姜 帆

(中國華西集團有限公司第十二建筑工程公司，四川成都610081)

1 工程概況

大渡河梯級流域調(diào)中心工程東側(cè)19～20層為鋼桁架。桁架共兩層，由兩榀桁架通過次梁、樓板連接而成。桁架跨度42m，高8.4m，重275 t，安裝在距地距地72.319m處的柱牛腿抗震支座上。施工時采取了地面拼裝成型，整體提升、高空整體水平滑移的新技術(shù)。即桁架整體拼裝好后通過4個吊點、由4套提升設(shè)備將桁架同步整體提升至距地72.319m高空，再整體水平滑移0.75m后就位安裝。由于在吊裝過程中采用的是4個吊點(見圖1)進行整體提升吊裝，而在安裝就位后整個鋼桁架共有12個支撐點，吊裝過程中和安裝就位后結(jié)構(gòu)的受力狀況完全不一致。為了保證鋼桁架在吊裝過程中結(jié)構(gòu)受力的安全性，必須對吊裝過程中桁架桿件的受力變形和應(yīng)力變化進行監(jiān)控。

圖1 吊點平面布置圖

2 測試內(nèi)容

(1)吊裝過程中相關(guān)桿件的應(yīng)力進行測試。

(2)相關(guān)桿件長期應(yīng)力測試。

(3)吊裝過程中相關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試。

3 測點布置

(1)根據(jù)吊裝應(yīng)力驗算的結(jié)果，選擇支座截面、跨中截面在吊裝過程中應(yīng)力相對較大的桿件進行監(jiān)控。具體測點布置圖見圖2、圖3。

圖2 ⑨軸和⑩軸立面上測點布置圖

圖3 19層和屋面層支撐上測點布置

(2)為進行溫差補償，需要布置5個溫度補償應(yīng)變片。

4 吊裝測試步驟

4.1 吊裝測試前的準(zhǔn)備工作

(1)鋼桁架焊接完成在地面拼裝好后，在需要布置應(yīng)變檢測點的桿件處將桿件表面50mm×50mm范圍打磨光滑。

(2)用酒精將打磨光滑的位置清洗干凈后晾曬干，然后粘貼檢測應(yīng)變片。

(3)應(yīng)變片貼好后，用屏蔽線將應(yīng)變片和應(yīng)變測試儀的集線箱逐一連接。

(4)在應(yīng)變片和儀器連接好后，對儀器進行調(diào)試，觀測應(yīng)變片反應(yīng)是否正常。

(5)測試儀器應(yīng)放于鋼結(jié)構(gòu)樓層上，吊裝時儀器和測線同鋼結(jié)構(gòu)樓層一同提升。

(6)儀器應(yīng)放于利于觀察的端頭部位。

(7)在測試過程中，應(yīng)保證儀器使用電源正常。

4.2 吊裝過程中的應(yīng)力檢測控制

(1)在吊裝前，儀器調(diào)整歸零。

(2)在吊裝過程中儀器自動采集各測點的應(yīng)變變化情況，在桁架完全吊離支撐點后，對儀器進行讀數(shù)，并觀察桿件應(yīng)力是否有超限的情況。如反應(yīng)正常，則繼續(xù)起吊;如出現(xiàn)異常，則分析異常原因，及時提出處理措施。

(3)在吊裝過程中儀器自動采集數(shù)據(jù)，根據(jù)吊裝計算應(yīng)力值，在檢測儀器中設(shè)置應(yīng)力檢測控制點。應(yīng)力檢測控制點的應(yīng)力值可通過觀察儀器數(shù)據(jù)來得到，并根據(jù)觀察得到的數(shù)據(jù)來判斷桿件應(yīng)力值是否有超限的情況。如反應(yīng)正常，則繼續(xù)起吊;如出現(xiàn)異常，則應(yīng)暫停吊裝，然后分析異常原因，及時提出處理措施。

(4)根據(jù)吊裝應(yīng)力計算結(jié)果，本工程在各應(yīng)力檢測控制點相應(yīng)的桿件截面處在吊裝過程中的最大應(yīng)力比為0.3，主要出現(xiàn)在北面吊點附近的弦桿上，其余大部分桿件在吊裝過程中桿件應(yīng)力比均較小，基本在0.1以下?？紤]到理論計算和實際會有一定誤差以及吊裝監(jiān)控的實際意義，將吊裝過程中應(yīng)力檢測控制點的理論計算最大應(yīng)力比0.3提高了50%，即以0.45作為各應(yīng)力檢測控制點的應(yīng)力控制上限。

(5)為保障吊裝安全進行，將吊裝過程中桿件應(yīng)力比控制分為了預(yù)警線和警戒線:預(yù)警線應(yīng)力比定為0.4。即如果在吊裝過程中有應(yīng)力檢測控制點的應(yīng)力比達到0.4，應(yīng)及時通知相關(guān)人員;警戒線應(yīng)力比定為0.45，如果在吊裝過程中有應(yīng)力檢測控制點的應(yīng)力比達到0.45，則應(yīng)暫停吊裝，進行原因分析后進行及時處理。

(6)在吊裝過程中，隨時記錄吊裝過程中的狀態(tài)，以便分析測試數(shù)據(jù)。

(7)在吊裝就位、支座安裝完成且吊點吊繩松弛后，在支座支撐條件下，觀察桿件應(yīng)力變化情況。

5 數(shù)據(jù)分析

在測試完成后，及時用相應(yīng)軟件對測試數(shù)據(jù)進行分析處理，提供在吊裝及安裝就位過程中各相應(yīng)桿件應(yīng)力檢測控制點的應(yīng)力變化情況，以及在安裝就位后，在自重作用下桿件各測點的應(yīng)力情況，并形成測試報告。

6 長期應(yīng)力測試

選取關(guān)鍵點位，對桿件的長期應(yīng)力變形進行監(jiān)控。根據(jù)該結(jié)構(gòu)的受力特點及現(xiàn)場條件，共布置四個長期應(yīng)力觀測點，見圖4。

圖4 長期應(yīng)力測點布置示意圖

長期應(yīng)力測試，除在吊裝過程中對桿件應(yīng)力變化進行測試外，還對鋼結(jié)構(gòu)樓層在澆筑混凝土后，應(yīng)力變化情況進行測試。

7 相關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試

由于吊裝過程中，反力架支撐于混凝土結(jié)構(gòu)上，作用力較大，故吊裝時選擇受力較大部分混凝土構(gòu)件進行應(yīng)力監(jiān)控。根據(jù)現(xiàn)場條件和構(gòu)件的受力情況，混凝土結(jié)構(gòu)上共布置9個測點，其中北樓3個測點，布置在吊點2處的屋面層、20層的挑梁上以及20層柱上;南樓共布置6個測點，即吊點3處的屋面層相鄰的兩根梁上及柱上布置3個測點，吊點4處的屋面層、20層、19層的挑梁上布置共3個測點。

8 結(jié)束語

通過先進、科學(xué)的檢測儀器對吊裝過程中各檢測控制點和長期應(yīng)力、相關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力進行測試，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)及時、科學(xué)、動態(tài)的撐握桁架吊裝安裝過程中的應(yīng)力應(yīng)變情況，并對應(yīng)力應(yīng)變進行有效的控制，從而保證了桁架整體提升、整體水平滑移安裝就位的安全性。