封閉空間下馬道及鋼格柵聯(lián)動(dòng)機(jī)組吊裝

張海韻 陳亞魁 施旭光

摘要：肥東縣大劇院文化館項(xiàng)目馬道及鋼格柵采用雙軌地面滑移+預(yù)留洞錐形支座聯(lián)動(dòng)機(jī)組的吊裝方法有效解決了封閉空間下材料運(yùn)輸?shù)碾y題，實(shí)現(xiàn)封閉空間下鋼構(gòu)件精準(zhǔn)吊裝就位。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，合理地運(yùn)用BIM技術(shù)，進(jìn)行構(gòu)件預(yù)加工及吊裝模擬，確保了吊裝方案的可行性及安全性，提高了吊裝精度和效率，且質(zhì)量可靠，施工應(yīng)用能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本技術(shù)在室內(nèi)空間含有大量馬道及鋼格柵構(gòu)件的工程施工中有著良好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：封閉空間;鋼格柵;聯(lián)動(dòng)機(jī)組;施工技術(shù)

1、背景

隨著人們生活水平的不斷提升，人們對(duì)藝術(shù)及文化層面的需求越來越高。不同地區(qū)、不同風(fēng)格、不同造型和代表不同文化的場館類文化建筑也應(yīng)運(yùn)而生，并且迅速成為一個(gè)地區(qū)的文化藝術(shù)中心。這些呈現(xiàn)文化藝術(shù)作品的建筑群體在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者將更多的山水、人文、民俗、戲曲、紅色基因等地域文化及藝術(shù)元素不斷地融入到建筑中去，實(shí)現(xiàn)場館類文化建筑與當(dāng)?shù)刈匀弧⑷宋牡暮椭C統(tǒng)一。因此，場館類文化建筑的施工質(zhì)量、安全和進(jìn)度不僅關(guān)乎著一件件“藝術(shù)品”的成敗，也是一個(gè)施工企業(yè)的綜合實(shí)力和擔(dān)當(dāng)?shù)捏w現(xiàn)。

2、現(xiàn)場施工條件受限

肥東縣大劇院文化館項(xiàng)目為滿足舞臺(tái)燈光、聲學(xué)傳播及裝飾造型等要求，兩館室內(nèi)上空設(shè)計(jì)有大量鋼結(jié)構(gòu)馬道及格柵層，標(biāo)高從10.55m一直變化至26.2m，共八層，主要集中分布于4-6軸以及19-23軸。馬道及格柵層均位于建筑中心位置，現(xiàn)場僅南側(cè)具有材料堆放及轉(zhuǎn)運(yùn)條件，距離建筑結(jié)構(gòu)邊緣最短距離為21m。由于馬道及格柵均固定在主體屋面結(jié)構(gòu)上，現(xiàn)階段大型設(shè)備無法進(jìn)入內(nèi)部進(jìn)行吊裝;且鋼結(jié)構(gòu)下設(shè)有舞臺(tái)臺(tái)倉（深-14m），無法提供完整空間進(jìn)行地面拼裝和整體提升的條件。故而采用雙軌地面滑移+預(yù)留洞錐形支座聯(lián)動(dòng)機(jī)組的吊裝方法，有效解決了封閉空間下材料運(yùn)輸?shù)碾y題，實(shí)現(xiàn)封閉空間下臺(tái)倉上空鋼格柵精準(zhǔn)吊裝就位。

3、技術(shù)要點(diǎn)及流程

3.1雙軌滑移平板運(yùn)輸

（1）鋼結(jié)構(gòu)BIM模型建立及構(gòu)件加工

在進(jìn)場前提前應(yīng)用Tekla軟件，建立馬道及格柵層BIM模型，應(yīng)用模型進(jìn)行分析，生成馬道及格柵層構(gòu)件尺寸清單，依據(jù)清單指導(dǎo)構(gòu)件工廠加工。

（2）滑移設(shè)施安裝要求

滑移軌道安裝時(shí)為保證滑道底面的水平度，降低滑動(dòng)摩擦系數(shù)，滑移鋼梁及滑移軌道在制作安裝時(shí)，應(yīng)做到：

滑移鋼梁上翼緣板在焊接后對(duì)表面的平面度進(jìn)行變形矯正;

滑移鋼梁垂直方向彎曲矢高應(yīng)控制在0—+8毫米 ，不能為負(fù)值;

滑移軌道上表面及側(cè)面應(yīng)進(jìn)行手工除銹，打磨光滑;

軌道中心線定位偏移度控制在3毫米以內(nèi);

每段滑移軌道接頭高差目測為零，焊縫接頭處應(yīng)打磨平整;

正式滑移前軌道上表面與滑靴接觸面需均勻涂抹二硫化鉬潤滑。

3.2預(yù)留洞錐形支座聯(lián)動(dòng)機(jī)組吊裝

（1）預(yù)留洞位置深化

根據(jù)加工構(gòu)件以及現(xiàn)場吊裝設(shè)備要求，覆蓋所有吊裝區(qū)域，針對(duì)不同板塊的馬道和格柵層進(jìn)行分塊，采用單元提升+高空散拼的方式，確保每塊單元重量不大于5噸。然后進(jìn)行施工動(dòng)畫模擬，確定方案的可實(shí)施性與安全性，現(xiàn)場按照深化要求提前預(yù)留施工洞，在屋面板強(qiáng)度達(dá)到要求后，安裝錐形制作聯(lián)動(dòng)機(jī)組，對(duì)馬道及格柵進(jìn)行分段吊裝。

（2）錐形支座聯(lián)動(dòng)機(jī)組

根據(jù)分塊圖，按照最大板塊重量，對(duì)錐形支座進(jìn)行受力分析，調(diào)整其錐角大小、整體高度等，保證其承重能力。提升系統(tǒng)主要由電動(dòng)葫蘆、集成控制箱與集成顯示器組成。電動(dòng)葫蘆直接承受荷載并有自鎖裝置防止滑鏈，所有電動(dòng)葫蘆通過集成控制線與控制箱相連，控制箱再與集成顯示器相連。集成顯示器能顯示各吊點(diǎn)提升速度與鋼絲繩內(nèi)力數(shù)值，同時(shí)可以設(shè)置允許速度與允許內(nèi)力，若實(shí)際受力超過允許值時(shí)，系統(tǒng)將報(bào)警，以保證安全。

（3）吊裝要求

在格柵設(shè)置焊接吊點(diǎn)，通過不低于Φ25鋼絲繩進(jìn)行連接，原則上單個(gè)吊裝區(qū)域至少設(shè)置2個(gè)吊裝點(diǎn)。

當(dāng)構(gòu)件通過滑軌運(yùn)輸至指定吊裝位置后，使用錐形支座聯(lián)動(dòng)吊裝機(jī)組進(jìn)行試吊，確保機(jī)組正常運(yùn)行。具備吊裝條件后，利用一人同時(shí)指揮，多人同步操作電動(dòng)葫蘆的流程進(jìn)行格柵整體提升吊裝;

吊裝離地20～30cm后進(jìn)行靜載位移觀測，確認(rèn)各個(gè)吊裝點(diǎn)和格柵構(gòu)件無變形、位移或焊縫裂縫等異常后繼續(xù)進(jìn)行吊裝提升，按照設(shè)定速度穩(wěn)步提升。

整體吊裝提升格柵直至接近設(shè)計(jì)位置，各提升吊點(diǎn)通過 “微調(diào)、點(diǎn)動(dòng)”等操作，使格柵的構(gòu)件焊縫接口精確達(dá)到設(shè)計(jì)位置;

格柵吊裝提升到位后，電動(dòng)葫蘆暫停鎖定，將格柵部分與兩端的預(yù)留端部對(duì)口焊接;待格柵對(duì)口焊接、次梁安裝全部到位后，

各吊點(diǎn)電動(dòng)葫蘆同步緩慢卸載。

4、結(jié)語

雙軌地面滑移+預(yù)留洞錐形支座聯(lián)動(dòng)機(jī)組的吊裝方法有效的解決了受限空間下馬道及鋼格柵的運(yùn)輸和吊裝問題。合理地運(yùn)用BIM技術(shù)，進(jìn)行構(gòu)件預(yù)加工及吊裝模擬，確保了吊裝方案的可行性及安全性，提高了吊裝精度和效率，且質(zhì)量可靠，施工應(yīng)用能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本技術(shù)在室內(nèi)空間含有大量馬道及鋼格柵構(gòu)件的工程施工中有著良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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