弧形屋面倒三角形桁架吊裝施工技術(shù)

唐海

（甘肅第六建設(shè)集團股份有限公司 甘肅蘭州 730030）

1 工程概況

某體育館項目，建筑面積12884m2，地上一層，局部三層，最高高度31.4m，屋頂呈雙翼造型，采用管桁架結(jié)構(gòu)體系，每翼為一結(jié)構(gòu)單元。單元一由7 榀主桁架、22 榀次桁架組成，單元二由10 榀主桁架、31 榀次桁架組成。兩個單元主桁架跨度均為46.8m，桁架最重23t，最高30.550m。多方案討論后，選擇了履帶吊吊裝的施工方案，歷經(jīng)40d 順利完成該工程屋面桁架吊裝作業(yè)。

2 工藝流程及操作要點

2.1 工藝流程

方案選擇→施工準備→桁架現(xiàn)場加工制作→設(shè)計制作臨時支撐→履帶吊行車路線路基處理→桁架轉(zhuǎn)運、翻身→吊點綁扎、起吊、調(diào)整桁架角度→行走→吊裝就位→吊車卸載80%→精調(diào)桁架傾斜角度→臨時支撐、纜風繩固定→桁架中間增設(shè)臨時支撐→支座球和支座焊接→卸載、拆除吊帶→下一榀吊裝→次桁架連接固定→重復(fù)以上步驟→拆除臨時支撐、纜風繩。

2.2 操作要點

（1）方案選擇。

①總體方案。根據(jù)施工特點，選用現(xiàn)場加工制作、單臺履帶吊吊裝方案。

②吊裝順序。

為保證桁架連接穩(wěn)定、避免整體傾覆，采取分單元吊裝，且每個單元從低向高吊裝。

③桁架變形控制。

為控制桁架變形，應(yīng)預(yù)先起拱，起拱值為桁架短向跨度容許撓度值的1/250。

④吊車選擇。

結(jié)合桁架重量、吊裝高度和幅度，初選履帶吊型號，并根據(jù)現(xiàn)場站位區(qū)域進行確定，對其吊裝能力、吊裝高度進行驗算。

⑤吊點選擇。

吊點選取的原則為鋼絲繩合力通過桁架重心，吊點選取在上弦桿對稱位置。

⑥鋼絲繩型號選擇。

通過ABAQUS 軟件建立桁架受力模型，計算鋼絲繩內(nèi)力，合理選取鋼絲繩安全系數(shù)，最后選取鋼絲繩型號并進行強度復(fù)核。

（2）施工準備。

①所有人員均持證上崗。對焊工進行焊接工藝評定，制定作業(yè)指導(dǎo)書。

②履帶吊進場進行組裝，其他輔助機械進場。

③桿件進場驗收合格，分類堆放。

④復(fù)核預(yù)埋件位置，安裝桁架支座，螺栓初擰。

（3）桁架現(xiàn)場加工制作。

①場地處理。對跨內(nèi)外場地進行平整，鋪設(shè)300mm 厚砂夾石，壓實系數(shù)不小于0.93，周邊設(shè)排水溝，保證排水暢通。

②桁架制作。

為便于加工，減少輔材投入，現(xiàn)場制作胎架進行制作。

③桁架加工制作由一端向另一端進行。先主管后腹桿，由雙數(shù)焊工同時對稱施焊，保證焊縫焊接質(zhì)量。

④所有對接焊縫全熔透，焊后進行100%超聲波無損探傷檢測，檢測合格后進行涂裝作業(yè)，涂裝厚度及質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范要求。

（4）履帶吊行走路線路基處理。

①根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)高度、吊車工作性能參數(shù)及桁架的位置、重量等確定吊車行走路線及站位。

②吊車行走區(qū)域整平壓實后，上面鋪設(shè)300mm 厚的砂夾石，壓路機壓實，承載力和平整度滿足規(guī)范要求，場地滿足排水要求。

（5）桁架轉(zhuǎn)運、翻身。

在吊車行走路線上選取翻身場地，按桁架尺寸，提前擺好枕木，用履帶吊將桁架從加工位置采用下弦桿兩點起吊轉(zhuǎn)運至翻身場地，放置在墊木上。桁架翻身吊點位置與正式起吊吊點相同。

（6）吊點綁扎、調(diào)整桁架角度、起吊。

①吊鉤上掛上鋼絲繩、連接鋼絲繩和吊帶，吊帶從管桁架的上弦桿節(jié)點穿過并固定，在兩端上弦桿掛上4 根溜繩控制方向，防止碰撞。

②采用加長鋼絲繩和增加卸扣進行粗調(diào)，使桁架起吊姿態(tài)與就位姿態(tài)基本一致。

③起吊中觀察桁架與吊帶的連接處，如有異常，立即停止起吊。一切正常后，緩慢起吊離開地面200mm，用溜繩控制桁架擺動，空中懸掛5min，無異常后正式起吊。

（7）履帶吊行走至預(yù)定位置。

履帶吊提著桁架緩慢行走至桁架就位軸線位置，停止行走。

（8）管桁架吊裝就位。

拉好溜繩，準備回轉(zhuǎn)、變幅，控制好桁架不要擺動，指揮履帶吊緩慢轉(zhuǎn)向，使桁架在相應(yīng)軸線上方時，緩慢下降至距支座200mm，各操作人員配合就位。

（9）卸載80%、精調(diào)桁架角度、固定臨時支撐及纜風繩。

桁架兩端就位后，吊鉤緩慢下落至荷載為20%時停止，將溜繩解除，在相應(yīng)位置綁扎纜風繩，將纜風繩的另一端臨時固定在混凝土結(jié)構(gòu)柱上，在纜風繩上連接手拉葫蘆，通過手拉葫蘆精調(diào)桁架角度，調(diào)整時利用上弦桿所掛線錘，鋼尺測量，使桁架與屋面弧度相吻合，隨后進行臨時支撐及纜風繩固定。

（10）第一榀桁架中間增設(shè)臨時支撐。

在最低點桁架兩端臨時支撐固定的同時，再在中間增設(shè)兩道臨時支撐，確保后續(xù)高處桁架連接后傳遞的側(cè)向力不會對低處桁架產(chǎn)生不利影響。

（11）支座球和支座焊接。

臨時支撐及纜風繩固定好后，測量人員復(fù)測合格后方可對支座球與支座進行焊接固定。

（12）卸載、拆除吊帶、繼續(xù)下一榀吊裝。

支座球與支座肋板焊接固定后，支座螺栓按要求擰緊確保穩(wěn)定，并有防風措施（纜風繩）時，開始全部卸載，最后作業(yè)人員通過管桁架下弦桿、提前安裝在吊點位置處的上人爬梯拆除吊帶，將鋼絲繩安全放置在基本與吊鉤豎向方向一致的位置，防止鋼絲繩甩動傷人，然后開始脫鉤，繼續(xù)下一榀吊裝。

（13）兩榀主桁架之間的次桁架連接固定。

次桁架桿件吊至相應(yīng)位置，由測量人員復(fù)核，確保就位準確，再由焊工進行焊接。

（14）重復(fù)以上流程將所有桁架吊裝完成。

（15）臨時支撐、纜風繩拆除。

拆除臨時支撐及纜風繩，拆除順序為“先支后拆、后支先拆”。

3 質(zhì)量控制

（1）桁架加工制作前進行焊接工藝評定，根據(jù)工藝評定報告編制作業(yè)指導(dǎo)書。焊接前技術(shù)員進行技術(shù)交底，嚴格按照作業(yè)指導(dǎo)書進行焊接。

（2）鋼管表面不得有凹陷、裂紋、重皮、劃痕等缺陷。

（3）嚴格控制焊接質(zhì)量，焊縫表面不得有氣孔、裂紋、夾渣、焊瘤、咬邊、未熔合等現(xiàn)象。焊縫高度滿足設(shè)計要求，焊縫表面打磨平整，清理干凈。

（4）焊縫無損檢驗應(yīng)依照規(guī)范及設(shè)計要求執(zhí)行，超聲波探傷在焊縫完全冷卻至常溫時進行。

（5）桁架吊裝前對支座預(yù)埋件進行復(fù)核，彈出控制軸線，安裝支座，螺栓初擰力矩符合規(guī)范要求。

（6）桁架就位后卸載80%，用手拉葫蘆精確調(diào)整桁架角度，使上弦投影至軸線距離誤差控制在5mm 之內(nèi)。

4 安全措施

（1）吊裝作業(yè)前，屋面混凝土結(jié)構(gòu)臨邊搭設(shè)高度不小于1.2m 的防護欄桿，技術(shù)人員應(yīng)對吊裝作業(yè)人員進行安全技術(shù)交底。

（2）高空作業(yè)人員穿好防滑鞋，系好安全帶。

（3）綁扎所用的吊索、卡環(huán)、繩扣的規(guī)格應(yīng)根據(jù)計算確定。

（4）吊具應(yīng)檢查合格，并應(yīng)在其額定允許荷載范圍內(nèi)使用。（5）起重機應(yīng)年檢合格，各種安全防護和保險裝置等應(yīng)齊全。

（6）起重機必須按使用說明書正確操作、合理使用，嚴禁超載、超速作業(yè)。

（7）吊裝作業(yè)區(qū)域四周應(yīng)拉警戒線，嚴禁非操作人員入內(nèi)。

（8）吊起的構(gòu)件應(yīng)確保在起重機吊桿頂?shù)恼路剑瑖澜崩⑿钡酰瑖澜鸬趼裼诘叵禄蛘辰Y(jié)在地上的構(gòu)件。

（9）起吊時所有人員不得站在吊物下方，并保持一定的安全距離。

（10）在風速達到10m/s 以上或遇惡劣天氣時，應(yīng)停止吊裝作業(yè)。重新作業(yè)前，應(yīng)先試吊，并確認各種安全裝置靈敏可靠。

（11）單榀桁架就位后，及時用臨時支撐進行固定，單元吊裝完成后，方可拆除臨時支撐，以保證桁架不整體傾覆。

5 結(jié)語

綜上，本文以某體育館項目為實例分析，探究了弧形屋面倒三角形桁架吊裝施工技術(shù)內(nèi)容，包括方案選擇、施工前的準備以及履帶吊行走路線路基處理等內(nèi)容，最后還對質(zhì)量控制、安全措施進行了闡述。