高空大跨度鋼連廊臨時斜拉法安裝技術(shù)

目前高空鋼連廊安裝方法主要有搭設(shè)平臺原位散拼法、整體提升法。對于跨度大、位置高、噸位較小的鋼連廊來說，搭設(shè)平臺原位散拼措施費用很高、安全性差、工期長；整體提升法雖能保證質(zhì)量和安全，但由于噸位小，導(dǎo)致單位工程量措施費用高。通過研究制定了增設(shè)斜拉索、無需搭設(shè)腳手架平臺進行空中散拼的方案，結(jié)果表明：保證了施工質(zhì)量和安全，經(jīng)濟效益顯著。

高層建筑；大跨度；鋼連廊；安裝；斜拉索

前 言

中國生物技術(shù)學(xué)術(shù)中心2、3號樓位于北京市五棵松附近，地上12層，鋼結(jié)構(gòu)連廊位于7、8層，如圖1所示，其跨度為26m，寬8.4m，層高3.725m。下層主梁標(biāo)高23.29m，距離下沉廣場地面30m。連廊一端為焊接連接，另一端支撐在活動的橡膠支座上。鋼連廊材質(zhì)均為Q345B。主梁共6根，規(guī)格為H450×250×12×20的焊接H型鋼，最大重量4.2t；次梁為焊接H型鋼，重約1.1t；支撐構(gòu)件為□200×10的方鋼管，重約0.2t。整個鋼連廊重 65t。

安裝時土建及其他專業(yè)正在施工，外圍搭設(shè)了雙排腳手架。只有連廊所在位置的腳手架已經(jīng)拆除?，F(xiàn)場塔吊在主梁位置起重量為4.27t，只能滿足單根主梁的起重要求。

圖1 生物中心鋼連廊照片

一、安裝方案選擇

方案1滿堂紅腳手架承重平臺高空散拼法

鋼連廊距離地面約30m，連廊寬度8.4m。南北方向臨空，腳手架平臺整體穩(wěn)定性難以保證，費用相當(dāng)巨大。搭設(shè)腳手架所需時間長，導(dǎo)致總工期加長。

方案2計算機控制油壓千斤頂整體提升

該連廊一端搭接在混凝土牛腿和橡膠支座上，不能直接提升到位，不便于施工；采用該方案需要全部拆除自下而上的腳手架，對其他專業(yè)施工影響大；該連廊總噸位約65t，采用該方案雖然安全和質(zhì)量均能保證，但單位措施費用過高。

方案3增設(shè)臨時斜拉索、空中散拼法

主梁規(guī)格小，跨度大，安裝過程中撓度和穩(wěn)定性不夠，通過增設(shè)斜拉索以保證穩(wěn)定性，連廊形成整體桁架后再拆除斜拉索。該方案措施費用低，通過在下方設(shè)置安全網(wǎng)等措施能夠保證施工的安全。

以上三個方案綜合對比如表1所示。

表1 方案綜合對比表

通過綜合對比分析，決定采用方案3。

二、方案的實施

1.整體施工順序

主梁拼接→吊裝下層主梁→吊裝下層次梁和壓型板→安裝下層豎向支撐→吊裝中層主梁→吊裝中層次梁和壓型板→安裝上層豎向支撐→吊裝上層主梁→吊裝上層次梁和壓型板。

2.主梁拼裝

主梁分三段加工，在現(xiàn)場拼裝成整體。利用水平儀和鋼尺進行測量，確保鋼梁尺寸和拱度符合要求。

3.下層主梁的吊裝與固定

（1） 由于主梁截面規(guī)格為 H450×250×12×20，跨度為26m，穩(wěn)定性差，所以吊點位置利用計算軟件對其吊裝穩(wěn)定性進行驗算，根據(jù)驗算結(jié)果最終確定適當(dāng)?shù)牡觞c位置。

（2）試吊：主梁吊裝設(shè)置四個吊點，先進行試吊，塔吊緩慢起升，使主梁脫離支撐位置20cm，懸停5分鐘。

（3）正式吊裝：試吊無誤后正式吊裝。主梁兩端就位后將焊接的一端與預(yù)埋板定位焊固定。

（4）設(shè)置主梁斜拉索

如圖2所示，主梁采用對稱的四根斜拉索拉結(jié)，斜拉索下端拉結(jié)在主梁中間與腹桿的節(jié)點兩側(cè)1m處，上端與12層混凝土梁捆綁 （見圖3），加力裝置為10t倒鏈。鋼絲繩的規(guī)格按照承受鋼連廊下層和中層構(gòu)件全部重量選擇。

斜拉索設(shè)置方法如圖4所示，上端事先固定好，倒鏈處于最長狀態(tài)。主梁就位后，塔吊不摘鉤。操作人員在主梁另一側(cè)牽拉麻繩，協(xié)助將斜拉索下端牽引至主梁中部。再由操作人員將其掛在拉結(jié)耳板上。

（5）斜拉索加力：四根斜拉索掛好后，掛鉤人員回到混凝土結(jié)構(gòu)上。通過倒鏈同時對斜拉索加力，在混凝土樓面上觀測主梁拱度。起拱達到4cm時，停止加力。經(jīng)計算，主梁在自重作用下?lián)隙燃s為6.5cm，故此時鋼梁兩端不會脫離支座，可以施工。

（6）摘鉤：斜拉索加力完畢后，人員沿著主梁移動到吊耳處摘鉤。

（7）焊接主梁：鋼梁就位后，焊接主梁與預(yù)埋板之間的焊縫。

4.吊裝、焊接下層次梁和壓型板

次梁與主梁為螺栓連接，次梁吊裝時人員需騎在主梁上。次梁安裝后鋪設(shè)壓型板。

5.吊裝中層主梁

中層主梁也采用塔吊吊裝，預(yù)先將三根豎向支撐安裝在下層主梁上，中層主梁就位后直接支撐在兩端支點及豎向支撐上，如圖5所示，無需對中層主梁臨時拉結(jié)。

為了便于主梁就位，8根斜拉索中內(nèi)側(cè)的4根可以暫時拆除，由于下層兩根主梁和次梁已經(jīng)組成一個整體，主梁的側(cè)向穩(wěn)定性能夠保證。

6.吊裝、焊接下層豎向桿件

豎向桿件采用塔吊吊裝就位，安裝順序為從主梁中部向兩側(cè)展開。過程中注意觀測下層主梁的拱度。全部吊裝固定完畢后，起拱值應(yīng)為35mm，如果不足，則通過斜拉索進行調(diào)整。調(diào)整到位后，對豎向桿件焊縫焊接。焊接過程中也要利用水平儀對連廊拱度進行觀測。

7.吊裝、焊接中層次梁和壓型板

下層豎向桿件安裝、焊接、檢驗無誤后開始吊裝剩余的中層次梁和壓型板，施工方法與下層次梁和壓型板施工方法相同。

8.卸載斜拉索

在下層和中層主梁安裝完畢，腹桿安裝焊接到位，全部焊接完畢后對斜拉索緩慢卸載，卸載時利用水平儀觀測連廊拱度。

9.吊裝上層主梁、豎向桿件、次梁和壓型板

上層主梁、豎向腹桿、次梁和壓型板吊裝方法與中層主梁等的方法相同。上層主梁施工照片見圖6。所有鋼構(gòu)件安裝焊接完畢，澆筑混凝土前起拱值為15mm。

10.安全防護措施

該方案為高空作業(yè)，除了嚴(yán)格遵守相關(guān)的建筑安全施工管理規(guī)定外，還必須做好以下幾方面的防護工作：

（1）如圖1所示，作業(yè)面及其以外3m范圍內(nèi)均需滿鋪安全網(wǎng)。安全網(wǎng)四周綁扎在Φ12的鋼絲繩上，四角上的鋼絲繩分別捆扎在混凝土柱上。

（2）安全網(wǎng)下方設(shè)置警戒線，非施工人員嚴(yán)禁進入，并由專人監(jiān)控。

（3）沿主梁位置旁側(cè)，混凝土結(jié)構(gòu)之間設(shè)置安全繩 (Φ10鋼絲繩)，兩端捆綁在混凝土柱上。凡到鋼梁上作業(yè)的人員必須將安全帶系在安全繩上，由專職安全員對防護措施檢查無誤后才允許其作業(yè)。

（4）作業(yè)面下方可燃物必須清理干凈，派專人看火。焊接作業(yè)時必須設(shè)置接火盆。

（5）在每層連廊壓型板鋪設(shè)后，臨空位置及時設(shè)置護欄。

（6）每一步施工作業(yè)必須在統(tǒng)一指揮下進行，每一個環(huán)節(jié)防護措施經(jīng)檢查無誤后方可作業(yè)。

三、實施效果

鋼連廊全部安裝時間為10天。最終連廊拱度為2cm，質(zhì)量滿足設(shè)計要求，施工中未發(fā)生任何事故。施工措施費用遠遠低于搭設(shè)腳手架平臺進行散拼和計算機控制油壓千斤頂整體提升方案。該工程中其他單位承建的另一座鋼連廊也完全按照此方案實施，效果良好。

四、總 結(jié)

1.對于噸位較小的高空大跨度鋼連廊結(jié)構(gòu)，采用滿堂紅腳手架平臺空中散拼方案和整體提升方案所需的費用均較高。采用增設(shè)斜拉索、空中散拼方案，施工簡便對其他專業(yè)施工影響小，能夠保證施工安全和質(zhì)量，措施費用低，施工進度快。

2.由于安裝作業(yè)為懸空作業(yè)，為了確保施工安全，鋪設(shè)安全網(wǎng)、設(shè)置安全繩等各項防護措施必須到位。

TU391

C

1671-3362（2010）03-0028-03

中國新興建設(shè)開發(fā)總公司）