國(guó)家雪車雪橇中心賽道遮陽(yáng)棚鋼木組合梁安裝施工技術(shù)

柯旺 張海礁 王曉科 胡毅 蔣周 陳旭明

【摘要】本文介紹了國(guó)家雪車雪橇中心賽道遮陽(yáng)棚鋼木組合梁結(jié)構(gòu)在山地環(huán)境復(fù)雜地形、地貌下整體安裝方案的實(shí)施，對(duì)鋼木組合梁吊裝的機(jī)械選擇、安裝方法、質(zhì)量控制等方面做了詳細(xì)闡述，探討了如何保證鋼木組合梁安裝的精度，為其他類似工程積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】雪車雪橇中心;賽道遮陽(yáng)棚;鋼木組合梁;施工技術(shù)

【中圖分類號(hào)】TU74

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）11-0090-02

1.賽道遮陽(yáng)棚鋼木組合梁概況

國(guó)家雪車雪橇中心主賽道采用全世界頂尖的賽道設(shè)計(jì)，建筑造型宛如一條游龍，飛騰于山脊之上，整個(gè)賽道全長(zhǎng)1935m，賽道的起點(diǎn)標(biāo)高為1017m，結(jié)束點(diǎn)標(biāo)高為984.42m，最低點(diǎn)標(biāo)高為896.05m，賽道最大高差為121m，最大坡度18%。

賽道遮陽(yáng)棚鋼木組合結(jié)構(gòu)按照賽道制冷單元?jiǎng)澐譃?4段，包含279榀鋼木組合梁，下部鋼結(jié)構(gòu)由鋼柱腳、V型柱、鋼承梁和V型柱柱間水平支撐及部分組成，上部由廠家工廠加工，整體運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)安裝。鋼承梁兩端為150mm鋼板，中間為箱型梁，V型圓管柱及V型柱柱間水平支撐為無(wú)縫鋼管，材質(zhì)均為Q345D。鋼木組合梁?jiǎn)伍畲笾亓?5t，最大懸挑長(zhǎng)度13m。木材用量約1445 m3。

2.施工難點(diǎn)

（1）賽道遮陽(yáng)棚鋼木組合梁分布長(zhǎng)度約2km，現(xiàn)場(chǎng)車輛通行道路狹窄、坡度大、彎道較多，構(gòu)件倒運(yùn)困難。

應(yīng)對(duì)措施：通過(guò)構(gòu)件分段運(yùn)輸，選擇爬坡能力強(qiáng)、較短的車輛，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)吊裝機(jī)械整體式施工安排，錯(cuò)峰或夜間進(jìn)行構(gòu)件運(yùn)輸，保證進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件能夠及時(shí)倒運(yùn)至安裝位置，為既定鋼結(jié)構(gòu)吊裝任務(wù)的順利完成創(chuàng)造條件。

（2）鋼木組合梁安裝嚴(yán)重影響后續(xù)屋面木瓦屋面成型效果，安裝精度要求很高。

應(yīng)對(duì)措施：通過(guò)對(duì)鋼木組合梁下部鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的質(zhì)量控制、對(duì)其安裝坐標(biāo)點(diǎn)的測(cè)量控制，以及制定合理的焊接順序防止焊接變形等措施，保證鋼木組合梁安裝精度，以滿足后續(xù)工作的施工需求。

3.鋼木組合梁安裝主要施工工藝

鋼木組合梁體型大重量重，且現(xiàn)場(chǎng)施工條件復(fù)雜、吊裝空間狹小，因此必須因地制宜，根據(jù)不同的施工條件選擇不同的吊裝機(jī)械，制定合理的構(gòu)件運(yùn)輸方案，同時(shí)確定正確的吊裝流程，嚴(yán)格控制鋼結(jié)構(gòu)焊接變形等問(wèn)題，才能順利完成鋼木組合梁安裝[1]。主要施工步驟為：首先進(jìn)行鋼木組合梁吊裝夾具的安裝，其次起吊翻身，第三步安裝就位，最后進(jìn)行焊接。

3.1鋼木組合梁安裝機(jī)械選擇及站位布置

鋼木組合梁安裝根據(jù)其布置特點(diǎn)，需用2臺(tái)80t汽車吊、2臺(tái)50t汽車吊及4臺(tái)25t汽車吊進(jìn)行安裝?？紤]到道路崎嶇狹窄、機(jī)械通行不便，施工現(xiàn)場(chǎng)沿鋼木組合梁一側(cè)的伴隨路設(shè)置36個(gè)吊裝站位點(diǎn)，將賽道分為8個(gè)吊裝區(qū)，各區(qū)域吊機(jī)各負(fù)其責(zé)，避免遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)場(chǎng)。

3.2下部V型柱施工技術(shù)要求

V型柱系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)重量約1900t，由橫向鋼承梁、豎向V型鋼柱、底部銷軸支座及上部水平支撐四部分組成，V型柱截面有 PIP299×20、PIP402×20等四種規(guī)格，鋼承梁長(zhǎng)度約為3m，兩端500mm范圍內(nèi)為150mm鋼板與中間區(qū)域方管對(duì)接連接，單榀最大重量約為8t。V型鋼柱與下部結(jié)構(gòu)底板預(yù)埋件通過(guò)銷軸節(jié)點(diǎn)連接，上部與鋼承梁相貫焊接[2]。

V型柱系統(tǒng)安裝過(guò)程中采用全站儀測(cè)量定位，安裝允許誤差不超過(guò)2mm，底部鉸支座銷軸連接板與埋件板嚴(yán)格采用對(duì)稱、多層多道焊接，保證焊縫質(zhì)量及避免焊接變形影響上部結(jié)構(gòu)位移，最終需確保上部鋼承梁安裝焊接完畢后允許偏差≤5mm。

3.3鋼木組合梁專屬吊裝夾具

鋼木組合梁吊裝時(shí)需要設(shè)計(jì)特殊的吊裝工裝，即：鋼木組合梁安裝夾具，該夾具由五部分組成，分別為起固定作用的方鋼管、鋼棒、木墊塊及起調(diào)節(jié)整平作用的手拉葫蘆以及上部橫梁鋼扁擔(dān)組成。夾具位置根據(jù)構(gòu)件重心確定，布置在重心兩側(cè)1m-2m位置，同時(shí)需要避開(kāi)鋼木組合梁上U型馬鞍件對(duì)拉螺栓位置，且?jiàn)A具安裝時(shí)需根據(jù)不同構(gòu)件的高度調(diào)整上下對(duì)拉螺栓安裝位置，夾具安裝完畢后需進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保螺栓全部處于緊固狀態(tài)。

3.4起吊翻身

鋼木組合梁安裝時(shí)，需翻轉(zhuǎn)90度進(jìn)行垂直放置，兩側(cè)主梁超出約500mm左右，翻身時(shí)需注意此處不得觸碰地面，構(gòu)件擺放時(shí)下部放置4塊墊木，防止構(gòu)件翻身時(shí)兩端部觸地。

翻轉(zhuǎn)操作要求：鋼木組合梁翻轉(zhuǎn)前需要在下部延木梁長(zhǎng)度范圍內(nèi)放置4道高度300mm的短木塊支撐，保證木梁放置呈水平狀。吊裝翻身過(guò)程中緩慢起吊，當(dāng)構(gòu)件與地面垂直時(shí)，將構(gòu)件吊裝至離地面300mm高停止，檢查構(gòu)件吊裝安全后，若無(wú)異常情況繼續(xù)后續(xù)吊裝作業(yè)。

3.5鋼木組合梁吊裝

鋼木組合梁有三種形式：?jiǎn)芜厬姨艚Y(jié)構(gòu)形式、雙邊落柱結(jié)構(gòu)形式、亭子部分結(jié)構(gòu)形式。整個(gè)鋼木組合梁拼裝完成后，最大組合吊裝單元重15t。采用夾具進(jìn)行吊裝，選用汽車吊四點(diǎn)吊裝，確保不會(huì)由于鋼木組合梁的自重過(guò)大而導(dǎo)致鋼絲繩擠壓損壞鋼木組合梁。

3.6鋼木組合梁就位工藝

鋼木組合梁吊裝前的準(zhǔn)備工作：（1）鋼木組合梁就位時(shí)端頭腳手架臨時(shí)支撐頂標(biāo)高需利用全站儀測(cè)量定位調(diào)整到對(duì)應(yīng)的標(biāo)高點(diǎn);（2）鋼木組合梁上貼好A、B、C三個(gè)反光測(cè)位點(diǎn)標(biāo)簽;（3）對(duì)下部V型柱系統(tǒng)與鋼木組合梁連接的鋼承梁端部坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。

鋼木組合梁就位后與下部鋼承通過(guò)組合梁內(nèi)的鋼立柱和鋼靴焊接連接，就位后采用卡碼板固定，避免鋼木組合梁在就位時(shí)來(lái)回?cái)[動(dòng)，通過(guò)對(duì)鋼木組合梁的定位坐標(biāo)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行測(cè)量定位，坐標(biāo)符合要求后，及時(shí)拉設(shè)纜風(fēng)繩進(jìn)行加固，確保結(jié)構(gòu)安全后拆除吊裝夾具。

3.7鋼木組合梁焊接

鋼木組合梁安裝就位后，進(jìn)行焊接作業(yè)，焊接作業(yè)前對(duì)焊縫進(jìn)行打磨處理。鋼木組合梁焊縫均為一級(jí)焊縫，焊接時(shí)需要做好防風(fēng)及保溫措施，焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱處理，焊后應(yīng)進(jìn)行保溫緩冷措施，避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)需按照焊接工藝要求安排兩名焊工對(duì)稱焊接，采用多層多道焊接方法焊接，保證焊縫一次焊接合格，焊接完畢后對(duì)焊縫兩側(cè)100mm范圍內(nèi)進(jìn)行打磨處理，使得表面光滑，以滿足探傷要求[3]。

4.實(shí)施效果

國(guó)家雪車雪橇中心賽道遮陽(yáng)棚鋼木組合梁安裝施工技術(shù)，節(jié)約了施工成本、保證了施工工期，同時(shí)為鋼木組合梁結(jié)構(gòu)形式安全吊裝提供了有力保障，同時(shí)為后續(xù)屋面系統(tǒng)安裝奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，最終鋼木組合梁順利實(shí)施完畢，如期完成，為賽道預(yù)認(rèn)證提供了保證。

5.結(jié)束語(yǔ)

鋼木組合梁結(jié)構(gòu)區(qū)別于常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)安裝，需要通過(guò)對(duì)其安裝工具進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)、夾具安裝進(jìn)行準(zhǔn)確定位、構(gòu)件翻身進(jìn)行分步穩(wěn)定實(shí)施、構(gòu)件安裝就位進(jìn)行準(zhǔn)確定位等方法和措施，保證鋼木組合結(jié)構(gòu)安全、順利吊裝，避免了安裝過(guò)程中因方法不當(dāng)導(dǎo)致構(gòu)件損壞，解決了鋼木組合結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的諸多難題，同時(shí)保證了鋼木組合梁施工質(zhì)量和工程進(jìn)度，確保工程順利完工。

參考文獻(xiàn)

[1]鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 GB50661-2011[S]

[2]鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范? GB50755-2012[S]

[3] 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50205-2001[S]

[作者單位：中冶（上海）鋼結(jié)構(gòu)科技有限公司]