蘭州理工大學圖書館采光頂鋼梁滑移吊裝技術

王 鵬，蘇永華

（1.蘭州理工大學基建規劃處，甘肅 蘭州 730050；2.甘肅第一安裝工程有限責任公司，甘肅 蘭州 730060）

1 工程概況

蘭州理工大學圖書館位于其新校區校園內，東西長143 m，南北寬83.4 m，占地面積11926.2 m2，分為主樓及東西塔樓3部分，主樓8層，建筑高度39.3 m，東西裙樓為5層，建筑高度23.95 m，建筑面積44998 m2。采光頂位于主樓頂部39.2 m處的鋼結構上，鋼結構由4根H 800×400×18×36和12根 H 800×400×18×20型鋼組成。鋼結構西南角和東北角各有1臺TC 5023塔式起重機，距⑩（?）軸 8 m。

2 鋼結構安裝

2.1 鋼結構設計概況

2.2 鋼梁加工與吊運

圖1 采光頂鋼結構平面布置

根據設計要求及加工特性，各梁段在鋼結構加工廠集中加工，并經試拼裝合格后，由汽車運至施工現場進行吊裝、就位、拼接。

2.3 吊裝方案選擇

鋼結構常用的安裝方法有滿堂紅腳手架安裝法、高空散裝法、高空滑移法、整體吊裝法、提升法、頂升法等，根據塔式起重機特性、安全性、經濟性及現場情況綜合分析，對現有塔式起重機起重量達不到起重要求的部件采用高空滑移法安裝，其余鋼梁利用塔式起重機直接起吊拼裝。

根據塔式起重機特性，在臂長26 m處起重量5.19 t，大于構件特性表一中構件最大重量4.958 t，因此鋼梁吊裝分為2步：首先把加工好并運至現場的鋼構件通過塔式起重機吊至37.8 m高的屋面上，然后根據設計要求在屋面上對、?軸由 SKL01－1a段與SKL01－1b段組成的鋼梁現場拼裝焊接完成后，把各梁段吊到38.5 m高的安裝位置進行安裝。

2.4 高空滑移吊裝技術

滑移法施工所使用的主要部件有導軌、滑車、倒鏈、吊裝用鋼絲繩等組成。當⑩－、、?、?柱和?－、、?、?柱澆筑混凝土時，在其東西兩側分別各預埋1塊18 mm厚鋼板，當混凝土柱強度達到要求后，分別在⑩ －、、?、?柱西側和?－、?、?柱東側的預埋鋼板上焊接18 mm厚300 mm×200 mm牛腿鋼板各2塊，在牛腿上安裝H 400×200型鋼軌道，結構布置形式如圖2所示，使型鋼軌道上表面低于混凝土柱頂面，以便鋼梁安裝完畢易于拆除H 400×200型鋼軌道，型鋼軌道安裝完成后，在軌道上安裝自制的滾輪滑車，滾輪滑車結構如圖3所示，然后分別在⑩－、、?、?柱東側和? －、、?、?柱西側的預埋鋼板上焊接自制抱桿，采用抱桿、10 t倒鏈、鋼絲繩把在軸北側在屋面上拼裝焊接好的?軸線鋼梁吊到滑車上，通過5 t倒鏈牽引和人工輔助推移法使鋼梁緩慢移至?軸線平面安裝點，利用? －⑩、?柱外側的自制抱桿和倒鏈將鋼梁緩慢吊起，把滾輪滑車移出鋼梁底部，慢慢落下鋼梁使其就位，進行高強螺栓緊固，?軸鋼梁安裝完成。以同樣的施工方法對軸線鋼梁進行安裝。

圖2 滑移吊裝結構布置

圖3 滾輪滑車平面

3 吊裝用鋼絲繩選擇及驗算

根據起重機和起重機械鋼絲繩選擇和鋼梁最大重量設2個吊點，采用安全系數法對已有鋼絲繩進行驗算，驗算方法如下。

3.1 C值計算

式中，C為鋼絲繩選擇系數；K’為給定結構鋼絲繩最小破斷拉力經驗系數，取K’＝0.330；R0為鋼絲繩鋼絲的最小抗拉強度（N／mm2），取 R0＝1670 N／mm2；Zp為最小實際安全系數，根據實際使用環境取Zp＝5。從而得出C＝0.0953。

3.2 鋼絲繩最小直徑

根據規范，鋼絲繩公稱直徑選擇范圍應為（1～1.25）Dmin，鋼絲繩直徑 D介于19.61～24.51 mm。

3.3 鋼絲繩最小破斷拉力

根據鋼絲繩力學性能，現有鋼絲繩放入最小破斷拉力為317 kN＞211.63 kN，符合安全吊裝要求。

4 結語

該校圖書館采光頂鋼結構吊裝由于受空間限制、經濟性及現場塔式起重機起吊能力的制約，通過采用滑移吊裝法，既經濟又安全合理，為鋼結構吊裝積累了經驗。