大跨度钢结构桁架整体拼装施工双机抬吊技术

第３６卷第６期　２０１０年１２月　包钢科技　Ｖｏ１．３６，Ｎｏ．６　Ｄｅｃｅｍｈｅｒ，２０１０　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｂａｏｔｏｕ　Ｓｔｅｅｌ　大跨度钢结构桁架整体拼装施工双机抬吊技术　郝军和，郝志敏　（中国二冶集团有限公司，内蒙古包头０１４０１０）　摘要：包头国际体育会展中心是由钢结构和混凝土结构相结合的混合结构，结构复杂、施工难度大、质量要求高。　文章针对性的阐述了钢桁架整体拼装施工双机抬吊整体安装关键技术的施工，此方法在实践中取得了良好的效　果。　关键词：钢结构；大跨度；整体拼装；双机抬吊　中图分类号：ＴＵ３９１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—５４３８（２０１０）０６—００６９—０３　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｌｉｆｔｉｎｇ　ａｎｄ　Ｈａｎｇｉｎｇ　ｗｉｔｈ　Ｄｕａｌ　Ｃｒａｎｅｓ　ｉｎ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｇｒａｌ　Ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｆｏｒ　Ｌｏｎｇ——ｓｐａｎ　Ｓｔｅｅｌ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｔｒｕｓｓ　ＨＡＯ　Ｊｕｎ—ｈｅ，ＨＡＯ　Ｚｈｉ—ｍｉｎ　（Ｃｈｉｎａ　Ｓｅｃｏｎｄ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏｒｐ．，Ｂａｏｔｏｕ　０１４０１０，Ｎｅｉ　Ｍｏｎｇｇｏｌ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｏｔｏｕ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｐｏｔｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｉｓ　ａ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ａｎｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ｃｏｍｐｌｅｘ，ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｄｉｉｃｕｌｔｆ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｓ　ｄｅｍａｎｄｉｎｇ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ，ｉｔ　ｉｓ　ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ　ｏｆ　ｉｎｔｅｇｒａｌ　ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｆｏｒ　ｓｔｅｅｌ　ｔｒｕｓｓ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｌｉｆｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｈａｎｇｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｄｕａｌ　ｃｒａｎｅｓ．　ｔｈ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ａｒｅ　ｇｏｏｄ　ｉｎ　ｐｒａｃｔｉｃｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ　ｓｔｕｃｔｕｒｅ；ｌｏｎｇ—ｓｐａｎ；ｉｎｔｒｅｇｒａｌ　ａｓｓｅｍｂｌｙ；ｌｉｆｔ　ａｎｄ　ｈａｎｇ　ｗｉｔｈ　ｄｕａｌ　ｃｒａｎｅｓ　包头国际会展中心是集国际化大型博览展示、　高规格会议、经贸商谈、商品交易、信息交流、电子商　务及娱乐休闲为一体的大型现代化公共建筑，与同　时在建的大型国际化体育场馆及基础辅助设施共同　构成了包头市标志性建筑群。　工厂拼装、运输等方面的因素，使其协调统一。　１．３现场施工作业面小　土建施工还在进行，钢结构作业预留场地狭小。　１．４　工期紧　钢结构安装施工难度大且工期要求紧，工期的　１　工程难点和特点　Ｉ．１大跨度钢管桁架吊装　跨度５３　Ｉｎ、重达４１　ｔ，一端支撑于独立钢柱上，　保证、施工的协调、配合与组织是工程的难点之一。　２　施工方案　依据现场施工条件、钢桁架特点、工期因素等，　另一端通过人字柱支撑，吊装施工难度大。　１．２大型构件运输　主桁架系统采用“地面组装、成对拼装、整体吊装、　双机抬吊”的施工方法，“由两边向中间分区安装”　的原则施工。　此项工程钢结构构件超长超重，综合现场条件、　收稿日期：２０１０—０５—２４　作者简介：郝军和（１９６７一），男，内蒙古包头市人，工程师，现从事工程技术工作。　７０　包钢科技　第３６卷　根据场地条件及钢桁架工程量的分配，在建筑物南　然后采用１台２５０　ｔ履带吊将拼装完成的单元整体桁架　侧设置１组地面组装胎架，以完成整体桁架拼装工作。　吊至１２　ｍ高的混凝土屋面上，南北放置（见图１）。　图１　现场平面布置图　履带吊调整站位，站在南端（桁架尾部的位　拼装完成后，单元整体桁架长５３　ｍ、重约４１　ｔ。　置），１５０　ｔ汽车吊站在桁架北端（桁架头部位置）。　吊装高度高、跨度大、吊装作业视线受限，综合考虑采　两台吊车就位后，统一挂钩、统一指挥、协同起吊，将　用１台２５０　ｔ履带吊脱模，并与１台１５０　ｔ汽车吊配合　桁架拼装单元抬吊至设计安装位置，进行安装作业。　进行整体安装作业，且与地面拼装形成流水作业。　以此类推由东一西安装三榀拼装单元（６榀桁　３．４胎架的制作　架），再由西一东安装三榀拼装单元（６榀桁架），最　现场设置１副拼装胎架，为不影响腹杆焊接，胎　后单独抬吊安装单品桁架进行整体拼装。　架立柱设置在相邻节点的中部，支撑上下弦的立柱，　３桁架拼装施工工艺　为方便拼装及脱模，上弦立柱设置在外侧，下弦立柱　设置在内侧。　３．１　总体部署　（１）基础处理：基础采用Ｃ２０混凝土独立基础，　由于场地狭小，综合考虑各种因素，现场布置　上部埋设预埋钢板。根据基础及预埋件埋定位图确　１副胎架进行散件整体拼装及成对桁架整体拼装单　定每一个基础及预埋件的位置，桁架拼装精度如何，　元的组装。由１台２５　ｔ汽车吊完成拼装任务，再由　首先取决于预埋件的埋设精度。　１台２５０　ｔ履带吊进行脱模。　（２）胎架采用工字钢制作，上弦立柱高３．０　ｍ，　３．２拼装场地布置　下弦立柱高１．５　ｍ。在支撑桁架的位置上设置　考虑到工期要求、作业条件、桁架特点、加之桁　／＿７０　ｍｍ　ｘ８　ｍｍ角钢及限位钢板，以对桁架标高进　架散件运输通道及堆放场地等，拼装场地需要　行调整。立柱用／＿２００　ｍｍ×１８　ｍｍ角钢相互连接　６０／ＴＩ　ｘ　１０　ｍ。经过现场勘查，拼装场地设置在建筑　进行加固，如图２所示。　物南侧，并在胎架北侧东西方向设置１个散件运输　３．５拼装施工程序（见图３）　及吊装行走通道。　３．５．１测量定位　３．３吊装设备的选择　钢桁架为格构式弧线形，拼装测量控制非常重　桁架采用散件分段进场，进场桁架最大管径　要。此项工程在胎架的周围布设测量控制网，并分　口２４０　ｍｍ　ｘ２２０　ｍｍ　Ｘ　１８　ｍｍ，每段长约１０　ｍ，重约　成１　ｍ×１　ｍ的方格网，以一点为坐标原点，推算每　５　ｔ。组装场地狭小，需采用１台２５　ｔ汽车吊进行拼　一点的坐标，根据方格网确定每一点的位置　】，如　装。　图４所示。　第６期　大跨度钢结构桁架整体拼装施工双机抬吊技术　７ｌ　２５０　ｔ履带吊）同时对拼装好的桁架单元进行整体吊　装，每组桁架单元起吊后，将其抬吊至设计安装位　置，桁架前端安装节点与独立钢柱作交接连接，后端　安装节点侧放置到临时支架上，随后对桁架后端安　装节点的安装标高及位置进行复测，如不能满足安　装要求，则利用吊车进行调整，确定好桁架安装标高　图２拼装胎膜详图　匝堕　卜］　Ｉ　图３拼装工序图　图４桁架网格分布图　３．５．２脱模起吊　桁架吊装单元焊接拼装完成后，经有关各方验　收合格后再起吊安装。脱模时正确选择吊点，避免　桁架在起吊过程中对胎膜进行碰撞。桁架完全脱模　后，进行下一组桁架拼装，在拼装前对胎架进行测量　校正。　４双机抬吊施工工艺　４．１吊装前准备　吊装前先安装独立钢柱，并在桁架下方分别放　置一临时支架，支架中心线位置为主桁架轴线位置。　支架放置位置利用实际放样尺寸确定，并把支点标　高调整到桁架安装的设计标高，已使桁架落在临时　支架上的标高为控制安装标高。　４．２双机抬吊施工　４．２．１吊装总体部署　桁架单元拼装焊接完成后，采用１台２５０　ｔ履带　吊把拼装完成的桁架单元吊至建筑物屋面上。桁架　单元安装时，采用２台吊车（１台１５０　ｔ汽车吊，１台　及位置后，再进行人字柱安装。　４．２．２　吊车的选择　２５０　ｔ履带吊采用其回转半径１６　ｍ，杆长　４８．８　ｍ，最大起重量５４．５　ｔ，折减安全系数取　０．８５ｌ　，则安全起重量为Ｇ＝５４．５　Ｘ　０．８５＝　４６．３２５　ｔ，再扣除吊钩等重量约５　ｔ，最后其有效起重　量为４１．３　ｔ，满足单车起吊使用要求。　１５０　ｔ汽车吊采用回转半径为２０　ｉｎ，杆长４３　１ＴＩ，　最大起重量１８．５　ｔ，折减安全系数取０．８５，则安全起　重量为Ｇ＝１８．５　Ｘ０．８５＝１５．７２５　ｔ，再扣除吊钩等重　量约３　ｔ，最后其有效起重量为１２．７　ｔ。　桁架单元由单车（２５０　ｔ履带吊）吊至建筑物屋　顶，桁架重心点进入平台边缘６　ｒｎ处，按照吊装站　位，２５０　ｔ履带吊站位于建筑物南侧，１５０　ｔ汽车吊站　位于建筑物北侧。２台吊车统一指挥，同时抬吊安　装，起吊安装时吊车悬挂全配重。　由于桁架单元吊点位置的改变，汽车吊吊装重　量分配为１０　ｔ，履带吊吊装重量分配为３１　ｔ，而两车　有效起重量５４　ｔ，所以吊车选择满足使用要求。　４．２．３　吊点的选择　２５０　ｔ履带吊车单车使用，桁架吊点为４点，并　进行试吊确定吊点的正确位置。两车同时使用，桁　架分别绑扎２点，按照每台吊车的额定起重量选择　吊点位置，直接锁到主桁架上弦，单吊点必须选择在　节点处。　５　结束语　大垮度钢结构桁架整体拼装施工双机抬吊技术　在包头会展中心工程的成功应用，不仅加快了工期　进度，而且在工程质量控制、施工成本控制等方面取　得了较好的效果，得到业主及监理单位的一致好评。　参考文献　［１］　鲍广镒．钢结构施工技术及实例［Ｍ］．北京：　中国建筑工业出版社，２００５．　［２］ＧＢ５０２０５－－２００１Ｂ，钢结构工程施工质量验收　规范［Ｓ］．