大跨度柔性钢梁高空滑移安装技术.doc

45米跨柔性钢梁高空滑移安装技术石光明 邹科华 纪红兵 （江苏南通六建建设集团有限公司，江苏，如皋 226500）摘要本文根据如皋市行政服务中心大楼工程的的施工实践，介绍了45米跨度柔性钢梁高空安装的施工方法，着重阐述了大跨度柔性钢梁高空滑移安装的技术原理、高空组拼及水平滑移等施工工艺及相应的安全技术措施。关键词 大跨度柔性钢梁 胎架 支撑架 高空组拼 水平滑移1前言如皋市行政服务中心大楼的主体结构由两座塔楼组成，每座塔楼15层,钢筋混凝土框架结构。屋顶装饰花架采用钢结构，横跨两座塔楼连成一个整体，就象一个大屋盖罩在两个塔楼上。横跨于两座塔楼之间的花架结构有如下特点：l 钢梁的跨度大，四根主梁的跨度为45m； l 钢梁刚度小，主梁规格为H10005001624，有两根主梁中间部分还呈水平弯曲状，单根构件的自身稳定性和抗侧弯能力很差； l 安装标高高，花架顶标高为71.2m，主梁KL13两端支承在从61m高屋面层竖起的砼立柱上，立柱高度为9.8米；l 结构布置复杂，钢梁的支承柱均从东西楼楼层边缘分别向里收进7.5m，钢梁跨度长于两个塔楼的间距；中间两根弯梁下方为钢结构连廊，位于两边的主梁则完全悬空。图1 屋顶花架结构图2 安装方案的确定在确定安装方案时，先后曾考虑了多种方案，主要包括：（一）一次吊装就位法采用吊装设备将钢梁一次吊装就位，存在两个方面的问题：吊装设备的选择：如果在地面上直接吊装，则需选用特大型起重机，施工费用太高；如果用吊装设备从屋面上提升，钢梁上的吊点就偏在两端，钢梁设有较大的起拱度，吊装过程中要发生侧翻；如何防止钢梁变形：由于钢梁刚度很小，在吊装过程中要防止钢梁发生侧弯和扭曲变形，很难找到一种有效可行的措施。（二）高空散装法先搭设胎架，再利用塔吊将钢梁从地面分段吊运到胎架上，在胎架上进行拼装。中间两根弯梁的拼装胎架可搭设在15层的钢结构连廊上，南北两边上直梁的拼装胎架则需从二层楼面开始搭设。近70米高的胎架，既废工又废料，而且也很难保证架体的结构安全。（三）组拼滑移法先在15层的钢结构连廊上搭设胎架，分别拼装两根主梁，再将支撑杆、连杆连接起来，把两根主梁组拼成一个整体，然后再整体向外滑移，就位安装。这个方案中如何架设滑移轨道成了关键问题，因为组拼成的单元体重达50t，经过反复研究，决定在屋面上搭设密排支撑架，铺设滑移轨道。经过分析比较，组拼滑移法是最安全可靠的，也是最经济合理的。3 滑移安装施工工艺3.1 吊装顺序和吊装工艺流程(1) 安装顺序先安装北侧的两根主梁及边梁，再安装南侧的两根主梁及边梁。(2) 滑移安装工艺流程钢梁加工制作搭设胎架 吊装组拼 顶升搭设支撑架 铺设滑轨 滑移 落放 精确就位 螺栓连接3.2 滑移安装方法整个滑移安装主要有两大过程：钢梁组拼、水平滑移 （1）钢梁组拼钢梁组拼包括：搭设胎架、吊装组拼搭设胎架：胎架搭设在15层的钢结构连廊上部，搭设范围为：南北方向在第二榀桁架到第五榀桁架之间、东西方向为轴到12轴之间，用扣件式钢管搭设，详见图2。图2 拼装胎架平面布置图图3 拼装胎架立面图吊装组拼：胎架南北向长度受限制，只能先拼装一半，滑移到位后再拼装另一半，因此本工程先拼装北面一半，北侧就位后再拼装南侧。拼装时先吊装拼接单根钢梁，中间的弯梁分五段拼接，边上的直梁分四段拼接，两根钢梁拼接好，准确调整其相对位置，再将支撑杆及连杆连接起来，组拼成一个稳固的整体。（2）水平滑移水平滑移包括下列几道工序：搭设支撑架：支撑架用采用扣件式钢管脚手架，中心位置为8轴和13轴，南北到最顶端的砼柱，具体的平面位置如下：图4 支撑架平面布置图铺设滑轨：在支撑架上横向铺设轨枕，用工字钢做滑轨，铺放在轨枕上，详见图5。 图5 支撑架及滑轨布置图顶升落放：滑移前，利用4台15T千斤顶将钢梁顶起，铺放滑移轨道后，将钢梁降落在滑轨上。滑移到位后，用千斤顶将钢梁顶起，拆除滑移轨道后将钢梁降至安装位置就位。滑移：在南北两侧的砼柱上各设置一个5T手拉葫芦，并通过导向轮与主梁连接，利用手拉葫芦牵引钢梁到达实际安装位置上方。图6 钢梁滑移示意图精确就位、螺栓连接：钢梁滑移到位后，调整钢梁位置，待下落到柱顶后进行精确调整，准确就位用螺栓连接固定。4 安全技术措施4.1确保架体结构安全的措施（1）拼装用的胎架、滑移用的支撑架，必须进行专门设计计算，施工方案中应充分考虑保证架子稳定性的构造措施，如竖向和水平剪刀撑、水平杆与砼柱可靠拉接等；（2）架子搭设前应对操作工人进行详细的技术交底；（3）架子搭设完毕应认真检查验收，特别是要检查立杆垂直度、接头位置、扣件扭紧力距。4.2 确保钢梁滑移安全的措施（1）滑移前应对滑轨和牵引系统进行检查，用水准仪测量滑轨标高，滑移过程中也要派人观察；（2）正式滑移前，先进行试滑，以确认施工方案的可行性和滑移装置的可靠性；（3）确保钢梁同步顶升或下落，控制好操作速度，每顶升或下放50mm检查一次；（4）确保钢梁同步滑行，手拉葫芦的操作服从统一号令，以控制滑行速度，不宜超过300mm/min，另外在两条滑轨上刻划500mm间隔的刻度线，滑移过程中实时测控。5 施工效益及体会本工程采用组拼滑移安装技术，成功解决了45m跨柔性钢梁在71.2m高空吊装的技术难题，并取得了显著的技术经济效益：投入少成本低，节约施工成本30多万元；操作简便快捷，吊装速度快，滑移安装两根钢梁仅需3h；作业环境安全，安装十分顺利。大跨度柔性钢梁高空滑移安装技术，是对大型钢结构滑移安装工艺的技术创新，其主要创新点在于：在钢结构连廊上搭设钢梁拼装胎架；将两根