合肥市塘西河河口閘站樞紐旋轉(zhuǎn)餐廳碟形鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)

【摘要】本文首先介紹了碟形鋼結(jié)構(gòu)的布置結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，闡述了碟形鋼結(jié)構(gòu)的安裝工藝流程，重點(diǎn)敘述了中心柱、鋼柱、桁架、網(wǎng)架的安裝方法和技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】碟形；中心柱；球冠型網(wǎng)架；工藝流程；安裝技術(shù)

1、工程概況

合肥市塘西河河口閘站樞紐旋轉(zhuǎn)餐廳為直徑為55m的碟形鋼桁架結(jié)構(gòu)，建筑物投影面積約為2300m2，建筑層數(shù)為地上主體二層，高度為16.742m。它采用中心設(shè)Φ2000×35mm鋼管內(nèi)灌混凝土的柱子，Φ53m圓周上均布18根鋼柱，將高度12.9m鋼管桁架連接一個(gè)圓形整體，以中心鋼柱向圓周18根鋼柱發(fā)散18榀主桁架，共二層，環(huán)向有次桁架和系桿，屋面為球冠型網(wǎng)架。

本工程采用Q345B方鋼管、矩形鋼管，柱、梁、支撐及其連接端板、節(jié)點(diǎn)板、加勁板均采用焊接，主檁條、屋面裝飾性檁條、拉條、隅撐、支撐系統(tǒng)及檁托連接板等采用Q235鋼。構(gòu)件長(zhǎng)度最長(zhǎng)達(dá)12m、吊裝分段最重為8t，吊裝階段桁架平面外剛度非常差，吊裝極易產(chǎn)生變形，吊裝作業(yè)復(fù)雜、難度大。根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)施工選用1臺(tái)50t汽車起重機(jī)作為主要鋼梁拼裝和現(xiàn)場(chǎng)吊裝運(yùn)輸，配備一臺(tái)130 t汽車起重機(jī)，一臺(tái)80t汽車起重機(jī)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鋼柱、桁架的吊裝、網(wǎng)架的作業(yè)。

2、安裝工藝流程

旋轉(zhuǎn)餐廳的碟形鋼桁架結(jié)構(gòu)跨立在塘西河河道上方，主結(jié)構(gòu)跨度達(dá)26.5m，安裝高度為16.76m，河道寬度32m，吊裝時(shí)起重機(jī)無(wú)法靠近安裝點(diǎn)，如何較好實(shí)現(xiàn)建筑物整體安裝曲面效果為本安裝工程的難點(diǎn)所在。

根據(jù)本工程特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等特點(diǎn)，結(jié)合工程總體施工進(jìn)度計(jì)劃制定安裝工藝流程如下：

放軸線→復(fù)測(cè)水平→設(shè)置河口臨時(shí)支撐鋼柱、混凝土擋土墻上設(shè)置主桁架型鋼支撐→安裝一層主桁架→安裝一層次桁架→安裝鋼柱→安裝18根鋼柱、外側(cè)桁架→安裝二層桁架→安裝二層次桁架→安裝外側(cè)桁架→安裝屋面網(wǎng)架。

3、主要部位安裝技術(shù)

3.1鋼桁架的安裝

以旋轉(zhuǎn)閘門中心柱為圓心及中心支撐點(diǎn)，鋼桁架吊裝按從下到上先主后次原則按序吊裝，一層桁架安裝完成后再進(jìn)行鋼柱安裝。

3.2鋼柱安裝

鋼柱GZ1共4根，單件重量7.8t，吊裝時(shí)的作業(yè)半徑8m，選用80t汽車吊；鋼柱GZ2共14根，單件重量4t，吊裝時(shí)的作業(yè)半徑4～14m，選用70 t汽車吊。鋼柱吊裝時(shí)的垂直度控制，用2臺(tái)經(jīng)緯儀在2個(gè)垂直方向同時(shí)測(cè)量，鋼柱上部預(yù)先設(shè)置吊耳及4根攬風(fēng)繩的纜風(fēng)固定板，吊裝的垂直度用纜風(fēng)進(jìn)行調(diào)整。

塘西河河道兩岸圓周上有12個(gè)混凝土預(yù)埋鋼柱基礎(chǔ)，有6個(gè)鋼柱置于河道上方。這6個(gè)鋼柱安裝時(shí)（AHJ4、AHJ4a桁架），在河道的上、下游共設(shè)6個(gè)臨時(shí)鋼柱支撐。鋼柱支撐用口300*300*14*9200mm方管。結(jié)合本工程的特點(diǎn)，利用河口閘閘體，在閘體頂部，沿用20mm鋼板作為墊板進(jìn)行加固，用L200*150*10mm角鋼在閘體頂部將鋼柱支撐和鋼閘體焊接，以保證鋼柱支撐的穩(wěn)定。鋼柱支撐的頂標(biāo)高和下層主桁架的底標(biāo)高相一致，這樣主桁架的載荷由鋼柱支撐承擔(dān)。在臨時(shí)鋼柱上焊接牛腿，牛腿的標(biāo)高和AHJ4中的鋼柱底標(biāo)高相一致，牛腿與河口閘上的墊板牢固連接，保證臨時(shí)鋼柱支撐的穩(wěn)定。

3.3河道懸挑鋼桁架的安裝

河道上部懸挑桁架部分的安裝是本工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在河口閘頂部，沿上榀鋼桁架軸線2.5m處設(shè)置三組加固鋼墊板，每個(gè)加固鋼墊板用20*2500*1500mm鋼板與河口閘頂部焊接固定，并調(diào)好水平。這6個(gè)鋼柱安裝時(shí)（AHJ4、AHJ4a桁架），在河道的上下游各設(shè)3個(gè)臨時(shí)鋼柱支撐。鋼柱支撐用口300*300*14mm方管型鋼。結(jié)合本工程的特點(diǎn)，利用河口閘閘體，在閘體頂部，沿用20mm鋼板作為墊板進(jìn)行加固，用口300*300*14mm鋼柱作為臨時(shí)支撐，在臨時(shí)鋼柱上焊接牛腿，牛腿的標(biāo)高和AHJ4中的鋼柱底標(biāo)高相一致，牛腿與河口閘上的墊板牢固連接，保證臨時(shí)鋼柱支撐的穩(wěn)定。在所有上部桁架安裝完成后，先實(shí)施根部的焊接，再進(jìn)行次桁架及支撐的焊接。卸載作業(yè)時(shí)，要四個(gè)千斤頂同時(shí)作業(yè)。事先在每個(gè)千斤頂旁用20mm鋼板疊加墊到桁架的下部，每次卸載抽掉一塊20mm鋼板，直至最后完成。

3.4檁條的安裝

待相應(yīng)的網(wǎng)架架安裝完成后，進(jìn)行檁條的安裝。檁條安裝采用吊機(jī)提升，由安裝工人在高空進(jìn)行安裝。安裝前，先在屋面網(wǎng)架上弦處鋪設(shè)踏腳板，以供工人行走。安裝時(shí)，采用二二制對(duì)稱固定法進(jìn)行施工。即在每一根鋼檁條的安裝位置，安排一名安裝工人，將檁條從二端提起，放于網(wǎng)架上弦的檁托上，用電焊固定。

3.5骨架的安裝

將切割好的龍骨吊裝到作業(yè)面，并準(zhǔn)確定位龍骨安裝位置，需嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙位置擺放在平臺(tái)上，保證構(gòu)件中心線在同一水平面上，其誤差不超過(guò)±1cm，上下水平，不平整的需用角鐵等填充物墊平，誤差不超過(guò)±6mm。

龍骨焊接完畢，要求保證焊縫成型良好，焊縫長(zhǎng)度、焊腳高度符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范的規(guī)定。焊縫處除渣，不平滑處打磨并補(bǔ)涂防銹漆。

3.6屋面網(wǎng)架安裝

屋面網(wǎng)架直徑為55m，總重為64t。采用局部整體吊裝加高空散裝的方法進(jìn)行安裝。地面拼裝部分為中心放射40度的區(qū)域，該區(qū)域網(wǎng)架按1/9總重計(jì)，約7.2t，起吊重量按8t計(jì)算，最大作業(yè)半徑20m，吊裝高度19m。高空散裝即節(jié)點(diǎn)球和相鄰桿件在地面組裝成錐后，再用吊車按照相應(yīng)的吊裝順序進(jìn)行拼裝。在地面分6片分別拼裝起吊（見示意圖）。

結(jié)束語(yǔ)

本工程為碟形框架鋼結(jié)構(gòu)，綜合技術(shù)包括了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的二次深化、加工和安裝詳圖設(shè)計(jì)。蝶形球體鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算數(shù)學(xué)模型的建立，鋼結(jié)構(gòu)的精確下料和加工，鋼結(jié)構(gòu)焊接和無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，測(cè)量、校正與控制技術(shù)，鋼結(jié)構(gòu)整體試拼裝技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)組裝和安裝技術(shù)，在閘室邊墻、鋼結(jié)構(gòu)中心柱采用鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)等。工程采用大跨度設(shè)計(jì)理念，除滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求外，還將大大減少構(gòu)件的斷面尺寸，在減輕自重的同時(shí)，節(jié)約了建筑空間，滿足了使用功能的要求，完美地體現(xiàn)了設(shè)計(jì)風(fēng)格。該工程獲2012年安徽省建設(shè)工程“黃山杯”獎(jiǎng)，2013～2014年度中國(guó)安裝工程優(yōu)質(zhì)獎(jiǎng)（中國(guó)安裝之星）。

作者簡(jiǎn)介：汪惠芬（1980年4月～） 女 工程師 一級(jí)建造師 從事工程施工管理工作。