趙余江

（北京天潤建設(shè)工程有限公司，北京100062）

1 工程概況

銀帆·西雅圖工程商業(yè)樓溜冰場屋面系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)部分，位于7、8層屋面，面積為2916㎡，結(jié)構(gòu)跨度為36m，共6榀支承于砼柱上的鋼桁架簡支梁，鋼桁架一端和邊柱用預(yù)埋錨栓固定，另一端為滑動支座與柱預(yù)埋件焊接，桁架兩端支承點處標(biāo)高分別為：▽43.900m、38.670m。每榀鋼桁架重量為26.5t。

2 施工難度

需要使用大型吊車，大型吊車進場需要土建地下坡道回填并分層壓實，塔吊也在吊車作業(yè)半徑內(nèi)工作，吊裝作業(yè)設(shè)置專人監(jiān)護，并停止T5塔吊作業(yè)，吊車不能360°旋轉(zhuǎn)。

采用兩點吊裝的方法，在桁架上弦設(shè)置吊耳，鋼絲繩吊裝夾角為60°，由于有異型構(gòu)件，為了避免吊裝就位難問題，在吊鉤上懸掛10t倒鏈進行調(diào)整，用倒鏈調(diào)節(jié)桁架的仰角。

3 安裝方法

鋼桁架制作分為三段，重量分別為7.55t、10t、8.75t，就位高度46.28m（桁架頂標(biāo)高），作業(yè)半徑為65m。接頭形式采用栓焊連接，腹板為高強螺栓連接，翼緣板為單面坡口焊，焊縫質(zhì)量等級為一級；安裝方式選用高空分段安裝，空中接口。

3.1 吊車的選擇

HJ-1A段、HJ-1B段、HJ-1C段，重量分別為7.55t、10t、8.75t，長 度 分 別 為10.047m、11.725m、13.75m，安裝高度為46.28m，作業(yè)半徑最大為65m，為了保證28.7m平臺處不卡桿（詳見A-A剖面圖），選用500t汽車吊安裝鋼桁架，回轉(zhuǎn)半徑應(yīng)在65m處，距離建筑物小于12m，吊車桿長應(yīng)在112.8米；經(jīng)查吊車機械性能表：S2～S7線吊裝段選用500噸汽車吊變副臂超起性能（160t配重），吊車49.8m主臂+2.9m+61副臂，主臂仰角為81°，副臂變幅，詳見表1。

利用現(xiàn)場T4、T5塔吊（TC6020A,R=60m塔吊）負(fù)責(zé)屋面其余構(gòu)件的吊裝工作。

3.2 安裝準(zhǔn)備

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復(fù)驗安裝定位所用的軸線控制點和測量標(biāo)高使用的水準(zhǔn)點。放出標(biāo)高控制線和屋架軸線的吊裝輔助線。

復(fù)驗屋架支座及支撐系統(tǒng)的預(yù)埋件，其軸線、標(biāo)高、水平度、預(yù)埋螺栓位置及露出長度等，允許偏差見表2,超出允許偏差時，應(yīng)做好技術(shù)處理。

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檢查吊裝機械及吊具，支架就位是否牢固等，焊接及輔助工具是否到位。

測量用鋼尺應(yīng)與鋼結(jié)構(gòu)制造用的鋼尺校對，并取得計量法定單位檢定證明。

3.3 屋架組拼

鋼梁及鋼桁架分三段運至安裝現(xiàn)場，考慮到現(xiàn)場場地條件及吊裝機械的限制，只能進行分片組對，組拼工作與安裝同時進行，兩段連接處下方設(shè)置鋼支架作為組裝平臺，支架與桁架接頭處留有280mm的間隙，此處用木方墊平，用千斤頂進行上下調(diào)節(jié)；為了提高接口的精度，需要將上下弦下翼緣板接縫處的墊板加寬至200mm，當(dāng)?shù)谝欢尉臀缓?，第二段吊裝就位至墊板處，然后進行精調(diào)，要保證鋼桁架的跨中垂直度及接頭處的平面位置。

3.4 安裝順序

鋼桁架安裝按HJ-1(1)到HJ-1（6）順序安裝，每榀桁架分三段安裝，安裝順序為：

（一）HJ-1(1)A段→HJ-1(2)A段→桿件安裝→HJ-1(1)B段→HJ-1(2)B段→桿件安裝→HJ-1(1)C段→HJ-1(2)C段→桿件安裝

（二）HJ-1(3)A段→桿件安裝→HJ-1(3)B段→桿件安裝→HJ-1(3)C段→桿件安裝

（三）HJ-1(4)A段→桿件安裝→HJ-1(4)B段→桿件安裝→HJ-1(4)C段→桿件安裝

（四）HJ-1(5)A段→桿件安裝→HJ-1(5)B段→桿件安裝→HJ-1(5)C段→桿件安裝

（五）HJ-1(6)A段→桿件安裝→HJ-1(6)B段→桿件安裝→HJ-1(6)C段→桿件安裝

3.5 鋼絲繩選用

鋼桁架的最大重量為10噸，吊鉤重量+鋼絲繩重量約為2.0t，設(shè)計其吊裝點為2個，鋼桁架上設(shè)置吊耳。

吊耳采用25mm厚鋼板，材質(zhì)Q345B，采用E5016焊條，雙面角焊縫，焊縫高度hf=12mm。

圖2

垂直于焊縫長度方向的力Ne=67896N。

角焊縫的有效厚度he=0.7hf；

角焊縫的計算長度lw=160-10=150mm。

焊縫受Ne作用時的強度：

滿足要求。

利用取中心線幾何法，確定重心（圖1）

鋼絲繩長度設(shè)為10m(兩根)，采用雙股繩吊裝，經(jīng)計算獲得單股鋼絲繩受力6.928t。根據(jù)下列公式計算鋼絲繩破斷拉力：

電收塵是銅冶煉工程中的重要設(shè)施，主要是對閃速爐煙氣中的粉塵進行收集，起到凈化作用，其除塵性能直接影響到后續(xù)制酸工序。多年來閃爐電收塵出口含塵濃度一直采用重量法進行監(jiān)測，由于原料、電收塵效率、漏風(fēng)、三氧化硫等因素，煙氣中會含大量硫酸霧，硫酸霧對煙塵監(jiān)測結(jié)果造成影響。要想了解電收塵出口的含塵濃度，需對監(jiān)測方法進行改進，對煙塵監(jiān)測結(jié)果進行修正。

P=P破φ修/K

式中P-容許拉力，為6.928t*9.8=67.89kN

因此計算P破=662.34kN

根據(jù)現(xiàn)場鋼絲繩破斷拉力估算公式計算鋼絲繩直徑：

P破=500d2

式中 P破-破斷拉力，N；

則：d=√662340/500=36.4mm

選用d=36.5mm，6*37+FC鋼絲繩。根據(jù)鋼絲繩所受力情況，卡環(huán)選用2個7.5噸。

3.6 鋼支架設(shè)立

鋼桁架分段安裝，安裝時需要在兩段桁架對接口處設(shè)置鋼支架，為了更快速的配合500噸吊車的吊裝作業(yè)，現(xiàn)在需要制作6個鋼支架，此鋼支架高度為8m。攬風(fēng)繩選用6×19，Ф17.7mm鋼絲繩四根，上端與鋼支架的對扣槽鋼綁牢，鋼絲繩與地面角度呈66°，與花籃螺栓相連，鋼支架布置圖如圖2示：

鋼支架受軸向力作用，支架強度及穩(wěn)定性驗算如下：支架所受鋼桁架重量作用，取桁架最重段作驗算

滿足要求。▽34.7（F6層）、▽28.7（F5層）混凝土梁板底部模板及支撐不拆除。

3.7 安裝校正

屋架起吊時離地50cm時暫停，檢查重心位置、鋼絲繩、吊鉤等是否安全牢固，無誤后再繼續(xù)起吊。首先吊裝HJ-1A段就位，此段一端座在TE軸混凝土柱子牛腿的預(yù)埋件上，桁架另一端擱置在鋼支架上，對準(zhǔn)屋架支座中心線或定位軸線就位，調(diào)整屋架垂直度，并檢查屋架側(cè)向彎曲，調(diào)整完畢后，TE軸與錨栓相連，擰緊；接著安裝鋼梁GL4與鋼桁架之間的系桿及支撐部分，作為桁架的臨時固定，此部分用塔吊完成，HJ-1A段與鋼梁形成一個具有空間剛度和穩(wěn)定的整體。每一段就位后用纜風(fēng)繩臨時拉接在結(jié)構(gòu)上，防止失穩(wěn)傾斜。接著進行HJ-1B段吊裝，吊裝就位兩端均擱置在預(yù)先做好的支架上，一端用上下弦腹板螺栓與HJ-1A段一端相連，同樣的方法安裝此段桁架與鋼梁之間的系桿及支撐作為臨時固定，腹桿處接口需要焊接完畢后方可摘鉤。最后吊裝HJ-1C段，此段一端與TJ柱頂埋件相連，另一端擱置在桁架底設(shè)置的支架上，用螺栓與HJ-1B段一端腹板相連接，桁架標(biāo)高及跨中垂直度調(diào)整好之后，連接系桿及支撐，完成腹桿處焊接工作后方可摘鉤。桁架起拱度須在吊裝組對時完成，主要用千斤頂進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完畢后方可進行施焊。鋼桁架上下弦翼緣板在焊接工作完成，焊縫質(zhì)量達到一級標(biāo)準(zhǔn)時，腹板處高強螺栓終擰后，此部分鋼檁條等全部安裝完畢后，方可將鋼支架撤離。其它各榀鋼桁架各段均采用形同的方法進行安裝。平面位置校正：在起重機不脫鉤的情況下將柱底定位線與基礎(chǔ)定位軸線對準(zhǔn)緩慢落至標(biāo)高位置。支座標(biāo)高調(diào)整：桁架支座標(biāo)高調(diào)整時，先水準(zhǔn)儀測定預(yù)埋件標(biāo)高，用直角尺測定其差值，調(diào)整螺母，當(dāng)支座底板與預(yù)埋件有高差時，需要增設(shè)墊板，用千斤頂進行調(diào)節(jié)。鋼屋架的垂直度的校正方法如下：在屋架下弦一側(cè)拉一根通長鋼絲（與屋架下弦軸線平行），同時在屋架上弦中心線反出一個同等距離的標(biāo)尺，用線墜校正。也可用一臺經(jīng)緯儀，放在柱頂一側(cè)，與軸線平移500mm距離，在對面柱子上同樣有一距離為500mm的點，從屋架中線處挑出500mm距離，三點在一個垂面上即可使屋架垂直。

3.8 構(gòu)件連接與固定

構(gòu)件安裝采用焊接或螺栓連接的節(jié)點，需檢查連接節(jié)點，合格后方能進行焊接或緊固。安裝螺栓孔不允許用氣割擴孔，永久性螺栓不得墊兩個以上墊圈，螺栓外露絲扣長度不少于2～3扣。安裝定位焊縫不需承受荷載時，焊縫厚度不少于設(shè)計焊縫厚度的2/3，且不大于8mm，焊縫長度不宜小于25mm，位置應(yīng)在焊道內(nèi)。安裝焊縫全數(shù)外觀檢查，主要的焊縫應(yīng)按設(shè)計要求用超聲波探傷檢查內(nèi)在質(zhì)量。檢查均需做出記錄。

4 檢查驗收

屋架安裝后首先檢查現(xiàn)場連接部位的質(zhì)量。屋架安裝質(zhì)量主要檢查屋架跨中對兩支座中心豎向面的不垂直度；屋架受壓弦桿對屋架豎向面的側(cè)面彎曲，必須保證上述偏差不超過允許偏差，以保證屋架符合設(shè)計受力狀態(tài)及整體穩(wěn)定要求。屋架支座的標(biāo)高、軸線位移、跨中撓度，經(jīng)測量做出記錄。連接處焊縫無焊渣、油污，除銹合格后方可涂刷涂料。涂層干漆膜厚度應(yīng)符合設(shè)計要求或施工規(guī)范的規(guī)定。鋼結(jié)構(gòu)安裝工程的質(zhì)量檢驗評定，應(yīng)在該工程焊接或螺栓連接經(jīng)質(zhì)量檢驗評定符合標(biāo)準(zhǔn)后進行。構(gòu)件必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定，檢查構(gòu)件出廠合格證及附件。由于運輸、堆放和吊裝造成的構(gòu)件變形必須矯正。

5 結(jié)語

本文通過介紹銀帆·西雅圖工程商業(yè)樓鋼屋架的安裝全過程，對大型鋼構(gòu)件的高空分段安裝程提供了有用的施工經(jīng)驗。

[1]《建筑施工手冊》（第四版）縮印本.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.