陸惠明

1 工程概況

嘉興體育館作為2010年省運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)，建筑面積18 892 m2，體育館內(nèi)共設(shè)有6 000余座，位于嘉興學(xué)院梁林校區(qū)內(nèi);體育館結(jié)構(gòu)地上4層，地下1層，檐高為23.3 m，主體結(jié)構(gòu)為多層混凝土框架，屋架結(jié)構(gòu)為75 m雙向正交空間鋼管桁架體系。

體育館的形體呈矩形布局，建筑內(nèi)容包括中心比賽館、訓(xùn)練館、室內(nèi)游泳館及附屬用房等。主結(jié)構(gòu)件約為848 t，鋼檁條約305 t，馬道約30 t，埋件約7 t;比賽館主桁架12榀，每榀長(zhǎng)度約75 m;訓(xùn)練館主桁架6榀，每榀長(zhǎng)度約為33.5 m;比賽館主桁架12榀，每榀長(zhǎng)度約35 m。

嘉興體育館鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝工程總量約達(dá)1 200 t，制作與安裝工程量大。單片鋼管桁架最大尺寸為75.935 m(長(zhǎng))×3 m (高)，重量約28 t，吊裝精度要求高，運(yùn)輸、吊裝難度大，桁架設(shè)計(jì)要求起拱120 mm。桁架上下弦和腹桿桿件截面為圓形管。鋼屋架材質(zhì)為Q345C，最大板厚50 mm。充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)施工條件，采用高空累積滑移的施工方法安裝。

2 施工方案選擇

本工程場(chǎng)館內(nèi)場(chǎng)地小，四周有看臺(tái)，不能滿足拼裝、吊裝要求，只能在場(chǎng)館四周吊裝，吊裝難度大;比賽館跨度大，主桁架長(zhǎng)度約為76 m，在吊裝時(shí)易發(fā)生旁彎、扭曲，為了保證工程質(zhì)量，項(xiàng)目部制訂出在場(chǎng)館端頭搭設(shè)拼裝平臺(tái)，主次桁架拼裝焊接好后，逐榀累積形成整體單元利用鋪設(shè)的臨時(shí)軌道空中滑移到位，整體卸載就位的方案。

3 鋼結(jié)構(gòu)安裝施工組織

本工程分為三個(gè)場(chǎng)館：比賽館、訓(xùn)練館、游泳館。鋼結(jié)構(gòu)屋蓋按場(chǎng)館分為三個(gè)：比賽館屋蓋、訓(xùn)練館屋蓋、室內(nèi)游泳館屋蓋。筆者以比賽館屋蓋為例，重點(diǎn)介紹鋼結(jié)構(gòu)吊裝的施工過(guò)程和技術(shù)控制要點(diǎn)。

3.1 鋼結(jié)構(gòu)安裝前準(zhǔn)備工作

1)軸線、標(biāo)高復(fù)核：結(jié)構(gòu)安裝前應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高再次進(jìn)行檢查，其柱應(yīng)符合如下要求：柱間距符合標(biāo)準(zhǔn)要求;柱垂直度符合標(biāo)準(zhǔn)要求;柱頂面預(yù)埋鋼板為支承面，支承面的允許偏差應(yīng)符合規(guī)范要求。2)吊裝機(jī)具的選擇：本工程比賽館和游泳館采用在場(chǎng)館一端拼裝，分片累積滑移，分段吊到組裝平臺(tái)上拼裝;訓(xùn)練館采用館外吊裝H型鋼梁，館內(nèi)吊裝管桁架。單品桁架最重約8 t，采用50 t履帶吊，50 t汽車吊，25 t汽車吊三種型號(hào)的吊車吊裝。

3.2 安裝施工工藝流程

安裝施工工藝流程見(jiàn)圖1。

3.3 吊裝思路

主鋼梁在工廠分五段進(jìn)行加工制作并運(yùn)輸，每段約5.5 t，制作完畢進(jìn)行整體預(yù)拼裝，經(jīng)工廠檢驗(yàn)合格，按吊裝要求運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)指定地點(diǎn)。吊裝時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和起重運(yùn)輸設(shè)備情況進(jìn)行選擇考慮，吊裝方法為利用50 t汽車吊吊裝。利用50 t汽車吊在樓面胎架上拼裝成整體，經(jīng)檢驗(yàn)合格后在標(biāo)高為+18.875 m的滑移軌道上，沿鋼柱兩側(cè)軌道整體滑移到位后安裝。次鋼梁可利用塔吊吊裝或利用汽車吊或現(xiàn)場(chǎng)塔吊吊裝，部分采用手動(dòng)葫蘆或小型卷?yè)P(yáng)機(jī)吊裝到位后安裝，每榀主桁架拼裝時(shí)吊車工作示意圖如圖2所示。

4 吊裝前的準(zhǔn)備工作

1)操作平臺(tái)采用腳手架搭設(shè)，南看臺(tái)A-G/10-19處向上搭設(shè)，設(shè)置交叉支撐，搭設(shè)到標(biāo)高18.674 m處，腳手架上平面滿鋪腳手片，并有周邊圍護(hù)，以確保安裝人員操作安全。比賽館腳手架區(qū)域見(jiàn)圖3。2)整體滑移軌道承重梁和滑移軌道安裝：在東北兩側(cè)+18.875鋼梁上部安裝牛腿、軌道梁以及槽鋼軌道，以便主鋼梁整體滑移。兩側(cè)滑移梁分別用□300×300×10和□350×350× 10的方管，每根柱面上預(yù)埋螺栓碰到處作局部處理，開(kāi)口加固，且圈梁下方加固，用兩根φ168×5的鋼管支撐在四層梁柱處。由于兩條軸線上桁架支座有高差，高差為117 mm，需在⑩軸線桁架支座下加67 mm的墊塊，使桁架處于水平狀態(tài)。由南向北滑移，用牽引繩捆綁在已經(jīng)拼裝完成的南側(cè)邊桁架上，利用北側(cè)處的牽引裝置同步滑移組裝好的整榀桁架，滑移至目標(biāo)位置，期間關(guān)鍵要注意控制滑移的速度和安裝制動(dòng)裝置。3)載重滾輪小車選型：滑車采用定型的載重滾輪小車型號(hào)為ER-30。4)滑移牽引計(jì)算：依據(jù)滑移區(qū)擬安裝構(gòu)件的重量，采用同濟(jì)大學(xué)3D3S軟件和MORGAIN軟件分別對(duì)支撐反力和滑移牽引力進(jìn)行了驗(yàn)算。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，支撐反力的最大值為3 585 kN，滑移牽引力最小值為552 kN，牽引動(dòng)力采用HS-8型號(hào)的8 t手拉葫蘆，能滿足牽引滑移要求。

5 主鋼梁吊裝和滑移

1)吊裝順序：整榀梁共35 m長(zhǎng)，到場(chǎng)地后分五段在拼裝臺(tái)上拼裝，每段重約5.5 t，吊裝時(shí)先用50 t的吊機(jī)從地面把第一榀的第一段吊至前臺(tái)的拼裝平臺(tái)上加以固定，再將第二榀的第一段吊至第二平臺(tái)上固定后，連接次梁，使其成為一個(gè)整體加強(qiáng)穩(wěn)定性。第一榀的第二段吊至第一操作平臺(tái)上固定好，再把第二榀的第二段吊至第二操作平臺(tái)上，連好次梁，然后再把第一榀的第三段吊至操作平臺(tái)上加固好后，依此順序，把第二榀的第五段吊至操作平臺(tái)位置加固后，進(jìn)行整體拼裝。2)吊裝時(shí)要求吊車站體育館南側(cè)地面，然后詳細(xì)檢查各項(xiàng)安全設(shè)施及吊裝前準(zhǔn)備，確保萬(wàn)無(wú)一失，符合施工方案的要求，準(zhǔn)備吊裝。3)在檢查確認(rèn)一切裝置處于正常，安全狀態(tài)后，將五段鋼梁分別慢速吊離地面10 cm的高度，停止吊車起升動(dòng)作，進(jìn)行20 min的試吊檢查。4)當(dāng)檢查確認(rèn)整個(gè)吊裝裝置各受力點(diǎn)均安全后，再繼續(xù)進(jìn)行鋼梁垂直吊運(yùn)，同時(shí)在吊運(yùn)過(guò)程中，由專業(yè)人員專人對(duì)所有裝置及吊運(yùn)通道進(jìn)行監(jiān)視，確保安全運(yùn)作。5)當(dāng)鋼梁吊至樓面高度時(shí)，停止吊車起升動(dòng)作，使鋼梁緩慢吊裝到拼裝平臺(tái)上，鋼梁放置穩(wěn)定后即可解除作用在鋼梁上的吊索具，進(jìn)行主鋼梁整體拼裝，包括兩榀主鋼梁之間的次梁全部連接完畢。另外，屋面主鋼梁下翼緣每隔15 m安裝一條臨時(shí)次梁(HN250×125)作為下翼緣加固措施，滑移到位并且主鋼梁連接完成之后，可拆除臨時(shí)次梁。6)拼裝完成后，完全由水平滑移裝置進(jìn)行水平滑移，滑移牽引裝置利用2 t手扳葫蘆或手動(dòng)葫蘆，手動(dòng)葫蘆固定在軌道梁牛腿翼緣板上，當(dāng)滑移到一定位置時(shí)手動(dòng)葫蘆移動(dòng)固定到下一個(gè)牛腿。7)鋼梁整體滑移到位后，隨即利用千斤頂調(diào)整鋼梁標(biāo)高并進(jìn)行安裝，安裝完畢可逐步拆除部分軌道。整體滑移時(shí)，要慢速牽引，并在軌道上作好標(biāo)志作為滑移牽引的行走位置對(duì)照，以確?；仆竭M(jìn)行。每移動(dòng)1 m要進(jìn)行移動(dòng)同步測(cè)量。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著空間鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，許多超大跨度的工程不斷涌現(xiàn)，每個(gè)工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各不相同，這對(duì)施工單位提出了更高的要求。本文以嘉興體育館為例，從加工制作與安裝的角度給予了簡(jiǎn)要的介紹，旨在拋磚引玉，希望有更多的專家學(xué)者及工程技術(shù)人員提出更多更好的方法，建成真正的鋼結(jié)構(gòu)精品。

［1］ 李 敏.五棵松體育館整體累積滑移技術(shù)［J］.施工技術(shù)，2006(12)：47-50.

［2］ 郭明明.大型空間鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)［J］.浙江建筑，2002 (9)：8-10.

［3］ 林永雄.某體育館工程大跨度鋼梁吊裝施工技術(shù)［J］.廣東建材，2010(6)：133-134.

［4］ GB 50205-2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］.