狭小场地钢结构屋盖高空滑移技术.pdf

狭小场地钢结构屋盖高空滑移技术 姚振 上海建工七建集团有限公司 上海 2 0 0 0 5 0 摘要 上海体育学院中国乒乓球学院乒乓球训练馆工程因施工场地狭小，在对几种施工方案进行比选后，决定对钢结 构屋盖采用平台拼装、累积滑移的施工技术。实践证明，高空滑移技术不仅解决了施工场地狭小、大型机械受限制的 现状，而且滑移技术经济安全，还可以与土建在不同空间层次上同时施工。且可缩短工期。 关键词体育馆建筑 钢结构屋盖 大跨度 桁架分段拼装 滑移 中图分类号T U 7 5 8 ． 1 5 文献标志码B D OI 1 0 ． 1 4 1 4 4 4 ． c n k i ．j z s g ． 2 0 1 5 ． 0 8 ． 0 1 6 Ov e r h e a d S l i d i n g T e c h n o l o g y f o r S t e e l S t r u c t u r e Ro 0 fo n Na r r o w a n d S ma l l J o b s i t e Y AO Zh e n S h a n g h a i C o n s t r u c t i o n N o ． 7 Gr o u p C o ． ， L t d ． S h a n g h a i 2 0 0 0 5 0 Abs t r a c t T h e t a b le t e n n is t r a i n i n g v e n u e c o n s t r u c t i o n s it e i n Ch in a T a b l e T e n n is Co ll e g e o f S h a n g h a i Un iv e r s it y o f Sp or t i S n a r r o w． Aft e r c o mp a r i n g s e v e reI c o n s t r u c t i o n s c h e me s ． t h e c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g i e s o f t h e p l a t f o r m a s s e mb ly a n d t h e a c c u mu l a t i v e s l id i n g f o r t h e s t e e I s t r u c t u r e r o o f h a v e b e e n u s e d ． T h e p r a c t i c e h a s p r o v e d t h a t t h e o v e r h e a d s l id i n g t e c h n o l o g y c a n n o t o n ly s o lv e t h e p r o b lem o f t h e n a r r o w c o n s t r u c t i o n s it e a n d t h e l i mit a t i o n on t h e l a r g e ma c h in e r y ， b u t a ls o c a n c o n s t r u c t a t t h e s a me t i me o n d iff e r e n t s p a t i a l I e v e ls wit h t h e c i v il e n g i n e e r i n g ． wh i c h c a n s h o rt e n t h e c o n s t r u c t i o n p er i o d 。 t h a n k s t o i t s e c o n o mic b e n e fi t a n d s a f e Ke y wo r d s g y mn a s i u m b u i ld i n g s t e e l s t r u c t u r e r o o f l o n g - s p a n s e g me n t e d a s s e mb l y o f t r u s s s l i d i n g 0 引言 近年来 ，我 国钢产量迅速提高 ，为钢结构建筑的发展 提供 了物质条件。其中大跨度 的体育场馆通常都是采用地 面拼装 、高空吊装的方法进行安装。这种方法不仅简单实 用，而且效率高。但是在施工场地狭小 、吊装机械受限制 的情况下 ，采用地面拼装 、高空吊装的方法就难以实施。 大跨度钢结构管桁架屋盖采用平 台拼装 、累积滑移技 术是近些年来进行大跨度钢结构施工的一种新方法 ，这种 方法不影 响土建施工 ，总工期短 、安全性高 ，在施工场地 狭小 、 施工机械受到限制的情况下更能发挥其特色 ，不失 为解决问题的优选方法。我们在上海体育学院中国乒乓球 学院乒乓球训练馆工程中运用该项技术 ，取得了明显的技 术经济效果l l J 。 1 工程概况 中国乒乓球学院乒乓球训练馆工程位于上海体育学院 校内，总建筑面积1 2 6 0 2 m ，为多层建筑 ，主体地上3 层 ， 作者简介姚振 1 9 8 1 一 ，男，本科 ，工程师。 通信地址上海1 } 龙吴路1 8 8 号 i2 0 0 2 3 2 收 稿 雕期 2 01 翱D 6_ 1 O 皿建 筑 袍 工 第 3 7 卷 第 8 胡 高度为2 3 ． 8 0 m，其中1 、2 层层高6 ． 6 0 m，3 层层高8 ． 2 0 m。 建筑结构形式为框架结构 ，屋 面结构 形式 为钢结构 。建 筑东西侧局部5 层 ，东部 总高2 O ． 0 5 m，其 中l ～ 4 层层高 3 ． 3 0 m，5 层层高4 ． 2 0 m。西部总高 l 8 ． 0 5 m，l ～5 层层高 3 ． 3 0m。 屋 面钢结 构为圆管桁架形式 ，主要采用 空间节点 固 定 铰支座 ，中间7 榀为倒三角钢管 ，端部 为2 榀单桁架 ， 纵横 交错形 成整体 ，安装在 主体结构 的3 层 柱顶混凝 土 框架上 。管桁架上 弦为 西2 7 7 m i l l X 1 0 m m钢管 、下弦为 2 9 9 m i l l 1 2 m m 钢管 、腹杆为 1 5 2 m m 6 m m 钢管 ，其 材质均为Q 3 4 5 B 。管桁架跨度为4 5 m，两端悬挑4 m，桁架 高度约为2 ． 8 0 m，结构下部采用双曲面抗拉滑移支座与埋 件连接 ，来消耗钢结构的应力变形和热胀冷缩 。桁架上采 用铝镁锰围护系统及不锈钢天沟，四周采用厚3 mm铝板包 檐 2 施工难 点 1 钢结构主桁架现场拼装工作量大，而本工程施工场 地狭小 ，大型机械无法进场，且地面上没有地方进行钢桁 架拼装。 2 乒乓球训练馆属上海市重大工程，国家队要求这个 堡 塑 竺 塑 墨 苎 皇 垫 场馆能够及早投入使用 ，因此工期较紧。 3 钢结构施工技术 3 ． 1 施工 方案概述 在经 过多种施工方案 比选后 ，我们决定对大跨度钢 屋盖采用平台拼装 、累积滑移的方式 ，即在主体3 层楼 面 搭设满堂钢管脚手架 ，脚手架顶面标高与柱顶埋件平齐 ， 以不影 响桁架 的滑移 。其 中在A ～ B 轴 间留出宽约9 ． 5 m 场 地 ，作为拼装作业区域 图1 ，脚手架每平方米承受力 为2 k N，其余 为普通作 业区。安置好拼装胎架 和作业平 台 ，将工厂加工好 的构件分 3 段运至现场 图2，采 用 9 0 0 k N 汽车 吊将其 吊至作业平 台上 ，在现场依 次进行 拼 装 ，拼装好 的桁架翻身起 吊至柱顶埋件标高的混凝土框架 梁轨道上 ，在A～ B 轴线间，安装上下弦支撑 ，使桁架形成 稳定体后 ，进行 累积滑移 。 图1 钢结构施工现场平面布置示意 图2 钢桁 架分段 吊装示意 3 ． 2 钢桁架 吊装机械选用 本工程 H J 1 钢桁架 质量为 1 4 ． 3 5 t ，吊装时 吊车臂长 2 8 m，工作半径8 ． 5 0 m； H J 2 钢桁架质量 为7 ． 3 6 t ，吊装时 吊车臂长4 7 m，工作半径 1 4 ． 5 0 m；H J 1 钢桁架分段质量 为4 ． 7 2 t ，吊装时 吊车臂长3 6 m，工作半径2 0 m，选用1 台 T G 9 0 0 E 9 0 0 k N 汽车吊即可以满足吊装要求的各项参数。 3 ． 3 钢桁架 吊装施工 1 为 了创造安全的施工环境，确保施工人员安全 ，在 桁架处设 置安全绳 ，具体做法为2 道 西8 m m的钢丝绳 ，在 上弦安装3 根等距离高1 m 的 西5 0 m m 5 m m 的钢管 ，上部 设置1 道 西8 m m的钢丝绳作为安全绳。 2 钢管桁架每榀桁架上弦设置2 个吊装点 ，采用绑扎 吊装。 3 为了控制桁架 吊装过程中的走 向，在钢桁架两端捆 绑溜绳 ，进而避免钢桁架与吊车的吊杆和周围其他设施发 生碰撞 。 4 每榀桁架在 吊装前均设置缆风绳 ，借以临时固定桁 架。 5 拆除钢丝绳必须在相邻2 榀桁架 已经按照设计图纸 固定 ，并将2 榀桁架中间的次支撑安装和调整完毕后方可进 行。 3 - 4 单榀钢桁架现场拼装 本工程主体3 层单跨5 3 r n ，桁架最高处2 ． 8 0 m，在工厂 里加工后 由于超长 ，无法进行运输 。因此在出厂前将每榀 桁架分成3 段 ，拟到现场进行二次拼装。但 由于施工场地 狭小 ，无法在地面上进行二次整体拼装后再用 吊车吊装到 设计图纸的位置 ，因此只能在高空操作平台上搭设拼装胎 架 ，即先利用汽车吊将分段钢桁架 吊至高空拼装胎架上 ， 然后再将每个钢桁架控制点位置及标高调整至规范规定的 误差范围内，接着用枕木 、千斤顶 、倒链将分段钢桁架固 定在胎架上 ，进行钢桁架的整体调整 ，在满足钢桁架拼装 节点 、水平偏差 、垂直偏差、标高等设计及规范要求后 ， 最后进行焊接。 3 ． 5 整体 钢桁 架安装流程 1 在柱顶混凝土框架梁的3 轴线及6 轴线上 ，分别布置 安装2 根滑移轨道。 2 第1 榀J 轴屋面钢桁架在胎架上拼装好后 ，使用汽车 吊吊到轨道上的滑移支座上 。 3 第2 榀H 轴屋面钢桁架在胎架上拼装好后 ，使用汽 车吊吊到轨道上 的滑移支座上。 4 安装第1 榀 、 第2 榀钢桁架支撑 。 5把安 装 好 支 撑 的第 1 榀 、第 2 榀桁 架 往 北 滑移 7 ． 5 0 m，空出位置安装第3 榀G 轴钢桁架。 6 第3 榀钢桁架支撑安装。 7 第3 榀钢桁架往北滑移7 ． 5 0 m，空出位置安装第4 榀 F 轴钢桁架。 8按照这个安装方法将整个屋 面9 榀钢桁 架滑移到 位。 3 ． 6 钢桁 架滑移 施工 3 ． 6 ． 1 滑移轨道安装 满 堂脚手架搭设 至3 层柱顶预埋件标高后 ，开始安装 滑移轨道。滑移轨道在整个高空水平滑移 中起到限制桁架 水平位移和滑移导向作用。本工程设置2 根滑移轨道 ，分别 位于3 轴线、6 轴线处。轨道上均匀薄涂1 层黄油 钙基润滑 油 ，以减小滑移阻力 。滑移轨道在制作安装过程中必须 2 0 1 5 ． 8 ． B u i ld i n g C o n s t r u c t i 。 n 圆 堡 塑 竺 塑 星 苎 窒 垫 精益求精 ，保证平整度 ，并要在滑轨两侧安装标识 ，时刻 监控滑移施工 。 3 ． 6 ． 2 滑移工艺及流程 本工程采用钢结构桁架平台拼装 、累积滑移的施工方 法 ，根据安装顺序，先将工厂加工分成3 段的桁架吊至A ～ B 轴线间的拼装胎架上，再通过钢支撑连接，将2 榀钢桁架拼 装成刚性体作 为第 1 组滑移对象 。通过滑轮组将拼装好 的 滑移单元在橡胶支座线上用J J M 一 1 0 改装卷扬机进行两点滑 移 ，将钢桁架刚性体滑移就位。同理，第2 组滑移对象亦按 此方法滑移就位 。 3 ． 6 ． 3 钢桁架滑移技 术措施 1 在滑移施工前首先要拉紧葫芦 ， 分别拉紧桁架并经 检查确认无误后 ，正式开始试滑2 IT I 。接着仔细检查试滑对 滑轨的影响 ，包括表面拉痕 、整体偏扭等均应进行处理校 正。完成以上试滑工作后 ， 方可按试滑步骤进行正常滑移。 2 在滑移施工 中，钢桁架滑移对象应采取防滑措施 ， 在钢桁架前方应用钢丝绳拉紧 ，在桁架后方用钢丝绳与柱 连系，每次停滑都必须固定。 3 滑移对象拼装 、焊接 、检测无误后 ，加装滑移对象 的防倾支撑 、止动装置 ，以防止倾倒 ，控制滑移过程 中因 惯性带来的影响，并布设钢丝绳 、滑轮组。 4 为了确保滑移 同步 ，在2 根轨道上标注尺寸和标志 线 ，滑移时设专人观察 ，同步偏差3 c m 时应进行调整并及 时通报。 3 ． 6 ． 4 钢桁 架滑移安全措施 脚手架采取单立杆 ，主体结构南侧9 ． 5 0 m为桁架拼装 区域 ，脚手架每平方米所受荷载为2 k N ，立杆纵距1 ． 2 0 m， 横距 1 ． 2 0 m，步距不超过 1 ． 8 0 m，每6 m必须设置 1 道垂直 剪 刀撑 ，斜杆与地面夹角为4 5 ～6 0 。之间 ，白下而上连续 设 置，搭接长度不少于4 0 c m，设置1 道水平剪刀撑 ，此区 域下层1 3 ． 2 0 m 楼板处 的排架在钢结构施工期间禁止拆除。 其余桁架安装区立杆纵距 1 ． 8 0 m，横距 1 ． 8 0 m，步距不超 过1 ． 8 O m，每6 m 必须设置 1 道垂直剪刀撑 ，斜杆 与地面夹 角为4 5 ～6 0 。之间，自下而 J 二 连续设置 ，搭接长度不少于 4 0 c m。采用 西4 8 mm钢管 ，底部垫木板。 6 结语 上海体育学院中国乒乓球学 院乒乓球训练馆工程钢结 构屋架采用平 台拼装 、累积滑移 的高空滑移施工技术 ，主 要优点如下⋯ ” 1 安装与滑移均在高空中进行 ，不 占地面作业场地 ， 可以与其他土建工作平行或立体交叉施工 ，从而令总工期 缩短。 2 高空滑移无需大型起重设备 ，成本低。 3 特别适用于场地狭小或大型起重设备无法进人的工 程项 目。 ◇◇ 参 考 文 献◇◇ ⋯冯岩 大跨度钢桁架施工方法优选与技术研究【 D 】 ． 西安 西安建筑科 技大学 ，2 0 1 2 ． 1 将钢桁架形成闭合刚体，以控制结构稳定性 ，并设 [ 2 】王智君， 王琦， 曾智宏大跨度钢桁架吊 装及脚手架施工 技术【 J ] ． 建筑 防倾架 ，防止桁架横 向倾倒。 2 滑移过程 中派专人观察滑移轨道 、滑移梁 、顶推 器 、滚轮等工作情况 ，一旦发现异常即及时报告项 目 部。 3 滑移施工中的高空作业人员要求体检合格 ，才能进 行高空作业 ，在作业时必须带好安全带 ，安全带应高挂低 用 。 4 金属屋面系统安装 钢结构主檩条安装 、复测一不锈钢天沟安装一玻璃保 温棉铺设一铝镁锰板安装一包边泛水板安装一铝板安装一 工程收尾一钢结构屋面竣工验收 5脚手架搭设 本 _T程在主体结构2 层 的顶板上和东西辅房 的屋面上 搭设脚手架 ，用 于3 层屋面钢结构拼装和安装 。脚手架采 用落地式扣件钢管脚手架 ，主体结构2 层顶板部位搭设满 堂脚手架 ，搭设高度8 ． 6 0 m，东侧辅房顶搭设高度4 ． 4 0 1 1 3 ， 西侧辅房顶搭设高度5 ． 3 0 1 “13 ，所有脚手架操作 面标高均为 2 1 ． 8 0m 四建 筑 袍 工 J lg 3 7 第 8 明 施工 ，2 0 0 6 1 0 8 2 1 8 2 3 ． [ 3 ] 陈 霆 大 型体 育 馆 钢 结 构 屋 盖 的施 工 关键 技 术 [ J 】山 西 建 筑 ， 2 0 1 1 2 4 1 O 0 1 O 1 ． [ 4 】 张利． 大跨度钢结 构屋盖分块 吊装施 工技术[ J ] l 建筑旋工 ，2 0 1 1 6 4 81 - 48 3． 【 5 ] 蒋国明，王大伟， 张贵 廷 深圳大运中心主体育馆钢结构屋盖吊装施工 技术 【 J ] l建筑机械化 ，2 0 1 1 S 2 5 8 ． [ 6 】李志鹏， 汪仲琦， 马洪春． 常州市体育场游泳馆钢结构屋盖吊装施工 [ J ] ．施工技术，2 0 0 9 3 5 5 5 7 ． [ 7 ]沈锐， 沈锋． 大型高中空建筑钢结构屋盖组合吊装施工技术[ J 】 l 建筑， 2 0 1 3 1 0 5 6 5 8 ． [ 8 ] 张 弓， 李昱， 张福川 ． 大跨度钢桁架 拼装技术[ J 】 l 建筑技 术， 2 0 1 O 6 4 9 7- 49 9． [ 9 ]9 从乐． 大跨度钢结构屋面采用小型起重设备安装施工工艺运用[ J ] ． 中 国科技博览， 2 0 1 5 1 4 1 1 8 1 1 9 [ 1 0 ] 徐浩然 肇庆东站站房钢结构网架屋面施工工艺介绍【 J ] ． 城市建筑， 2 0 1 5 2 9 9 ． [ 1 1 ] 何怀旭 大跨度 钢结构屋 面 吊装施工 技术[ J 】 l 福 建建筑， 2 0 1 4 1 0 1 1 1 1 1 2