復(fù)雜環(huán)境下重型型鋼結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)距安裝

楊琳琳

(山西省第五建筑工程公司，山西太原 030013)

0 引言

隨著建筑業(yè)日新月異的發(fā)展，城市建設(shè)中高層、超高層建筑已成為一種新的發(fā)展趨勢，對高層的安全性能要求也越來越高。型鋼混凝土較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有更高的承載力、更小的構(gòu)件截面、更高的延性、更好的防火性能等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以在高層、超高層建筑中型鋼混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用越來越多。鋼結(jié)構(gòu)越來越重，施工場地越來越小，吊裝及安裝難度也越來越大，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):

1)工期限制性。

鋼結(jié)構(gòu)的重量大，如果用塔吊實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)吊裝，不僅選用塔吊時(shí)要加大吊運(yùn)能力，而且會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場工作面很大，但垂直運(yùn)輸機(jī)械只供應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)吊裝，其他工作面無法展開工作，占用關(guān)鍵線路工期，將導(dǎo)致工期延長，不利于施工工期的管理，現(xiàn)場管理不協(xié)調(diào)將給施工帶來更多的難題。

2)場地局限性加大吊距。

由于建筑物大多在市區(qū)，所以能夠利用的施工現(xiàn)場少之又少，現(xiàn)場只能夠在建筑物一側(cè)進(jìn)行吊裝，不能實(shí)現(xiàn)在四周均有場地放置汽車起重機(jī)，吊距在場地限制下變大，施工困難加大。

3)吊裝場地的受力能力。

在市區(qū)內(nèi)高層、超高層建筑中，均設(shè)計(jì)地下室，若安置于地下室頂板上，荷載加大，頂板無法承受該集中荷載，所以現(xiàn)場場地的受力能力加大施工難度。

針對以上問題認(rèn)真剖析、反復(fù)的研究，總結(jié)出在地庫頂板上放置500 t汽車起重機(jī)，并對地庫頂板進(jìn)行回?fù)渭庸痰姆椒?，吊裝高度可達(dá)45 m，水平距離可達(dá)50 m，最遠(yuǎn)吊距為67 m。該吊裝方法實(shí)用性強(qiáng)，既經(jīng)濟(jì)又安全。

1 工藝原理

我們將500 t塔式工況汽車起重機(jī)置于樓座南側(cè)地庫處就位并進(jìn)行吊裝作業(yè)，汽車起重機(jī)的支腿放于南側(cè)地下車庫的500 t柱頭上，該部位地下3層全部用滿堂腳手架支撐加固。型鋼結(jié)構(gòu)施工運(yùn)用500 t塔式工況汽車起重機(jī)完成型鋼結(jié)構(gòu)的吊裝，并進(jìn)行連接固定。

本工藝的特點(diǎn)是:

1)采用了支撐加固措施。2)節(jié)約場地，實(shí)現(xiàn)固定地點(diǎn)吊裝。3)工藝簡單、操作性強(qiáng)，適用于繁華市區(qū)場地受限的現(xiàn)場施工。

2 關(guān)鍵技術(shù)

1)選擇汽車起重機(jī)。

本工程中鋼結(jié)構(gòu)自身重量大，每米重量達(dá)2.6 t，塔吊無法進(jìn)行吊裝，地下鋼柱一次吊裝，鋼柱長約14 m，地下鋼結(jié)構(gòu)吊裝時(shí)汽車式起重機(jī)直接進(jìn)入基礎(chǔ)中部現(xiàn)場進(jìn)行吊裝;±0.00以上鋼結(jié)構(gòu)的吊裝時(shí)，鋼柱最長時(shí)達(dá)8.5 m，而且吊裝最遠(yuǎn)處在?軸處，距?軸長度為39.2 m。吊裝高度可達(dá)41.6 m，最遠(yuǎn)吊距為56 m。所以選擇汽車起重機(jī)時(shí)考慮的主要問題為?軸處的鋼柱、鋼梁的吊裝?？紤]到鋼結(jié)構(gòu)吊裝隨主體結(jié)構(gòu)施工完一部分后再吊裝，所以吊裝上部的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)在立面和平面上都存在角度。

根據(jù)起重機(jī)的性能，最遠(yuǎn)吊距(56 m)及臂端最小吊重重量(12 t)，我們選擇56 m變幅副臂QAY500塔式工況汽車起重機(jī)。

QAY500汽車起重機(jī)主要技術(shù)參數(shù)對比表見表1。

表1 QAY500汽車起重機(jī)主要技術(shù)參數(shù)對比表

2)汽車起重機(jī)放置地點(diǎn)選擇。

平陽景苑C地塊1號(hào)、2號(hào)樓工程中1號(hào)樓⑤軸～⑧軸(包括⑤軸、⑧軸)交?軸～?軸(包括?軸、?軸)處1層～9層為型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，該部位設(shè)置10根型鋼混凝土柱，型鋼柱芯為“日”字形，總共高58.55 m。鋼柱中鋼板厚度為35 mm，柱子截面尺寸1 500 mm×2 000 mm，每米重量達(dá)2.6 t，而現(xiàn)場在樓座四周均為地下車庫頂板，經(jīng)過對現(xiàn)場環(huán)境的認(rèn)真分析，我們反復(fù)計(jì)算，最后通過相關(guān)數(shù)據(jù)的驗(yàn)算，終于確定了±0.00以上鋼結(jié)構(gòu)部分的吊裝方案。

3)吊裝工藝。

本工程中共設(shè)有10根型鋼柱，柱與柱之間均用型鋼梁進(jìn)行連接，構(gòu)成型鋼骨架，型鋼柱芯為“日”字形，總高58.55 m，地下3層型鋼柱一次吊裝，型鋼柱長約14 m;地上分五次進(jìn)行吊裝，鋼柱長度最小5 m，最大10 m。

a.鋼柱吊裝。

底層型鋼柱安裝工藝流程:將構(gòu)件吊至安裝位置→配合就位→檢查垂直度、軸線位置、標(biāo)高→柱子固定→復(fù)核調(diào)整→點(diǎn)焊固定→焊縫處理→焊接外觀檢測→超聲波探傷檢測。

鋼柱吊裝前，應(yīng)先在鋼柱上部邊長1.5 m長上焊吊耳，每邊焊3個(gè)吊耳，并提前安裝連接板。將鋼絲繩用“U”形卡具與上邊緣所焊吊耳進(jìn)行連接，每個(gè)柱子用4個(gè)“U”形卡具進(jìn)行固定。一切工作就緒后由信號(hào)指揮工指揮汽車超重機(jī)司機(jī)起吊，待鋼柱吊至現(xiàn)場后慢慢就位，由工人慢慢推動(dòng)使鋼柱柱腳板上的孔與螺桿對應(yīng)后再慢慢降落，使預(yù)埋螺桿穿過柱腳板落在標(biāo)高－13.65 m混凝土面上。在柱子中心及垂直度調(diào)整在允許偏差范圍內(nèi)時(shí)方可用螺母進(jìn)行固定。吊裝就位后反復(fù)檢測，糾正安裝誤差，施焊過程中若發(fā)現(xiàn)焊接變形影響垂直精度，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。調(diào)整時(shí)用千斤頂從柱子側(cè)面進(jìn)行微調(diào)。上部型鋼柱吊裝方法同底層型鋼柱吊裝，只是吊裝于下層的鋼柱上后與下層型鋼柱進(jìn)行先用螺桿固定，待焊接完成并驗(yàn)收后再將型鋼柱下部的吊耳割除。

b.鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工。

施工工藝流程:鋼柱固定→鋼梁起吊就位→臨時(shí)固定→調(diào)節(jié)水平、豎向調(diào)節(jié)絲桿→矯正軸線、垂直度、標(biāo)高→焊接固定點(diǎn)→螺栓連接板、全鋼連接梁→焊接翼緣抗剪連接件→焊縫處理→焊接外觀檢測→超聲波探傷檢測。將汽車起重機(jī)的鋼絲繩用“U”形卡具與所焊吊耳進(jìn)行連接，并在鋼梁一端系一根操作繩，確認(rèn)連接好后由信號(hào)工在地面指揮汽車起重機(jī)司機(jī)起吊，慢慢將鋼梁運(yùn)至牛腿處，先由鋼梁一端操作工人將鋼梁連接板插入牛腿，并迅速進(jìn)行臨時(shí)固定，再由鋼梁另一端的兩名操作工人將另一端與牛腿固定，保證鋼梁中心線對準(zhǔn)牛腿中心線，再用六角螺栓將鋼梁與牛腿固定。經(jīng)復(fù)核，在符合要求后進(jìn)行對接焊，焊接完成后進(jìn)行復(fù)檢，合格后方可割掉翼板吊耳。

在每次吊裝完成驗(yàn)收合格后進(jìn)行土建施工，等澆筑完梁板混凝土后，再進(jìn)行下一次的吊裝。

3 工藝實(shí)施效果

本工程中共有10根型鋼柱，每層有13根型鋼梁，在吊裝過程中并在該部位靈活應(yīng)用汽車起重機(jī)主副臂進(jìn)行吊裝。型鋼柱、梁的吊裝分六次進(jìn)行，第一次為地下型鋼柱、梁吊裝，第二次為一、二層型鋼柱、梁吊裝，第三次為三、四層的型鋼柱、梁吊裝，第四次為五層型鋼柱、梁吊裝，第五次為六、七層型鋼柱、梁的吊裝，第六次為八層型鋼柱、梁的吊裝，構(gòu)成本工程的鋼結(jié)構(gòu)工程。應(yīng)用該工藝，不僅降低了現(xiàn)場工人操作難度，而且大大提高了工人工作積極性，縮短工期，靈活配合主體施工的工期要求，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。