拔桿吊裝、高空滑移施工技術(shù)

林懷志

(福建一建集團(tuán)有限公司 福建三明 365000)

1 工程概況

1.1 工程總體概況

大劇院建筑面積29 712 m2，整個(gè)建筑分A、B、C三個(gè)區(qū)，A區(qū)為設(shè)計(jì)有樂(lè)池、升降式舞臺(tái)和觀(guān)眾廳的大劇場(chǎng)，B區(qū)為電影廳、會(huì)議廳等附屬設(shè)施，C區(qū)為多功能音樂(lè)劇場(chǎng)。其中A區(qū)主臺(tái)倉(cāng)采用大跨度鋼桁架屋面體系，屋面體系由7榀桁架式屋架和水平支撐組成。桁架的跨度為32.5 m，每榀重量約為18 t，安裝的位置在舞臺(tái)上方，標(biāo)高為36.875 m。

1.2 項(xiàng)目特點(diǎn)及難點(diǎn)

(1)塔吊吊裝。每榀桁架重約18 t，塔吊的工作半徑及起吊重量達(dá)不到桁架吊裝要求，無(wú)法利用塔吊進(jìn)行吊裝。

(2)采用雙機(jī)抬吊安裝就位施工方便、快捷，但成本高、安全系數(shù)低。鋼桁架位于A區(qū)的中心，距離吊裝位置最近的后臺(tái)有40 m以上，吊裝位置四周的墻體已施工，需要500 t以上吊車(chē)才能實(shí)現(xiàn)雙機(jī)抬吊安裝，抬吊必須同步，安全系數(shù)低。

(3)高空拼裝。桁架安裝高度高，地下室到屋面安裝位置總高度約為50 m，采用搭設(shè)滿(mǎn)堂腳手架高空拼裝費(fèi)用高，現(xiàn)場(chǎng)焊接量大，質(zhì)量難以保證，安裝時(shí)間長(zhǎng)。

(4)工期緊。屋架安裝進(jìn)度直接影響整個(gè)工期。

2 方案優(yōu)化

針對(duì)施工難點(diǎn)進(jìn)行方案研究及優(yōu)化，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙和施工現(xiàn)場(chǎng)的認(rèn)真分析，召開(kāi)技術(shù)專(zhuān)家研討會(huì)，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)模擬結(jié)果，進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。如為了解決桁架超長(zhǎng)在城市內(nèi)運(yùn)輸問(wèn)題，屋架在工廠(chǎng)制作時(shí)分為兩段，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)拼裝成整體后，用吊車(chē)抬吊桁架進(jìn)入主臺(tái)倉(cāng)內(nèi)，采用卷?yè)P(yáng)機(jī)將桁架拉至主舞臺(tái)上，用設(shè)在剪力墻上的2座格構(gòu)拔桿把桁架提升到安裝高度，再采用高空滑移技術(shù)將桁架就位。

桁架吊裝的流程：

桁架進(jìn)場(chǎng)拼裝、焊接→桁架整體滑移→桁架提升(從-1.2 m～36.875 m)→桁架36.875 m標(biāo)高空滑移就位。

圖1

2.1 優(yōu)化后的方案特點(diǎn)

(1)質(zhì)量易保證。桁架在地面上拼裝、焊接質(zhì)量有保證。

(2)安全性高。桁架在地面拼裝安全，在吊裝過(guò)程中加設(shè)纜風(fēng)繩確保拔桿垂直受力，在高空滑移時(shí)設(shè)卡扣確保滑移安全，滑移采用5 t葫蘆容易控制滑移速度同步進(jìn)行。

(3)吊裝費(fèi)用低。利用剪力墻安裝拔桿制作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低。

(4)施工進(jìn)度得到保證。桁架、拔桿在工廠(chǎng)制作不占用現(xiàn)場(chǎng)工期，拼裝、吊裝、滑移作業(yè)連續(xù)性強(qiáng)，工藝成熟。

2.2 關(guān)鍵設(shè)備選擇

(1)吊車(chē)選擇。-1.2 m標(biāo)高左側(cè)臺(tái)樓板門(mén)洞尺寸為5 m×2 m，桁架最大高度為4.3 m，經(jīng)計(jì)算采用50 t及16 t吊車(chē)以立式雙機(jī)抬吊將桁架送入-1.2 m層左側(cè)臺(tái)的滑軌位置，可滿(mǎn)足要求。

(2)滑板、支架、卷?yè)P(yáng)機(jī)驗(yàn)算。經(jīng)驗(yàn)算，每榀桁架前后各使用一個(gè)支架，滑移的支架放在滑板上，滑板下墊枕木，并在底部抹黃油減少摩擦，東側(cè)為3T卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，為了防止桁架側(cè)向失穩(wěn)，桁架兩側(cè)用方木支撐；桁架首尾用葫蘆栓在滑板上，以保證滑板與桁架整體滑移。

(3)拔桿的設(shè)計(jì)。采用φ121×7.0圓管制作格構(gòu)式拔桿，φ14 mm鋼絲繩，可滿(mǎn)足要求。拔桿設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

(4)高空滑移設(shè)計(jì)。桁架的高空滑移軌道采用14#工字鋼，為了保證桁架滑移到位后，工字鋼便于取出，工字鋼按照桁架的間距每段3 m，每500 mm用φ12膨脹螺栓加夾板固定，并在桁架上弦底設(shè)置定位卡扣，防止桁架在滑移過(guò)程中偏移出軌道。

表1 拔桿設(shè)計(jì)參數(shù)

3 關(guān)鍵吊裝技術(shù)

3.1 桁架-1.2 m樓板上的滑移

桁架吊裝前，必須做好全面的檢查核實(shí)工作，撤除地面雜物，拆除滑移通道范圍內(nèi)的腳手架，當(dāng)桁架離開(kāi)地面500 mm～800 mm時(shí)停止吊裝，并做進(jìn)一步檢查，情況正常后，繼續(xù)起吊擺臂，在吊裝過(guò)程中應(yīng)盡量減少停止，并控制好兩臺(tái)吊機(jī)的轉(zhuǎn)運(yùn)速度，使屋架保持水平狀態(tài)，當(dāng)屋架進(jìn)入門(mén)洞后，應(yīng)停止擺臂，防止屋架晃動(dòng)。

桁架送入門(mén)洞滑板位置后安裝支架防止屋架側(cè)斜，將卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩與屋架的下端栓牢，啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，在滑移過(guò)程中，速度緩慢勻速，桁架兩側(cè)安排專(zhuān)人調(diào)整滑移偏向，控制沿著設(shè)定路線(xiàn)滑移。

圖2 桁架滑移過(guò)程圖

3.2 桁架吊裝

為保證桁架起吊過(guò)程中的整體水平，在桁架的兩端各設(shè)置高度測(cè)量尺，起吊時(shí)由專(zhuān)人根據(jù)桁架上升時(shí)兩邊的尺度調(diào)整卷?yè)P(yáng)機(jī)的運(yùn)行速度，達(dá)到桁架的吊裝整體水平度。

當(dāng)桁架提升到安裝高度，在桁架兩側(cè)安裝“接長(zhǎng)梁”，并用千斤頂和葫蘆調(diào)整桁架位置，將桁架放在高空滑移軌道上，好定位卡扣；依次全部桁架吊裝至標(biāo)高36.875 m的剪力墻上。

3.3 桁架高空滑移

當(dāng)桁架全部進(jìn)入滑移軌道后即可進(jìn)行高空滑移，為保證桁架兩端同步滑移，在軌道上設(shè)置刻度標(biāo)尺，每格50 mm，每1 m為一個(gè)大區(qū)格，桁架兩端派專(zhuān)人定時(shí)報(bào)數(shù)，如不同步值超出50 mm，則作相應(yīng)的調(diào)整處理。整個(gè)滑移過(guò)程分二個(gè)階段：

第一階段：?jiǎn)芜呣D(zhuǎn)正。桁架以A-5軸10.1 m處為圓心，僅A-10軸桁架單邊滑移。桁架每前進(jìn)2 m進(jìn)行一次縱向調(diào)整，直至桁架與A-D軸平行。

第二階段：①拆除桁架兩端臨時(shí)接長(zhǎng)梁。②在桁架的A-10軸加上卡扣，防止桁架在滑移過(guò)程滑出軌道；滑移的牽引采用2臺(tái)手拉葫蘆，速度控制在1.0m/min內(nèi)，直至桁架滑移至安裝位置。③第1榀桁架安裝完畢后，按同樣的方法依次安裝第2、第3、第4榀桁架。④第5、第6、第7榀桁架滑移至A-D軸12m位置后拆除拔桿，向A-D軸兩邊重新布置軌道，進(jìn)行反向滑移到達(dá)安裝位置后，即可拆除軌道固定就位。

4 結(jié)語(yǔ)

2006年11月經(jīng)過(guò)為期一周的施工， 7榀桁架成功吊裝滑移就位。實(shí)踐證明，利用格構(gòu)式拔桿吊裝、高空滑移就位不但安全性高，而且成本低，作業(yè)連續(xù)性強(qiáng)，可用于施工場(chǎng)地狹小、無(wú)法滿(mǎn)足起吊設(shè)備直接吊裝工程。