王 鵬,蘇永華
(1.蘭州理工大學(xué)基建規(guī)劃處,甘肅 蘭州 730050;2.甘肅第一安裝工程有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730060)
蘭州理工大學(xué)圖書(shū)館位于其新校區(qū)校園內(nèi),東西長(zhǎng)143 m,南北寬83.4 m,占地面積11926.2 m2,分為主樓及東西塔樓3部分,主樓8層,建筑高度39.3 m,東西裙樓為5層,建筑高度23.95 m,建筑面積44998 m2。采光頂位于主樓頂部39.2 m處的鋼結(jié)構(gòu)上,鋼結(jié)構(gòu)由4根H 800×400×18×36和12根 H 800×400×18×20型鋼組成。鋼結(jié)構(gòu)西南角和東北角各有1臺(tái)TC 5023塔式起重機(jī),距⑩(?)軸 8 m。
圖1 采光頂鋼結(jié)構(gòu)平面布置
根據(jù)設(shè)計(jì)要求及加工特性,各梁段在鋼結(jié)構(gòu)加工廠集中加工,并經(jīng)試拼裝合格后,由汽車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝、就位、拼接。
鋼結(jié)構(gòu)常用的安裝方法有滿堂紅腳手架安裝法、高空散裝法、高空滑移法、整體吊裝法、提升法、頂升法等,根據(jù)塔式起重機(jī)特性、安全性、經(jīng)濟(jì)性及現(xiàn)場(chǎng)情況綜合分析,對(duì)現(xiàn)有塔式起重機(jī)起重量達(dá)不到起重要求的部件采用高空滑移法安裝,其余鋼梁利用塔式起重機(jī)直接起吊拼裝。
根據(jù)塔式起重機(jī)特性,在臂長(zhǎng)26 m處起重量5.19 t,大于構(gòu)件特性表一中構(gòu)件最大重量4.958 t,因此鋼梁吊裝分為2步:首先把加工好并運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的鋼構(gòu)件通過(guò)塔式起重機(jī)吊至37.8 m高的屋面上,然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求在屋面上對(duì)、?軸由 SKL01-1a段與SKL01-1b段組成的鋼梁現(xiàn)場(chǎng)拼裝焊接完成后,把各梁段吊到38.5 m高的安裝位置進(jìn)行安裝。
滑移法施工所使用的主要部件有導(dǎo)軌、滑車、倒鏈、吊裝用鋼絲繩等組成。當(dāng)⑩-、、?、?柱和?-、、?、?柱澆筑混凝土?xí)r,在其東西兩側(cè)分別各預(yù)埋1塊18 mm厚鋼板,當(dāng)混凝土柱強(qiáng)度達(dá)到要求后,分別在⑩ -、、?、?柱西側(cè)和?-、?、?柱東側(cè)的預(yù)埋鋼板上焊接18 mm厚300 mm×200 mm牛腿鋼板各2塊,在牛腿上安裝H 400×200型鋼軌道,結(jié)構(gòu)布置形式如圖2所示,使型鋼軌道上表面低于混凝土柱頂面,以便鋼梁安裝完畢易于拆除H 400×200型鋼軌道,型鋼軌道安裝完成后,在軌道上安裝自制的滾輪滑車,滾輪滑車結(jié)構(gòu)如圖3所示,然后分別在⑩-、、?、?柱東側(cè)和? -、、?、?柱西側(cè)的預(yù)埋鋼板上焊接自制抱桿,采用抱桿、10 t倒鏈、鋼絲繩把在軸北側(cè)在屋面上拼裝焊接好的?軸線鋼梁吊到滑車上,通過(guò)5 t倒鏈牽引和人工輔助推移法使鋼梁緩慢移至?軸線平面安裝點(diǎn),利用? -⑩、?柱外側(cè)的自制抱桿和倒鏈將鋼梁緩慢吊起,把滾輪滑車移出鋼梁底部,慢慢落下鋼梁使其就位,進(jìn)行高強(qiáng)螺栓緊固,?軸鋼梁安裝完成。以同樣的施工方法對(duì)軸線鋼梁進(jìn)行安裝。
圖2 滑移吊裝結(jié)構(gòu)布置
圖3 滾輪滑車平面
根據(jù)起重機(jī)和起重機(jī)械鋼絲繩選擇和鋼梁最大重量設(shè)2個(gè)吊點(diǎn),采用安全系數(shù)法對(duì)已有鋼絲繩進(jìn)行驗(yàn)算,驗(yàn)算方法如下。
式中,C為鋼絲繩選擇系數(shù);K’為給定結(jié)構(gòu)鋼絲繩最小破斷拉力經(jīng)驗(yàn)系數(shù),取K’=0.330;R0為鋼絲繩鋼絲的最小抗拉強(qiáng)度(N/mm2),取 R0=1670 N/mm2;Zp為最小實(shí)際安全系數(shù),根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境取Zp=5。從而得出C=0.0953。
根據(jù)規(guī)范,鋼絲繩公稱直徑選擇范圍應(yīng)為(1~1.25)Dmin,鋼絲繩直徑 D介于19.61~24.51 mm。
根據(jù)鋼絲繩力學(xué)性能,現(xiàn)有鋼絲繩放入最小破斷拉力為317 kN>211.63 kN,符合安全吊裝要求。
該校圖書(shū)館采光頂鋼結(jié)構(gòu)吊裝由于受空間限制、經(jīng)濟(jì)性及現(xiàn)場(chǎng)塔式起重機(jī)起吊能力的制約,通過(guò)采用滑移吊裝法,既經(jīng)濟(jì)又安全合理,為鋼結(jié)構(gòu)吊裝積累了經(jīng)驗(yàn)。