某劇院鋼桁架滑移安裝技術(shù)

1、某劇院鋼桁架滑移安裝技術(shù)徐剡源( 寧波市鎮(zhèn)海區(qū)建筑工程安全質(zhì)量監(jiān)督站，浙江 寧波 315200)摘要 寧波文化廣場(chǎng)項(xiàng)目 2 號(hào)樓( 劇院) 的觀眾廳和舞臺(tái)屋面共有 8 榀鋼桁架。桁架端部擱置在劇院屋頂?shù)男弯摶炷量蚣芰荷?，與梁頂?shù)念A(yù)埋螺栓連接，桁架與桁架間通過(guò)次梁連接。重點(diǎn)介紹了鋼桁架分段、現(xiàn)場(chǎng)拼裝、提升、滑移安裝、端支座段的安裝及焊接等施工工藝。該施工工藝具有成熟合理、安全性高、工期短、施工成本低等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞 鋼結(jié)構(gòu); 桁架; 滑移; 安裝; 施工技術(shù)中圖分類(lèi)號(hào) TU758. 11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào)1002-8498( 2014) 14-0152-03The Steel Truss S

2、liding and Installation Technology of a TheatreXu Shanyuan( Ningbo Zhenhai Area Construction Safety and Quality Supervision Station，Ningbo，Zhejiang 315200，China)Abstract: There were eight steel trusses of the auditorium and stage roofs in the theatre of Ningbo CulturePlaza project The ending of trus

3、ses was set on the steel reinforced concrete beams，which was connected with the embedded bolts，and secondary beams were used between the trusses The trusses segmentation， assembly on site，lifting，sliding and installation，and the installation and welding of the ending were introduced in detail This t

4、echnology has the characteristics of reasonable，safe，short period and low costKey words: steel structures; trusses; sliding; installation; construction1 工程概況寧波文化廣場(chǎng)項(xiàng)目 IV 標(biāo) 段 工 程，總 建 筑 面 積70 458m2 ，地下 1 層，地上 4 層，局部 5 層，建筑總高 度 38. 3m，工程呈不規(guī)則平面。結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié) 構(gòu)，屋面主要采用鋼桁架屋面及自承式鋼筋桁架屋 面。2 號(hào)樓( 劇院) 的觀眾廳和舞臺(tái)屋面共有 8 榀鋼

5、桁架。其中觀眾廳有 3 榀桁架( 編號(hào)為 T1 ) ，桁架跨度為 33. 5m，高為 4. 7m，單榀桁架重約 37t，安裝 標(biāo)高為 30. 130m; 舞臺(tái)有 5 榀桁架( 編號(hào)為 T2) ，桁 架跨度為 25m，高為 3. 52m，單榀重約 20t，安裝標(biāo)高 為 36. 300m。桁架端部擱置在劇院屋頂?shù)男弯摶炷量蚣?梁上，與梁頂 的 預(yù) 埋 螺 栓 連 接，桁架與桁架間通過(guò) 次梁連接。桁架位置及結(jié)構(gòu)形式如圖 1，2 所示。2 施工方案選擇由于鋼桁架處于劇院的中間位置，劇院四周的 場(chǎng)地條件不好，不能為大型起重機(jī)提供可靠的有利吊裝停機(jī)位 置，且 桁架距地下室邊緣的距離太遠(yuǎn)。故不能采 取 大

6、 型 起重機(jī)直接吊裝的方案。又 由 于 單榀桁架重，安 裝 高 度 高，即舞臺(tái)屋面桁架的最高 安裝標(biāo)高為 36. 300m，地 下 有 標(biāo) 高 為 15. 000m 的 深基坑，則其安裝絕對(duì)高度達(dá)到 51. 300m。觀眾廳 屋面桁架的最高安裝標(biāo)高為 30. 130m，地面是階梯 式觀眾座 椅 席。故 也不能采用搭設(shè)滿堂腳手架高 空拼裝的方案。因此該工程必須采用液壓提升、滑 移的安裝方案。33. 1施工方法施工工藝流程桁架分段制 作 及 運(yùn) 輸 現(xiàn)場(chǎng)拼裝及檢測(cè) 平移提升 端支座高空拼接及檢 測(cè) 高 空 滑 移 就位固定。3. 2鋼桁架分段根據(jù)鋼桁架自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，考慮到該工程現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地條件及道

7、路運(yùn)輸?shù)惹闆r，將一榀鋼桁架分成 4 段在制作車(chē)間制作，即桁架兩端的端支座各為 一段，中間部分桁架平分為 2 段( 見(jiàn)圖 3) 。由于在桁架提升時(shí)，桁架兩端的端支座段還未作者簡(jiǎn)介 徐剡源，高 級(jí) 工 程 師，國(guó)家一級(jí)注冊(cè)建造師，造 價(jià) 工 程師，E-mail: xsyzj 21cn com收稿日期 2014-03-19徐剡源: 某劇院鋼桁架滑移安裝技術(shù)2014 No 14153中間段增加臨時(shí)加固桿件，加固桿件規(guī)格為 HN500 200 10 16，材質(zhì) Q345B( 見(jiàn)圖 3) 。鋼桁架現(xiàn)場(chǎng)拼裝將車(chē)間分段制作好的桁架運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)拼裝場(chǎng) 地。要求拼裝場(chǎng)地地面用素混凝土硬化，再在地面 上鋪設(shè)規(guī)格為 H

8、N350 175 11 16 的 H 型鋼，桁 架放在 H 型鋼上拼裝。拼裝前用水準(zhǔn)儀將桁架抄 平，對(duì) H 型鋼不夠高的地方用墊鐵和木楔子墊平。 地面拼裝主 桁 架 時(shí)，必須對(duì)測(cè)量嚴(yán)加控制，使 其 水 平度、垂直度、弧度等技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。桁架拼裝利 用 300t 汽車(chē)式起重機(jī)進(jìn)行。注 意 桁架拼裝時(shí)節(jié)點(diǎn)處各桿件的錯(cuò)位控制，且根據(jù)圖紙要求桁架 起 拱。拼 裝完成后進(jìn)行整體定位尺寸的 檢測(cè)，符 合要求后將節(jié)點(diǎn) 處的裝配螺栓全部擰緊 后，方可施 焊。焊接過(guò)程注意控制焊接變形，焊 接 的過(guò)程中 隨 時(shí) 監(jiān) 測(cè)。拼裝完成后對(duì)焊縫及時(shí)進(jìn)行 超聲波探傷檢查，確保焊接質(zhì)量 100% 合格。3. 4 鋼桁

9、架地面上平移1) 地面平移軌道的設(shè)置與安裝根據(jù)工程實(shí)際情況及擬定的鋼桁架吊裝方案， 需要在 2-9 軸 與 2 /10 軸之間設(shè)置一條寬 3. 5m 的 平 移軌道，以保證拼裝好的桁架水平運(yùn)輸?shù)轿枧_(tái)及觀眾廳下方相應(yīng)的提升位置。軌道中心設(shè)置在距 2-9 軸線 3. 2m 處，在軌道上放置專(zhuān)門(mén)制作的小車(chē)，用 1 臺(tái) 5t 卷?yè)P(yáng)機(jī)作牽引，水平移動(dòng)桁架。由于軌道通過(guò) 地下室頂板位置的最高點(diǎn)標(biāo)高為 0. 8m，所以整條軌 道要按照 0. 8m 標(biāo)高鋪設(shè)平，用 HP414 405 18 24，HN350 175 11 16，L100 10 等熱軋型鋼在地下室頂 板 上 鋪 設(shè) 軌 道 支 架。用作支撐軌道

10、的立 柱優(yōu)先設(shè)立在地下室頂板的混 凝土柱頂上或混凝 土梁上。軌道的立柱之間、軌道與軌道間需要設(shè)置 剪刀撐，以保證軌道的穩(wěn)固。由于舞臺(tái)下方是深達(dá) 15. 00m 基坑，所以需要在舞臺(tái)下 2-7 2 /10 軸間，利用舞臺(tái)基坑西側(cè)的混凝土柱，用型鋼做一個(gè)操作 平臺(tái)作為桁架地面滑移軌道的鋪設(shè)平臺(tái)。平移軌道 支架及軌道安裝利用塔式起重機(jī)進(jìn)行，安裝時(shí)在地 面上放好地樣，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行標(biāo)高控制。2) 鋼桁架平移 將拼裝好的鋼桁架根據(jù)吊裝順序，用 300t 汽車(chē)式起重機(jī)放到軌道上面的小車(chē)上，由卷?yè)P(yáng)機(jī)慢慢牽 引平移至提升位置。移動(dòng)時(shí)卷?yè)P(yáng)機(jī)用最低檔，操作 人員必須與指揮者保持通暢的聯(lián)系，一切嚴(yán)格遵從 指揮

11、。3. 3圖 1 劇院桁架示意Fig 1The theatre trussesT1( T2) 桁架T1( T2) trusses圖 2Fig 2圖 3鋼桁架分段及臨時(shí)加固桿件示意Fig 3 Steel truss division andtemporary support rod3. 53. 5. 1鋼桁架提升觀眾廳座位席的預(yù)留拼接，即桁架與原設(shè)計(jì)相比并不完整。為保證桁架在提升過(guò)程中有足夠的自身穩(wěn)定性，經(jīng)計(jì)算在桁架根據(jù)工程實(shí)際情況，觀眾廳 1 層的座位席在 2-9154施工技術(shù)第 43 卷軸至 2-10 軸的部分必須預(yù)留 6m 的一條通道，直到桁架安裝完畢以后才能施工，以保證桁架在地面軌 道上

12、的平移。通道的位置與平移軌道的位置一致。 同時(shí)為保證桁架提升通道的暢通，需要將桁架 平移軌道上方的觀眾廳 2 層、3 層觀眾席預(yù)留 3m 寬的通道，等桁架全部安裝完成后再施工。提升架的設(shè)置與安裝3. 5. 2觀眾廳桁架( T1) 提升支架分別設(shè)置在觀眾廳屋頂 2-Q，2-K 軸的混凝土柱或混凝土梁上。舞 臺(tái) 桁架( T2) 提升支架分別設(shè)置在舞臺(tái)屋頂 2-F ，2-K 軸的混凝土柱上。當(dāng)觀眾廳和舞 臺(tái) 屋 頂 2-Q，2-K，2-F 軸 的 混 凝 土柱及混凝土梁鋼筋綁扎完畢時(shí)，要進(jìn)行提升架預(yù) 埋件的預(yù) 埋。預(yù) 埋 的位置嚴(yán)格按照提升架的設(shè)計(jì) 圖紙。等混凝土澆筑完成達(dá)到強(qiáng)度后，按照設(shè)計(jì)圖 紙安

13、裝提升架。提升架使用塔式起重機(jī)進(jìn)行安裝。 安裝時(shí)提升架與預(yù)埋件的節(jié)點(diǎn)處需要重點(diǎn)檢查，合 格后方可進(jìn)行下一道工序。圖 4 桁架對(duì)接示意Fig 4 Truss connection軸處桁架焊接時(shí)，則需要利用該處的混凝土梁和混凝土柱用 鋼 管 腳 手架搭設(shè)焊接操作平臺(tái)。焊 接 人 員施焊時(shí)必須系好安全帶，做好防護(hù)措施。拼裝完 成后對(duì) 焊縫進(jìn)行超聲波探 傷 檢 查，確 保 焊 接 質(zhì) 量100% 合格。3. 7 鋼桁架的高空滑移高空滑移軌道的設(shè)置與安裝3. 7. 1為滿足桁架從提升位置滑移到安裝位置，需要在桁架擱 置 的 各 框架梁頂設(shè)置滑移軌道。即 在 原 混凝土框架梁上設(shè)置 H 型鋼梁( 截面尺寸

14、 300mm 300mm 20mm 20mm) ，再 在 H 型鋼梁上鋪設(shè)滑 移軌道( 43kg 軌 或 者 QU 系 列) 。又因原混凝土框 架梁頂面有一定的坡度，則需在混凝土框架梁頂面 設(shè)置預(yù)埋件 ( 埋 件 間 距 為 1. 5m) ，在埋件上用鋼墊 板及斜墊鐵將滑移梁墊水平?；栖壍览盟狡?重機(jī)進(jìn)行安裝，安裝時(shí)用水準(zhǔn)儀抄平軌道梁并控制 好滑移同一榀桁架的兩根軌道的相對(duì)距離，以保證桁架在高空順利滑移。待滑移軌道梁抄平后，必須 將其下方的墊鐵用電焊固定牢靠。3. 5. 3桁架提升將桁架通過(guò)地面的平移軌道滑移到舞臺(tái)或觀 眾廳下方的桁架提升位置。 同時(shí)安裝提升器、地 錨、鋼絞線、泵源系統(tǒng)及

15、相關(guān)傳感設(shè)備、控 制 設(shè) 備， 并對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和檢查。將提升桁架用的鋼絞線與桁架上設(shè)置的下吊 點(diǎn)連接牢靠，開(kāi)始液壓提升器兩端同步提升。桁架 剛開(kāi)始時(shí)必 須 進(jìn) 行 試 提 升，即: 緩緩提升至桁架的 下部剛離開(kāi)支撐面 10 20cm 時(shí)停止提升，觀 察 各 個(gè)相關(guān)部位及設(shè)備是否正常。觀察 10 30min，確 保安全無(wú)誤后方可繼續(xù)提升，提升過(guò)程中同步檢測(cè) 各個(gè)相關(guān) 部 位 及 設(shè) 備 是 否 正 常。如遇有特殊情況 或異樣現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)必須馬上停止作業(yè)，并立即采取 措施同時(shí)檢查和分析原因，以保安全、順利的施工。 在提升過(guò)程 中，在 每一樓層設(shè)立水平檢測(cè)站，隨 時(shí) 對(duì)桁架提升過(guò)程中水平度進(jìn)行檢

16、控，以便桁架兩端 同步進(jìn)行提升。3. 7. 2桁架的高空滑移待桁架兩端的端支座段拼裝好、焊接并檢測(cè)合格后。操作液壓提升器下降，將桁架落在預(yù)先設(shè)置 的滑移軌道 上，拆 除桁架上的鋼絞線; 安 裝 液 壓 爬 行器。開(kāi)動(dòng)爬行器緩慢地推動(dòng)桁架水平滑移，并使作用在同一榀桁架上的兩個(gè)爬行器必須同步移動(dòng)。 當(dāng)滑移到 相 應(yīng) 的 安裝位置時(shí)停住。先 滑 移 最 遠(yuǎn) 端 的桁架，由遠(yuǎn)及近依次滑移到位。3. 8鋼桁架的就位安裝桁架在高空滑移至對(duì)應(yīng)安裝位置后需利用千 斤頂將桁架 頂 起; 抽掉相應(yīng)段的滑移鋼軌; 割 斷 相 應(yīng)位置的滑 移 軌 道 梁; 最 后 緩 緩 卸 載，使 桁 架 下 降 安裝到預(yù) 埋 螺

17、 栓 的 位 置 上。由于各榀桁架的卸載 高度都不一 樣，故 對(duì)于卸載高度過(guò)高的桁架，需 要 進(jìn)行多次卸載。( 下轉(zhuǎn)第 190 頁(yè))3. 63. 6. 1鋼桁架端支座段安裝及焊接鋼桁架端支座段的安裝當(dāng)桁架上弦提升到超過(guò)混凝土框架梁的 1m 位置提升器鎖定，再利用塔式起重機(jī)或者鋼管腳手架 將桁架兩端的端支座段吊到同桁架的高度，與桁架 對(duì)接( 見(jiàn)圖 4 ) 。利用鋼尺、水平尺等工具整體校核 完桁架后，固定好并擰緊安裝螺栓，最后再焊接。3. 6. 2鋼桁架端支座段的焊接觀眾廳 2-Q 軸 南 面 在 29. 620m 標(biāo) 高 的 位 置 有混凝土樓面，所 以 鋼桁架端支座段焊接時(shí)，電 焊 操 作人員

18、可以站在混凝土 樓 面 上 焊 接。而 2-K，2-F190施工技術(shù)第 43 卷套的 8 套雙焊接槽鋼( 2160 80 10 12 ) 將上下柱通過(guò)螺栓連接的形式臨時(shí)連接為一體，上下柱之 間留有 500mm 的虹吸雨水管焊接空間。hf = 8mm。計(jì)算結(jié)果表明，承載力、穩(wěn)定性等均滿足規(guī)范要求。5結(jié)語(yǔ)在本工程的虹吸雨水系統(tǒng)的施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格 按建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB500152003及虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程CECS183 2005 要求來(lái)進(jìn)行與 驗(yàn) 收。并注意了上述的幾項(xiàng)技 術(shù)措施，就可確保整個(gè)虹吸雨水排水系統(tǒng)的施工質(zhì) 量。目前虹吸 雨 水 排水系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)大型公共建筑 及橋梁中

19、得到了廣泛應(yīng)用，但其雨水立管管道全部 設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)柱中，并且最多同時(shí)安裝了 4 根管道， 這在國(guó)內(nèi)并不多見(jiàn)。本文所闡述的交叉施工方法， 為今后國(guó)內(nèi)虹吸雨水系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)特別是管道的布 設(shè)路線提供了新的施工思路，為今后類(lèi)似工程的施 工提供了借鑒的經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。參考文獻(xiàn):圖 4 連接板部位詳圖Fig 4 Detail of connection plate parts7) 二節(jié)鋼管柱固定后，對(duì)首節(jié)柱的虹吸管與二節(jié)柱的虹 吸 管 進(jìn) 行 焊 接 連 接。虹吸管焊接連接完 畢后，鋼結(jié)構(gòu)拆除臨時(shí)固定措施后進(jìn)行二次吊裝并 校正、焊接，焊接完畢后再到二節(jié)柱的上端，對(duì)虹吸 管進(jìn)行固定，拆 除 安 裝 模 板，此時(shí)

20、二節(jié)柱內(nèi)虹吸管 安裝完畢。1 冶金工業(yè)部建筑研究總院 GB502052001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范S 北京: 中國(guó)計(jì)劃出版社，2002宋瑋，丁敏 虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用J安裝，2005( 9) : 33-35陳中濤 虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)水力 研 究 D 杭 州: 浙 江大學(xué)，2007王水木，盧達(dá)洲 虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)施工技術(shù)J 福 建建設(shè)科技，2005( 3) : 45-47北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院 GB500172003 鋼 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范S 北京: 中國(guó)計(jì)劃出版社，2003田學(xué)清 虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)技術(shù)及開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)J 門(mén) 窗，2012( 10) : 183-1852 4. 3節(jié)點(diǎn)計(jì)算節(jié)點(diǎn)處的計(jì)算內(nèi)容包括: 連接板側(cè)面角焊縫3 4 計(jì)算; 連接 板 螺 栓孔孔壁承壓計(jì)算; 螺 栓 桿 抗剪計(jì)算; 雙 焊 接 槽鋼截面強(qiáng)度計(jì)算; 雙 焊 接 槽 鋼穩(wěn)定性計(jì)算。計(jì)算條件: 連