國家雪車雪橇中心賽道遮陽棚鋼木組合梁安裝施工技術(shù)

柯旺 張海礁 王曉科 胡毅 蔣周 陳旭明

【摘要】本文介紹了國家雪車雪橇中心賽道遮陽棚鋼木組合梁結(jié)構(gòu)在山地環(huán)境復雜地形、地貌下整體安裝方案的實施，對鋼木組合梁吊裝的機械選擇、安裝方法、質(zhì)量控制等方面做了詳細闡述，探討了如何保證鋼木組合梁安裝的精度，為其他類似工程積累了寶貴經(jīng)驗。

【關鍵詞】雪車雪橇中心;賽道遮陽棚;鋼木組合梁;施工技術(shù)

【中圖分類號】TU74

【文獻標識碼】B

【文章編號】1671-3362（2020）11-0090-02

1.賽道遮陽棚鋼木組合梁概況

國家雪車雪橇中心主賽道采用全世界頂尖的賽道設計，建筑造型宛如一條游龍，飛騰于山脊之上，整個賽道全長1935m，賽道的起點標高為1017m，結(jié)束點標高為984.42m，最低點標高為896.05m，賽道最大高差為121m，最大坡度18%。

賽道遮陽棚鋼木組合結(jié)構(gòu)按照賽道制冷單元劃分為54段，包含279榀鋼木組合梁，下部鋼結(jié)構(gòu)由鋼柱腳、V型柱、鋼承梁和V型柱柱間水平支撐及部分組成，上部由廠家工廠加工，整體運輸至現(xiàn)場安裝。鋼承梁兩端為150mm鋼板，中間為箱型梁，V型圓管柱及V型柱柱間水平支撐為無縫鋼管，材質(zhì)均為Q345D。鋼木組合梁單榀最大重量15t，最大懸挑長度13m。木材用量約1445 m3。

2.施工難點

（1）賽道遮陽棚鋼木組合梁分布長度約2km，現(xiàn)場車輛通行道路狹窄、坡度大、彎道較多，構(gòu)件倒運困難。

應對措施：通過構(gòu)件分段運輸，選擇爬坡能力強、較短的車輛，結(jié)合現(xiàn)場吊裝機械整體式施工安排，錯峰或夜間進行構(gòu)件運輸，保證進場構(gòu)件能夠及時倒運至安裝位置，為既定鋼結(jié)構(gòu)吊裝任務的順利完成創(chuàng)造條件。

（2）鋼木組合梁安裝嚴重影響后續(xù)屋面木瓦屋面成型效果，安裝精度要求很高。

應對措施：通過對鋼木組合梁下部鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的質(zhì)量控制、對其安裝坐標點的測量控制，以及制定合理的焊接順序防止焊接變形等措施，保證鋼木組合梁安裝精度，以滿足后續(xù)工作的施工需求。

3.鋼木組合梁安裝主要施工工藝

鋼木組合梁體型大重量重，且現(xiàn)場施工條件復雜、吊裝空間狹小，因此必須因地制宜，根據(jù)不同的施工條件選擇不同的吊裝機械，制定合理的構(gòu)件運輸方案，同時確定正確的吊裝流程，嚴格控制鋼結(jié)構(gòu)焊接變形等問題，才能順利完成鋼木組合梁安裝[1]。主要施工步驟為：首先進行鋼木組合梁吊裝夾具的安裝，其次起吊翻身，第三步安裝就位，最后進行焊接。

3.1鋼木組合梁安裝機械選擇及站位布置

鋼木組合梁安裝根據(jù)其布置特點，需用2臺80t汽車吊、2臺50t汽車吊及4臺25t汽車吊進行安裝。考慮到道路崎嶇狹窄、機械通行不便，施工現(xiàn)場沿鋼木組合梁一側(cè)的伴隨路設置36個吊裝站位點，將賽道分為8個吊裝區(qū)，各區(qū)域吊機各負其責，避免遠距離轉(zhuǎn)場。

3.2下部V型柱施工技術(shù)要求

V型柱系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)重量約1900t，由橫向鋼承梁、豎向V型鋼柱、底部銷軸支座及上部水平支撐四部分組成，V型柱截面有 PIP299×20、PIP402×20等四種規(guī)格，鋼承梁長度約為3m，兩端500mm范圍內(nèi)為150mm鋼板與中間區(qū)域方管對接連接，單榀最大重量約為8t。V型鋼柱與下部結(jié)構(gòu)底板預埋件通過銷軸節(jié)點連接，上部與鋼承梁相貫焊接[2]。

V型柱系統(tǒng)安裝過程中采用全站儀測量定位，安裝允許誤差不超過2mm，底部鉸支座銷軸連接板與埋件板嚴格采用對稱、多層多道焊接，保證焊縫質(zhì)量及避免焊接變形影響上部結(jié)構(gòu)位移，最終需確保上部鋼承梁安裝焊接完畢后允許偏差≤5mm。

3.3鋼木組合梁專屬吊裝夾具

鋼木組合梁吊裝時需要設計特殊的吊裝工裝，即：鋼木組合梁安裝夾具，該夾具由五部分組成，分別為起固定作用的方鋼管、鋼棒、木墊塊及起調(diào)節(jié)整平作用的手拉葫蘆以及上部橫梁鋼扁擔組成。夾具位置根據(jù)構(gòu)件重心確定，布置在重心兩側(cè)1m-2m位置，同時需要避開鋼木組合梁上U型馬鞍件對拉螺栓位置，且夾具安裝時需根據(jù)不同構(gòu)件的高度調(diào)整上下對拉螺栓安裝位置，夾具安裝完畢后需進行仔細檢查，確保螺栓全部處于緊固狀態(tài)。

3.4起吊翻身

鋼木組合梁安裝時，需翻轉(zhuǎn)90度進行垂直放置，兩側(cè)主梁超出約500mm左右，翻身時需注意此處不得觸碰地面，構(gòu)件擺放時下部放置4塊墊木，防止構(gòu)件翻身時兩端部觸地。

翻轉(zhuǎn)操作要求：鋼木組合梁翻轉(zhuǎn)前需要在下部延木梁長度范圍內(nèi)放置4道高度300mm的短木塊支撐，保證木梁放置呈水平狀。吊裝翻身過程中緩慢起吊，當構(gòu)件與地面垂直時，將構(gòu)件吊裝至離地面300mm高停止，檢查構(gòu)件吊裝安全后，若無異常情況繼續(xù)后續(xù)吊裝作業(yè)。

3.5鋼木組合梁吊裝

鋼木組合梁有三種形式：單邊懸挑結(jié)構(gòu)形式、雙邊落柱結(jié)構(gòu)形式、亭子部分結(jié)構(gòu)形式。整個鋼木組合梁拼裝完成后，最大組合吊裝單元重15t。采用夾具進行吊裝，選用汽車吊四點吊裝，確保不會由于鋼木組合梁的自重過大而導致鋼絲繩擠壓損壞鋼木組合梁。

3.6鋼木組合梁就位工藝

鋼木組合梁吊裝前的準備工作：（1）鋼木組合梁就位時端頭腳手架臨時支撐頂標高需利用全站儀測量定位調(diào)整到對應的標高點;（2）鋼木組合梁上貼好A、B、C三個反光測位點標簽;（3）對下部V型柱系統(tǒng)與鋼木組合梁連接的鋼承梁端部坐標點進行復測。

鋼木組合梁就位后與下部鋼承通過組合梁內(nèi)的鋼立柱和鋼靴焊接連接，就位后采用卡碼板固定，避免鋼木組合梁在就位時來回擺動，通過對鋼木組合梁的定位坐標點來進行測量定位，坐標符合要求后，及時拉設纜風繩進行加固，確保結(jié)構(gòu)安全后拆除吊裝夾具。

3.7鋼木組合梁焊接

鋼木組合梁安裝就位后，進行焊接作業(yè)，焊接作業(yè)前對焊縫進行打磨處理。鋼木組合梁焊縫均為一級焊縫，焊接時需要做好防風及保溫措施，焊接前應進行預熱處理，焊后應進行保溫緩冷措施，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題，同時需按照焊接工藝要求安排兩名焊工對稱焊接，采用多層多道焊接方法焊接，保證焊縫一次焊接合格，焊接完畢后對焊縫兩側(cè)100mm范圍內(nèi)進行打磨處理，使得表面光滑，以滿足探傷要求[3]。

4.實施效果

國家雪車雪橇中心賽道遮陽棚鋼木組合梁安裝施工技術(shù)，節(jié)約了施工成本、保證了施工工期，同時為鋼木組合梁結(jié)構(gòu)形式安全吊裝提供了有力保障，同時為后續(xù)屋面系統(tǒng)安裝奠定了堅實基礎，最終鋼木組合梁順利實施完畢，如期完成，為賽道預認證提供了保證。

5.結(jié)束語

鋼木組合梁結(jié)構(gòu)區(qū)別于常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)安裝，需要通過對其安裝工具進行特殊的設計、夾具安裝進行準確定位、構(gòu)件翻身進行分步穩(wěn)定實施、構(gòu)件安裝就位進行準確定位等方法和措施，保證鋼木組合結(jié)構(gòu)安全、順利吊裝，避免了安裝過程中因方法不當導致構(gòu)件損壞，解決了鋼木組合結(jié)構(gòu)在施工過程中的諸多難題，同時保證了鋼木組合梁施工質(zhì)量和工程進度，確保工程順利完工。

參考文獻

[1]鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 GB50661-2011[S]

[2]鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范? GB50755-2012[S]

[3] 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50205-2001[S]

[作者單位：中冶（上海）鋼結(jié)構(gòu)科技有限公司]