超高大跨度連體鋼桁架吊裝施工技術

周 遂

（山西省第五建筑工程公司，山西 太原 030013）

1 工程概況

山西省農科院農業科技信息與會議中心（A1樓）工程，位于太原市龍城大街，為龍城大街上的地標建筑，建筑面積22600.9m2，地上10層，總高45m。該工程南北為混凝土板式塔樓，兩塔樓靠鋼結構連接形成2～10層，35m高的采光大廳，采光大廳東西兩側10層各有一榀140t的鋼結構連廊。該連廊通過在塔樓外墻的懸挑鋼結構牛腿與塔樓連接，且牛腿支座處放置抗震球型鉸支座，使其有了更好抗震性能。

2 施工難點及難點分析

該工程的連體鋼桁架跨度為30m，高度為45m，單榀自重為140t，節點多，制作工藝復雜，焊縫要求高，吊裝困難。

3 方案設計（施工方案確定）

根據其自重單榀為140t、節點多、工藝復雜、焊縫要求高等特點，成功采用“預拼裝拆分吊裝技術”，在保證拼裝位置的同時減輕吊裝重量。在施工過程中通過對材料選擇、放樣號料、預拼裝及焊接等過程控制，解決以往吊裝過程及制作過程中的諸多難點。

4 材料選用

匯總鋼結構制造使用的所有的鋼材、焊接材料（焊條、焊絲、焊劑）、栓釘及錨栓、螺栓等明細表；作好原材料進廠的驗收工作，原材料的規格、型號、材質單符合設計和有關現行標準要求，原材料要有生產廠的出廠質量證明書。做好鋼材的復驗工作。

5 關鍵施工技術（施工要點）

5.1 施工工藝流程

首先對圖紙進行審核，由設計院配合完成圖紙放樣項目部提采購計劃，完成材料和設備的購置；選擇有經驗的施工班組，對工人完成培訓；連體桁架確定在工廠加工，拼裝，節省現場場地及汽車吊臺班；在工廠對原材料進行切割，焊制成受力配件；按照深化圖紙按1:1的比例在拼裝平臺上放實樣，各受力構件按放樣位置放置并組裝；將桁架組裝好后將桁架上的節點處梁柱接口處編號，再將各配件拆下，只剩下兩榀單片跨度為30m的受力骨架；單片受力骨架運至施工現場，用汽車吊裝到位；主骨架安好后，再拼裝連接次梁，最后完成桁架的安裝，進行后續工程的施工。

5.2 操作要點

5.2.1 桁架拆分

由于單榀桁架有140t重，在工廠將預拼好的桁架拆分成兩個單體30m的受力骨架，減輕吊裝重量，單體受力骨架每榀30t。

5.2.2 抬吊到安裝位置

由于安裝位置較高45m，跨度為30m，用兩臺300t汽車吊將單體受力骨架抬吊到安裝位置進行安裝。

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5.2.3 將桁架拼成整體

待每榀桁架的兩個單體骨架吊裝就位后，現場配合1臺130t汽車吊安裝連接梁，將其桁架拼成整體。東西兩個桁架均用相同的方法吊裝

5.2.4 吊裝前準備工作

在吊裝開始前，先在支撐牛腿上放控制線，并安裝抗震球形支座，支座上蓋也彈十字控制線，并將上下各4個抗震球支座調成一個平面，并與鋼牛腿焊接牢固。

5.2.5 工廠預拼裝，拆分技術

在加工廠用工字鋼鋪成拼裝平臺，并在拼裝平臺上按1:1比例放實樣，將受力梁柱構件按實樣放置拼裝。由于該桁架梁柱較多，且多數為不規則斜梁，所以須對每個連接口編號，保證拆分后再次安裝準確。拆分下的梁端均設安裝螺栓，以方便施工現場高空拼裝。將桁架連接梁拆下剩下左右兩片單體受力骨架，該單體骨架的撓度經驗算滿足吊裝要求。

5.2.6 受力骨架吊裝防變形技術

單片受力骨架重30t，長30m。在吊裝過程中容易側向變形，因此在吊裝前須對單片骨架的主梁進行加固，加固方法為將主梁側面補焊一塊16厚的鋼板，使其形成箱型。同時用兩臺汽車吊抬吊，每個吊車設兩個吊點。

5.2.7 抗震球形鉸支座安裝技術

抗震球形鉸支在安裝前先在支座上彈十字線，支座十字線要和牛腿上的十字線重合，保證支座滑移方向和受力方向一致。支座就位后，對支座進行調平，保證桁架的8個支點平平的放置到位。最后將支座底板與牛腿焊牢，再吊裝鋼結構。由于桁架的牛腿支點較多，在保證多個支座在同一水平上的同時，也要保證桁架本身支點到支點的尺寸準確。單片受力骨架吊到位后必須將骨架支點與鉸支座上蓋板焊牢，保證受力骨架的穩定。

6 質量安全控制措施

6.1 質量控制措施

制定工程質量的總目標，根據總目標分解制定各階段的質量目標。簽訂各級責任狀進行責任目標逐級分解，建立健全各項質量目標責任制度，做到措施落實，責任到人，以保證實現工程質量目標。

過程控制是實現工程質量目標的關鍵，因此我們要嚴格按照國家有關施工和驗收規范、規程及設計圖紙組織施工，強化過程控制。堅持以預防為主，預防與檢驗相結合；圍繞工序質量，進行動態控制；抓關鍵工序，如主體結構、裝修等主要分部分項工程，對其要建立質量管理點，實行重點控制和特殊管理。

施工前，項目部要組織有關人員編制施工組織設計及專項施工方案，提出本工程的質量控制點及相應的控制措施；施工過程中要保證產品質量處于受控狀態。

嚴格控制主體、材料供應、現場文明、施工管理，由專人負責，做到目標落實，獎罰分明。

質檢人員必須嚴格執行三檢制，實行質量一票否決制。每道工序必須由質檢員跟蹤檢查，發現問題及時糾正，合格才能進行下道工序的施工，進而保證各分項、分部工程的質量，最后保證單位工程質量符合要求。

建立整個施工過程的質量監控系統。在有質量保證能力的廠家購買施工中所需原材料，做到不合格產品不允許進場；使用前必須對有關原材料進行試驗和檢驗，合格后才能使用；施工中嚴格執行各專業工程施工質量驗收規范，貫徹企業標準，使各工序均處于受控狀態，過程中要形成質量記錄，定期進行質量分析，對質量問題及時發現、糾正；開展PDCA循環，提高質量管理水平。現場人員必須持證上崗。

施工資料：工程管理與驗收資料（C0）、施工管理資料（C1）、施工技術資料（C2）、質量控制資料（C3）、施工質量驗收資料（C4）、工程安全和主要功能核檢資料（C5）均要詳細真實，做到及時性與同步性，滿足竣工驗收要求。

6.2 安全控制措施

參加施工的所有人員必須嚴格遵守有關安全生產規程；吊裝人員都必須持證上崗，應熟練掌握起重機的性能、使用范圍及操作步驟，熟知本工程的安全操作規程，參與吊裝人員要相互熟悉指揮信號；起重機械要有可靠有效的超高限位器和力矩限位器，吊鉤必須有保險裝置；行走的路面軌道要堅實、平整、無積水；要經常檢查起重機械的各種部件（鋼絲繩、吊鉤、繩卡、卡環、花籃螺絲、鐵扁擔）是否完好，檢查有無變形、磨損、裂紋等異常情況；檢查吊裝作業周圍環境及起重范圍內有無障礙；吊裝前要對進行試吊，試吊合格后才能進行吊裝作業，遵守起重機械“十不吊”規定；吊裝時，所吊物體不得在民房街巷、高壓電線上空有施工現場辦公設施上空旋轉，如受限必須在上述范圍吊物旋轉，需采取嚴密的防護措施；吊物起吊懸空后，如果出現不安全異常情況，指揮人員應指揮危險部位的人員撤離，排除險情后再行施吊；吊裝中突然停電或發生機械故障，應指揮吊車將重物慢慢的落在地面或樓面適當的位置；

7 實施效果分析

該技術實用、簡單、節約施工成本；完成了安裝位置較高且單榀較重的鋼桁架的吊裝；解決了現場施工場地緊張，無法用大噸位吊車整體吊裝，且吊車停放場地的下面為車庫，在停放吊車處還必須對車庫頂板加固的困難；該工法解決了如整體吊裝，還必須在現場用吊車將其拼成整體，延長工期，且同時無法保證整體就位的困難；運用該運用技術施工的每榀桁架兩端的支座各有4個鋼牛腿支撐，每個牛腿上安放一個抗震球形鉸支座，且要保證桁架的4個支撐點同時平穩的放在鉸支座上，施工過程安全可靠；解決了用傳統的方法安裝須搭設重型腳手架的問題，節約了工期和成本。

8 結語

超高大跨度連體鋼桁架吊裝技術的核心是“預拼裝拆分吊裝技術”化繁為簡創新綜合，是一種先進的鋼結構安裝工法，施工速度快、質量好，安全可靠，工藝簡單，效益明顯，符合國家的節能環保政策。用此法施工的鋼連體桁架，就位準確，吊裝重量輕，達到國內先進水平，受到建設單位和有關方面的一致好評，推廣前景良好。