山西大劇院后舞臺外側(cè)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)

高 建 明

(山西建筑工程(集團(tuán))總公司,山西 太原 030006)

山西大劇院后舞臺外側(cè)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)

高 建 明

(山西建筑工程(集團(tuán))總公司,山西 太原 030006)

以山西大劇院工程為例，結(jié)合該工程現(xiàn)場場地的實(shí)際情況，對大劇場后舞臺外側(cè)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)的具體工藝流程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并探討了吊裝施工過程中應(yīng)注意的操作要點(diǎn)，以不斷提高鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)水平。

鋼結(jié)構(gòu)，施工工藝，安裝，搭設(shè)，操作要點(diǎn)

1 工程概況

山西大劇院大劇場后舞臺外側(cè)鋼結(jié)構(gòu)位于大劇場后舞臺東西北三側(cè)，總重量為600余噸，其中主舞臺東西兩側(cè)結(jié)構(gòu)從標(biāo)高6.35 m ④軸線交軸～軸和軸～軸原型鋼混凝土柱斜向逐層懸挑而出，頂層標(biāo)高為41.35 m，共5層。每層結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件采用方鋼600×25，水平構(gòu)件采用H型鋼梁、箱形鋼梁，最大規(guī)格為BH1 000×400×20×30，豎向構(gòu)件最大重量為10 t，水平構(gòu)件最大重量為6 t，起重最大高度標(biāo)高位置為41.35 m，后舞臺外側(cè)鋼結(jié)構(gòu)從標(biāo)高26.35 m,①軸線交軸～軸線原型鋼混凝土柱斜向逐層懸挑，頂層標(biāo)高為41.35 m，共3層。每層結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件采用方鋼600×25，水平構(gòu)件采用H型鋼梁和箱形鋼梁1 000×300×25，水平構(gòu)件最大重量為6 t，豎向構(gòu)件最大重量為10 t。起重最大高度標(biāo)高位置為41.35 m。

2 方案選用

1)機(jī)械選擇。大劇場后舞臺外側(cè)鋼結(jié)構(gòu)，根據(jù)各單體構(gòu)件位置及重量，分層吊裝焊接固定，吊裝機(jī)械分別采用130 t，240 t汽車吊(5 t及5 t以上構(gòu)件采用240 t汽車吊，2 t～5 t構(gòu)件采用130 t汽車吊，2 t以下采用5015型塔式起重機(jī))。

2)架體選擇。為了便于施工過程中操作方便安全，高空構(gòu)件定位控制，在東西兩側(cè)標(biāo)高5.80 m平臺搭設(shè)滿堂鋼管扣件式腳手架，搭設(shè)面積為22 m×25 m,搭設(shè)總高度30 m，逐層搭設(shè)(每層搭設(shè)高度5 m)，鋼管采用規(guī)格φ48×3.5，鋼管扣件材質(zhì)必須有出廠合格證明文件。

3 施工流程

施工流程為：測量放線→滿堂架體搭設(shè)逐層搭設(shè)→后置埋件安裝→豎向構(gòu)件安裝→豎向構(gòu)件臨時(shí)固定→豎向構(gòu)件校正焊接固定→水平構(gòu)件吊裝焊接固定→下層構(gòu)件吊裝。

4 主要操作要點(diǎn)

4.1 吊裝位置確定

根據(jù)現(xiàn)場場地實(shí)際情況及構(gòu)件位置，確定作業(yè)半徑較小，操作靈活簡捷的汽車吊位置。東側(cè)位置選擇在①～④間軸東側(cè)；西側(cè)位置選擇在①～④間軸西側(cè)(見圖1)。塔式起重機(jī)位置仍是原施工位置。

4.2 測量放線

采用全站儀將各層水平、豎向構(gòu)件投影位置，全部投放于標(biāo)高5.800 m已施工完的混凝土平臺，且用墨線彈出。柱角用紅油漆線彈出。

標(biāo)高線控制。沿里側(cè)混凝土墻壁及柱，用水準(zhǔn)儀測出標(biāo)高線，用墨線彈出，且用紅三角及字體標(biāo)出相對標(biāo)高。

4.3 滿堂腳手架體搭設(shè)

鋼管立管底部墊設(shè)松木板，厚度5 cm，面積為500 mm×500 mm。架體主管縱橫向間距為1 000 mm，水平桿豎向步距為1 500 mm。在立管底距地面200 mm高處，縱橫水平方向應(yīng)按縱下橫上的程序布設(shè)掃地桿。

在滿堂架體周圈設(shè)由下至上豎向連續(xù)式剪刀撐，架體中間再縱橫向每隔10 m設(shè)由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐，寬度4 m～6 m，并在剪刀撐部位的頂部，掃地桿處設(shè)置水平剪刀撐。剪刀撐鋼管的底端與地面頂緊，夾角為60°。

在縱橫向相鄰的兩豎向連續(xù)式剪刀撐之間布設(shè)之字斜撐，在水平剪刀撐的部位，在每個(gè)剪刀撐中間處布設(shè)一道水平剪刀撐。滿堂架體周圈與已施工剪刀墻、梁、柱應(yīng)頂緊、拉結(jié)固定。

4.4 后置埋件安裝

雙排操作腳手架搭設(shè)→已施工完勁鋼混凝土構(gòu)件鉆孔→后置鋼板埋件制安→檢查驗(yàn)收→下道工序。

雙排操作腳手架搭設(shè)采用扣件式鋼管腳手架，鋼管采用φ48×3.5，從標(biāo)高5.800 m平臺開始搭設(shè)，搭設(shè)至36.35 m。搭設(shè)高度為30.55 m，分別沿軸、軸線兩側(cè)①～④間逐層搭設(shè)(如圖2所示)。

1)雙排操作腳手架立管縱向間距900 mm，橫向間距1 200 mm，水平桿縱橫向步距1 500 mm。2)立管底部滿鋪5 cm松木板。3)軸、軸兩側(cè)雙排操作腳手架橫向水平桿對拉固定，在軸、軸線已施工柱位置，沿柱周圈用鋼管扣件鎖死固定。4)在操作標(biāo)高位置，沿雙排操作腳手架屋面滿鋪5 cm厚松木板。5)雙排操作腳手架內(nèi)外側(cè)面自上而下布設(shè)連續(xù)剪刀撐。

4.5 已施工完勁鋼混凝土構(gòu)件鉆孔

1)鉆孔順序?？锥捶啪€定位→采用水鉆對已施勁性鋼構(gòu)件混凝土段鉆孔→采用金剛石磁力鉆對勁性鋼構(gòu)件內(nèi)包型鋼梁腹板鉆孔→已施勁性鋼構(gòu)件兩側(cè)表面平整度處理→檢查驗(yàn)收孔洞。

具體見圖3。

2)采用水鉆對已施勁性鋼構(gòu)件混凝土段鉆孔。根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(C35)及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)螺栓規(guī)格，選擇水鉆鉆頭直徑38 mm的鉆頭進(jìn)行鉆孔，每鉆10個(gè)孔洞，需進(jìn)行更換鉆頭，每個(gè)人一天能鉆混凝土孔洞8個(gè)。

3)采用金剛石磁力鉆對勁性鋼構(gòu)件內(nèi)包型鋼梁腹板鉆孔。根據(jù)型鋼強(qiáng)度等級為Q345B，且腹板較厚，大部分腹板厚度在30 mm以上，選擇金剛石鉆頭直徑38 mm的鉆頭進(jìn)行鉆孔，每鉆2個(gè)孔洞，需進(jìn)行更換鉆頭，每個(gè)人一天能鉆內(nèi)包型鋼孔洞1個(gè)。

4)已施勁性鋼構(gòu)件兩側(cè)表面平整度處理。為了保證后貼鋼板與勁鋼混凝土表面無縫隙，保證埋件受力達(dá)到設(shè)計(jì)狀態(tài)，對已施勁鋼混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行平整度處理，采用磨光機(jī)對表面凸出不平部位進(jìn)行局部細(xì)化磨平。

4.6 后置鋼板埋件制安

1)后置鋼板埋件制安順序。后置埋件鋼板切割下料→鋼板鉆孔→埋件安裝。

2)后置構(gòu)件鋼板切割下料。根據(jù)圖紙尺寸，采用氧氣乙炔現(xiàn)場切割下料成型，邊角打磨處理。

3)鋼板鉆孔。鋼板鉆孔采用金剛石磁力鉆，鉆頭采用直徑30 mm金剛石鉆頭，每鉆2個(gè)孔洞需進(jìn)行更換鉆頭，每個(gè)人一天能鉆5個(gè)孔洞。

4)埋件安裝。采用塔吊輔以人工進(jìn)行安裝，螺栓為10.9級高強(qiáng)度螺栓，雙螺母安裝固定。

4.7 豎向構(gòu)件吊裝

1)起吊點(diǎn)、繩索卡選擇。吊點(diǎn)采用捆綁式，吊點(diǎn)位置位于豎向構(gòu)件與水平構(gòu)件牛腿節(jié)點(diǎn)部位。

選擇最重的單體構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算。確定鋼絲繩選擇6×37直徑為37 mm；卡環(huán)選擇型號為11.0滿足要求。

2)豎向構(gòu)件起吊就位、臨時(shí)固定。豎向構(gòu)件在起吊過程中，速度緩慢均勻就位。且用5 t倒鏈與施工鋼筋混凝土構(gòu)件拉緊固定，且鋼柱底端提前焊接臨時(shí)擋板，鋼柱四面居中各一塊(見圖4)。

3)豎向構(gòu)件校正。根據(jù)標(biāo)高5.800 m已彈出墨線進(jìn)行校正，校正采用水平方向共布設(shè)5 t倒鏈三個(gè)。鋼柱東西向各一個(gè)，與已施混凝土構(gòu)件連結(jié)固定進(jìn)行調(diào)整。南北向采用臨時(shí)固定倒鏈進(jìn)行調(diào)整，校正后進(jìn)行焊接固定。

4.8 水平構(gòu)件吊裝

1)起吊點(diǎn)、繩索卡選擇。吊點(diǎn)采用捆綁式，吊點(diǎn)位置位于構(gòu)件1/3處。吊繩與構(gòu)件水平角度不小于60°。選擇最重吊裝豎向構(gòu)件所用繩索卡具(見圖5)。

2)水平構(gòu)件起吊、就位、臨時(shí)固定。構(gòu)件在起吊過程中，輔以直徑30 mm的白棕繩運(yùn)行，速度緩慢均勻就位。依據(jù)兩側(cè)牛腿已彈中心線及上表面標(biāo)高進(jìn)行校核就位。臨時(shí)固定采用兩塊鋼板臨時(shí)焊接固定(見圖6)。

3)與水平構(gòu)件焊接固定。水平構(gòu)件就位臨時(shí)固定后，拉開吊鉤收臂，進(jìn)行焊接固定，經(jīng)探傷檢測合格后方可進(jìn)行下道工序。

4.9 吊籃設(shè)定

在焊接各層架柱及梁與梁節(jié)點(diǎn)位置時(shí)，采用吊籃作為作業(yè)平臺。吊籃底及四周滿鋪安全網(wǎng)，采用騎卡式固定。吊籃采用Ф18鋼筋焊接而成，具體做法見圖7。

5 吊裝注意事項(xiàng)

1)吊裝施工前，應(yīng)對所有施工人員進(jìn)行專題培訓(xùn)，使每個(gè)人都了解并熟悉工程內(nèi)容和施工方案，并要求在具體操作時(shí)嚴(yán)格按方案要求執(zhí)行。

2)提前組織相關(guān)部門按方案要求共同對現(xiàn)場環(huán)境、機(jī)具設(shè)備人員安排等進(jìn)行全面檢查，如施工道路等是否符合要求，如發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)整改。

3)吊裝時(shí)，整個(gè)現(xiàn)場由專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮，并規(guī)定統(tǒng)一指揮信號。各崗位操作人員要求嚴(yán)格按照指令認(rèn)真操作，保證做到信息傳遞準(zhǔn)確、動(dòng)作協(xié)調(diào)一致。

4)吊裝施工中，凡需登高的作業(yè)人員，須事前經(jīng)身體檢查合格，對患有心臟病，高血壓等不適合高空作業(yè)的人，嚴(yán)禁登高作業(yè)。

5)正式起吊前，應(yīng)對鋼構(gòu)件先進(jìn)行試吊，待鋼構(gòu)件離開地面300 mm左右時(shí)，檢查各吊點(diǎn)、吊車?yán)K索具是否有異?，F(xiàn)象，確認(rèn)一切正常，方可繼續(xù)進(jìn)行。

6)凡需登高的作業(yè)人員，必須配戴安全帽，系安全帶，穿防滑鞋，操作時(shí)，應(yīng)把安全帶系在牢固可靠的地方；所用手頭工具應(yīng)裝入工具袋，嚴(yán)禁在空中互相拋擲，或扔向地面。

7)吊裝前，應(yīng)詳細(xì)了解天氣情況，如遇雨天、霧天或5級以上大風(fēng)等天氣均不得進(jìn)行吊裝作業(yè)；吊裝過程中，如因故中斷作業(yè)，須采取有效措施及時(shí)解決，并保持現(xiàn)場秩序，未經(jīng)許可，任何人不得擅自離開崗位。

8)吊裝現(xiàn)場，應(yīng)設(shè)警戒線，設(shè)專人負(fù)責(zé)，非本工程施工人員嚴(yán)禁進(jìn)入吊裝作業(yè)區(qū)，所有參加施工人員均佩帶統(tǒng)一的醒目標(biāo)志。

9)未經(jīng)現(xiàn)場指揮許可，任何人不得在起重構(gòu)件下或受力索具附近停留或通過，也不許隨同起吊物件和機(jī)索具升降。

6 結(jié)語

隨著當(dāng)今建筑市場的快速發(fā)展，社會對建筑美觀的需求越來越高，建筑造型也越來越復(fù)雜，許多造型復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)也必須不斷提升，本技術(shù)可廣泛應(yīng)用于造型復(fù)雜工程的施工領(lǐng)域。

[1] GB 50755—2012，鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].

[2] 《建筑施工手冊》編委會.建筑施工手冊[M].第4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[3] GB 50009—2012，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].

[4] AQ 3021—2008，吊裝作業(yè)規(guī)范[S].

Installation construction technology of external steel structure of post platform of Shanxi Theater

Gao Jianming

(ShanxiConstructionEngineering(Group)Corporation,Taiyuan030006,China)

Taking Shanxi Theater engineering as an example, combining with the engineering field conditions, the article specifically introduces specific installation procedures of external steel structure of post platform of Shanxi Theater, and explores operation points needing attention in hosing process, with a view to continuously improve steel structure construction technology level.

steel structure, construction technology, installation, erection, operation points

1009-6825(2015)28-0097-03

2015-07-16

高建明(1979- )，男，工程師

TU758

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