淺析鋼結(jié)構吊裝技術與質(zhì)量保證

張潤祥

（中山市古鎮(zhèn)鎮(zhèn)住房和城鄉(xiāng)建設局，廣東 中山 528421）

目前鋼結(jié)構的安裝方法主要有：機械安裝、土法安裝、土機結(jié)合安裝、頂升安裝、提升安裝、滑移安裝等。根據(jù)不同的工程特點，采用合理的吊裝方法會達到更好的效果。

如：某工程總建筑面積約32萬平方米，地下室1層，地面以上共11層，建筑物中央有一寬為61米，長為110米的中庭。位于中庭頂部標高68.5米處，布置桁架鋼結(jié)構屋面，該屋面面積約7600平方米，鋼結(jié)構總重約500噸。由于受場地限制，不適合使用大型機械吊裝，經(jīng)反復思考及論證本工程決定采用散件在屋面搭設的平臺上拼裝，然后進行滑移到位，整體卸載與土辦法相配合的方法施工。本工程共設置12榀主桁架，桁架最大跨距61m。桁架標高為76m。具體方法如圖1、圖2所示。

圖1 桁架屋面?zhèn)让鎴D及拼裝區(qū)域示意圖

圖2 拼裝平臺示意圖

一、拼裝平臺的鋪設及安全防范措施

在標高為59.3米處鋪設拼裝平臺，拼裝平臺頂與中庭砼結(jié)構頂相平。本項目所有施工區(qū)域的工作面都在68.5米及以上標高的樓層面完成，安全風險較大，為了更好地降低安全事故發(fā)生的可能性，故在所有施工區(qū)域四周以及拼裝平臺范圍的四周全部安裝臨時護欄及安全網(wǎng)，臨時護欄高度為1.5米。

構件用塔吊按安裝順序配套吊到標高為53.5米處的天面，即每榀鋼屋架的所有構件，包括上、下弦鋼管、腹桿等，且不可以與另一榀鋼屋架的構件混吊；每榀鋼屋架所用構件都要單獨放好以免搞混。待要安裝再用塔吊把構件吊到拼裝平臺上安裝。

二、軌道的鋪設

1 拼裝平臺與中庭相距36米，因此每邊需設置3條鋼柱作為支撐，每條鋼柱必須支撐在原結(jié)構的結(jié)構柱上；2滑移軌道頂面標高誤差控制在正負1mm，且滑移前進方向無阻擋的正偏差；3滑移軌道對接的中心線錯位控制在3 mm以內(nèi)。

4 同列相鄰滑移軌道之間頂面高差控制在L/1500，L為滑移軌道長度；且不大于10mm；5同列滑移軌道直線性的偏差不得大于10 mm。

滑移軌道應焊于鋼筋砼或鋼結(jié)構梁面上的預埋件上，軌道面的標高應高于桁架支座設計標高，滑移軌道接頭處應墊實，若用電焊連接應該用角磨機磨平高出軌道的焊縫，滑移軌道兩側(cè)應設置寬度不小于1.5米的安全通道，確保滑移操作人員高空作業(yè)安全，當維護欄桿高度影響桁架滑移時，可隨滑隨拆，滑移過后立即補裝欄桿。

三、管桁架滑移前的安全措施及準備工作

管桁架在拼裝完畢檢查合格后，首先要在管桁架的上下弦分別鋪設通長人行跳板和操作平臺，在管桁架通長方向上下弦分別拉上一根生命線，以便操作時掛安全帶。把次桁架固定在主桁架的上下弦上，管桁架的下弦滿拉安全網(wǎng)（和桁架滑移一起移動）。此時滑移前的測量工作同步進行。待所有安全措施和測量工作等事項檢查完畢，并準確無誤后進入滑移階段。

四、管桁架的滑移

用于牽引桁架的電動卷揚機為定制的JM2T卷揚機（卷揚機的速度改為由同步變頻器來控制）。電動卷揚機牽引時需要在滑移軌道末端的適當位置設置反力架，以平衡牽引反力，卷揚機用M24的化學錨栓固定在砼地面上（或焊接固定在鋼結(jié)構平臺上）借助導向滑輪將卷揚繩正向?qū)刖硗采希嚱M的定滑輪和動滑輪固定在有移動軌道小車上，小車高度應使牽引點、動滑輪、定滑輪中心軸始終保持相等高度，兩臺卷揚機的型號、卷揚鋼絲繩、電動功率等所有參數(shù)都要統(tǒng)一，以確保同步控制器能做到真正的同步。

滑移時的同步觀測采用吊牌法（刻度尺法），在兩根滑移軌道的下側(cè)方（滑移輪的下方），從滑移的起點到終點通長布置一根刻度尺（150米的卷尺），刻度尺必須要保持在同一水平高度，這樣桁架滑移就能很清楚地讀出兩邊滑移小車在軌道上的行走參數(shù)。以便及時修正滑移的兩邊誤差，且兩邊滑移行走速度的誤差控制在30mm以內(nèi)。在滑移到位前3米，調(diào)為最低檔速，結(jié)合小車剎車器緩慢滑移，把鋼桁架滑移到指定位置。

在滑移小車的滑輪一側(cè)增加檔板（檔板和滑輪機械加工為一個整體），這樣滑輪在軌道上滑移行走時，可依靠加長的檔板來阻檔滑輪的脫軌。

滑移小車行走時如遇到緊急情況或需要停止時，可以利用手動電源傳感器控制滑輪的剎車系統(tǒng)，當需要剎車時只需按下傳感器控制開關，傳感器的彈簧會自動往下伸縮，同時使剎車片抱住滑輪產(chǎn)生摩擦，從而達到剎車的效果，松開剎車系統(tǒng)時按下傳感器的電源開關控制鍵即可。

圖3

五、管桁架的卸載

當鋼桁架滑移到指定位置時，再利用千斤頂進行卸載，為確保安全采取單邊同時卸載，安裝固定后，再用同樣方法進行另外一邊卸載。

第一步：利用四個千斤頂將兩榀鋼桁架單側(cè)邊同時頂升10mm；第二步：將滑移小車取下移走，切除并移走支座位置上的軌道；第三步：將鋼支座安裝就位，并與預埋件焊接連接；第四步：四個千斤頂同時卸載，鋼桁架下降到鋼支座上；第五步：將鋼桁架與鋼支座按設計圖紙固定。（卸載完成）

千斤頂?shù)倪x用：兩榀主桁架及其之間的次桁架總重量約為80噸，每邊重量為40噸，每邊4個千斤頂，平均每個千斤頂負荷10噸，選用200KN的千斤頂。

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，滑移到位后的次桁架在高空吊裝安裝，工作效率低，現(xiàn)考慮到本工程工期緊張，經(jīng)再三研究決定對滑移方法進行優(yōu)化。優(yōu)化思路：保障結(jié)構安全、保障滑移安全的基礎上，可以有較提高工作效率、縮短工期、能有效降低危險性、減少安全隱患。

原方案是兩榀組成一個滑移單元進行滑移，但從施工現(xiàn)場實際來看，滑移到位后，兩個滑移單元之間的次桁架只能在現(xiàn)場中空吊裝安裝。中空吊裝最高高度為75米，而且沒有塔吊，汽車吊也不能進入，只能用人工結(jié)合把桿高空吊裝安裝，工作效率低且存在很大安全隱患。高空吊裝的次桁架最大的鋼管∮299×8長度12米，單根重量877kg，其它次桁架最大鋼管∮245×8長度8米，單根重量374kg，單根桿件比較重，施工難度很大，危險性很大，為了解決這困難，對滑移方法進行優(yōu)化。

優(yōu)化步驟如下：

1 在拼裝平臺上，先拼裝好兩榀主桁架及其之間的次桁架形成一個滑移單元，滑移到第⑥軸～第⑦軸停止，滑移過程按照原方案滑移，可很順利完成?，F(xiàn)由四個手拉葫蘆將一個滑移單元的四個角固定好；2再組裝下兩榀，形成一滑移單元，再進行滑移至第④軸～第⑤軸停止；3后安裝的兩個滑移單元之間的次桁架就在砼結(jié)構的第⑤軸～第⑥軸部位進行吊裝安裝，在第⑤軸～第⑥軸能利用得上現(xiàn)場的塔吊進行吊裝，這樣較安全且提高效率（如下圖所示）；4四榀組裝完成后，再滑移至第⑥軸～第⑨軸，也在第⑤軸～第⑥軸之間利用塔吊進行吊裝與后面主桁架相連的次桁架，形成一個大的滑移單元；5最后滑移到安裝位置，卸載及支座安裝方法與原主案相同；6用同樣的方法完成其余滑移單元，將12榀鋼桁架分為三個大的滑移單元。

這樣可以減少高空人工吊裝，提高效率，縮短工期，降低危險性，減少安全隱患，大大提高效益。如圖3所示。

結(jié)構安全受力及滑移牽引力的驗算：

結(jié)構安全受力驗算

現(xiàn)組成一個大的滑移單元的總重約132噸，單邊重量約66噸，動力荷載放大系數(shù)取1.4，即單邊動荷載66噸×1.4=92.4噸，由四個滾輪承載，受力分別為1號輪：17噸、2號輪：25噸、3號輪18.6噸、4號輪：32噸，經(jīng)原結(jié)構設計驗算滿足結(jié)構梁的受力要求。

滑移牽引力的驗算

鋼輪與鋼軌的滾動摩擦系數(shù)取u=0.02，1號輪摩擦力為：17×0.02=0.34噸、2號輪摩擦力為：25×0.02=0.5噸、3號輪摩擦力為：18.6×0.02=0.372噸、4號輪摩擦力為：32×0.02=0.64噸，滑移總摩擦力為1.852噸。一臺卷揚機型號規(guī)格為2噸，兩倍鋼絲繩牽引力為4噸，牽引力大于滑移總摩擦力，滿足滑移要求。

結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展及城市化進程的加快，鋼結(jié)構的吊裝會應用得越來越廣泛，有效的吊裝方法，不僅提高工作效率、縮短工期、降低危險性、還帶來更高效益。

[1]高士法.電力建設起重機械安裝拆卸工藝指導手冊[M].北京：中國電力出版社，2009.