蘭州理工大學(xué)圖書館采光頂鋼梁滑移吊裝技術(shù)

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）

1 工程概況

蘭州理工大學(xué)圖書館位于其新校區(qū)校園內(nèi)，東西長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。

2 鋼結(jié)構(gòu)安裝

2.1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況

2.2 鋼梁加工與吊運(yùn)

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)場進(jìn)行吊裝、就位、拼接。

2.3 吊裝方案選擇

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)場的鋼構(gòu)件通過塔式起重機(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。

2.4 高空滑移吊裝技術(shù)

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

3 吊裝用鋼絲繩選擇及驗(yàn)算

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。

3.1 C值計(jì)算

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。

3.2 鋼絲繩最小直徑

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。

3.3 鋼絲繩最小破斷拉力

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。

4 結(jié)語

該校圖書館采光頂鋼結(jié)構(gòu)吊裝由于受空間限制、經(jīng)濟(jì)性及現(xiàn)場塔式起重機(jī)起吊能力的制約，通過采用滑移吊裝法，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)。