儲煤車間鋼結構工程施工技術[J].施工技術，2015（5）：57-60.

Analysis on the Construction Technology of Fixed Hoisting and Integral Sliding of Large Span Steel Roof

WU Tao

（China Railway Eighteen Bureau Group Co., Ltd. Tianjin 300000, China）

With the scale upgrade of the large span spatial structure, the corresponding construction technology is becoming more difficult. Taking Jnbin Light Rail Project of Zhangguizhuang Railway Station as the example, this paper explores the specific application of the large span steel roof hoisting point and integral sliding construction technology development from the construction process of large span steel roof assembly on the ground, and the steel lifting traction sliding roof falling technology.

large span; steel roof; fixed hoisting; integral sliding; construction

（責任編輯 鮑東杰）

TU758.15

A

1008—6129（2016）05—0093—04

2016—09—09

吳濤（1982—），湖北云夢人，中鐵十八局集團有限公司，工程師。