李想

（上海建工五建集團(tuán)有限公司，上海 200333）

1 引言

在建筑領(lǐng)域施工技術(shù)和建筑設(shè)計(jì)水平不斷發(fā)展的背景下，鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工已經(jīng)呈現(xiàn)出日趨成熟的發(fā)展局面。但是就實(shí)際情況來(lái)看，由于一些外部影響因素的存在，加之桁架自身結(jié)構(gòu)等原因的影響，導(dǎo)致在此類(lèi)工程項(xiàng)目中桁架架構(gòu)變形與失穩(wěn)的情況時(shí)常發(fā)生，因此，需要在掌握工程實(shí)際的基礎(chǔ)上做到吊裝設(shè)備選擇的科學(xué)化、桁架拼接與吊裝的優(yōu)質(zhì)化等，提升桁架吊裝施工質(zhì)量。

2 工程項(xiàng)目概況

2.1 建筑概況

某工程項(xiàng)目的整體建筑面積為33 862.77 m2，其中，地下部分6 513.94 m2，地上部分27 348.83 m2，教學(xué)樓建筑面積為31 401.71 m2。本工程的施工地點(diǎn)位于遼寧省沈陽(yáng)市和平區(qū)長(zhǎng)白南路與勝利南街交會(huì)處，施工地點(diǎn)西鄰勝利南街，南鄰長(zhǎng)白南路，東側(cè)毗鄰新加坡城二期，北鄰興島路。此次工程的總平面部署如圖1所示。

圖1 工程總平面部署圖

以工程施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況為依據(jù)，同時(shí)與屋面桁架周?chē)ㄖ锏膶?shí)際分布狀況進(jìn)行有機(jī)結(jié)合后，將安裝桁架區(qū)域的南側(cè)空地作為堆放和拼接原材料的主要場(chǎng)地。在堆放材料的過(guò)程中，建設(shè)團(tuán)隊(duì)遵循合理、緊湊的原則，材料堆放場(chǎng)地的尺寸為36 m×10 m，材料預(yù)制場(chǎng)地的尺寸為36 m×15 m。

2.2 工程特點(diǎn)

該工程涉及的鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工主要位于學(xué)生室內(nèi)體育館，桁架投影面積為1 600 m2，支座標(biāo)高12.5~14.5 m。主桁架的整體分布方向?yàn)槟媳狈较?，次桁架的分布方向則為東西方向。3榀主桁架整體呈現(xiàn)倒三角狀，3榀為單片狀，次桁架為單片桁架。鋼結(jié)構(gòu)桁架所使用的主要材料為Q355無(wú)縫鋼管，并且包括多種不同的規(guī)格。除此之外，在本工程中，最大主桁架的質(zhì)量為17.0 t，最小主桁架的質(zhì)量為3.5 t。鋼屋架三維示意圖如圖2所示。

圖2 鋼屋架三維示意圖

3 體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)要點(diǎn)

在本次體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工時(shí)，需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安裝流程做到充分掌握，具體如圖3所示。

圖3 鋼結(jié)構(gòu)安裝流程示意圖

3.1 主要構(gòu)件重量和吊裝設(shè)備的選擇

對(duì)于建筑企業(yè)，實(shí)現(xiàn)各種資源利用的高效化與科學(xué)化是其開(kāi)展建設(shè)活動(dòng)的一項(xiàng)重要目標(biāo)，而在體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的過(guò)程中，吊裝設(shè)備的選擇是否足夠安全、高效、合理代表著建筑安裝團(tuán)隊(duì)的管理水平是否足夠突出、是否擁有足夠豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。

在本次工程拼接最大主桁架的過(guò)程中，使用的吊裝設(shè)備為25 t汽車(chē)吊，這種吊裝設(shè)備的最大起升高度可以達(dá)到15 m，設(shè)備工作幅度為9 m，汽車(chē)吊起重量可以達(dá)到10.5 t。就上述內(nèi)容可知，本工程中最大鋼構(gòu)件質(zhì)量為8.5 t，所以，此種吊裝設(shè)備在工作時(shí)的負(fù)荷率為80%，滿(mǎn)足拼接吊裝要求。

完成主桁架的拼接后，要正式開(kāi)展主桁架的就位吊裝工作，在此期間，本工程選用的吊裝設(shè)備為SAC3000T汽車(chē)吊，主臂長(zhǎng)50.1 m，工作幅度30 m，汽車(chē)吊起質(zhì)量為24 t，而本工程中最大桁架構(gòu)件的質(zhì)量為17 t，因此，在桁架就位的吊裝期間，吊裝設(shè)備的負(fù)荷率為70%。鋼結(jié)構(gòu)吊裝工況示意圖如圖4所示。

圖4 鋼結(jié)構(gòu)吊裝工況示意圖

在體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工過(guò)程中，還涉及鋼絲繩裝置，由于鋼絲繩裝置需要承受較大的作用力，所以，需重點(diǎn)關(guān)注鋼絲繩這一主要承載構(gòu)件的選取[1]，以確保該裝置的性能可以滿(mǎn)足施工要求。一般來(lái)說(shuō)，在鋼絲繩的選取中，需要先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，再結(jié)合設(shè)計(jì)方案中的各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算鋼絲繩需要承載的作用力，基于此選擇合適型號(hào)的鋼絲繩，以確保鋼絲裝置穩(wěn)固。在此過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意檢查鋼絲繩的質(zhì)量，并嚴(yán)格按照當(dāng)前的要求對(duì)鋼絲繩的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行核查，同時(shí)也要檢查好鋼絲繩材料的出廠證明、合格證等資料，確認(rèn)無(wú)問(wèn)題后，才能投入使用。此外，卸扣作為鋼絲繩裝置中的一個(gè)重要組成部分，工作者也需要同樣注重對(duì)其的選用和質(zhì)量檢查，為施工安全提供保障。

3.2 體育館主體鋼結(jié)構(gòu)桁架安裝測(cè)量

在本次體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量工作在其中占據(jù)著重要地位，需要注重這一環(huán)節(jié)工作的有效落實(shí)。

3.2.1 平面軸線(xiàn)控制

為了使桁架結(jié)構(gòu)與之前的施工內(nèi)容順利銜接，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)大跨度桁架吊裝的過(guò)程中，需要確保其使用的平面控制網(wǎng)與前一個(gè)施工階段所使用的平面控制網(wǎng)保持一致[2]。在結(jié)束本次工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工后，需要在此平面控制網(wǎng)的幫助下，在吊裝桁架的基礎(chǔ)頂面位置完成定位軸線(xiàn)的布設(shè)，通過(guò)彈出墨線(xiàn)做出醒目標(biāo)志，為后續(xù)吊裝施工奠定基礎(chǔ)。需要注意的是，測(cè)距相對(duì)中誤差應(yīng)保持在1/30 000以?xún)?nèi)，測(cè)角中誤差也要小于5″。

3.2.2 高程控制

除了對(duì)平面軸線(xiàn)進(jìn)行有效控制之外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)高程進(jìn)行有效控制，這也是保證體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工質(zhì)量的關(guān)鍵。為此，在桁架吊裝過(guò)程中，所使用的高程控制系統(tǒng)也需要與前一個(gè)施工項(xiàng)目使用的高程控制系統(tǒng)一致。在完成前一個(gè)施工項(xiàng)目后，需要以土建結(jié)構(gòu)施工高程控制基準(zhǔn)點(diǎn)為起點(diǎn)，對(duì)工程中涉及的每一個(gè)柱角預(yù)埋件的標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，并借助鋼墊或鐵墊將其高度調(diào)整至與柱底標(biāo)高保持一致。

3.3 體育館主體鋼結(jié)構(gòu)桁架吊裝與校正

體育館主體鋼結(jié)構(gòu)桁架吊裝施工過(guò)程中，具體施工流程如圖5所示。

圖5 桁架安裝基本順序

在桁架吊裝過(guò)程中，為了確保吊裝質(zhì)量，還應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的校正與調(diào)整。具體來(lái)說(shuō)，需要從以下幾方面入手[3]：

1）本次工程實(shí)際桁架長(zhǎng)度為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)二點(diǎn)起吊的方式確保桁架起吊期間足夠穩(wěn)定、足夠平衡，可靠性良好，操作難度更低。

2）在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)桁架進(jìn)行拼接和吊裝的過(guò)程中，工作人員必須采用合理的方式效綁扎桁架。一方面要保證綁扎之后的桁架在安裝過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)傾倒，另一方面，需要確保其在吊裝過(guò)程中保持穩(wěn)定。合理確定工作人員設(shè)置的綁扎點(diǎn)位和綁扎所用索具的具體長(zhǎng)度，可以借助試吊的形式。另外，在吊裝過(guò)程中，需要采用高空旋轉(zhuǎn)法，為了保證桁架的位置與預(yù)期相符，還需要使用牽引溜繩進(jìn)行有效控制。

3）吊裝施工過(guò)程中，需要遵循相應(yīng)的吊裝順序，首先吊裝端部桁架，吊起桁架之后，緩緩移動(dòng)，同時(shí)借助溜繩對(duì)桁架移動(dòng)方向進(jìn)行控制，使桁架支座與柱頂埋件板實(shí)現(xiàn)有效銜接。

4）為了保障吊裝工作的安全性，避免鋼絲繩被桁架結(jié)構(gòu)的尖銳位置劃損，還需要充分保護(hù)鋼絲繩。

5）桁架梁吊裝到位后，建設(shè)團(tuán)隊(duì)需要以前期設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)裝尺寸為依據(jù)，開(kāi)展相應(yīng)的定位調(diào)整，確保吊裝位置準(zhǔn)確無(wú)誤之后才可以進(jìn)行斷焊固定。

6）關(guān)于桁架平面位置的吊裝工作，通常需要做到一次就位，無(wú)須進(jìn)行二次矯正。另外，在安裝之前，標(biāo)高就已經(jīng)與支座高度保持一致，但在桁架就位之后依舊需要完成再一次的測(cè)量定位。在此期間，線(xiàn)墜和經(jīng)緯儀是對(duì)桁架梁垂直度進(jìn)行觀測(cè)的常用工具。除此之外，在正式起吊桁架之前，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行試吊，以此檢驗(yàn)布設(shè)的吊點(diǎn)是否恰當(dāng)，桁架穩(wěn)定性是否滿(mǎn)足要求。在試吊的過(guò)程中，還要注重吊裝速度的把控，切忌速度過(guò)快產(chǎn)生一系列的消極影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在體育館主體鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工中，需要注重吊裝施工流程的科學(xué)設(shè)置，同時(shí)在結(jié)合本工程實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，合理選擇吊裝設(shè)備，確保吊裝設(shè)備可以滿(mǎn)足施工需要。在實(shí)際吊裝過(guò)程中，工作人員需要注重吊裝速度、吊裝高度的嚴(yán)格把控，確保鋼桁架的吊裝效果可以與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)相符?？傮w來(lái)看，鋼結(jié)構(gòu)中的桁架由于自身施工消耗時(shí)間較短、強(qiáng)度較大且重量相對(duì)較輕，在各個(gè)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用廣度的有效拓寬。不僅如此，隨著時(shí)代發(fā)展腳步的加快，鋼結(jié)構(gòu)大跨度桁架的造型也越來(lái)越美觀、獨(dú)特，并且建設(shè)規(guī)模也正表現(xiàn)出逐步擴(kuò)大的局面。在未來(lái)的發(fā)展中，相關(guān)領(lǐng)域需要對(duì)此類(lèi)工程的施工工序進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，充分控制吊裝施工質(zhì)量，促使桁架使用壽命的有效延長(zhǎng)。