71.4米超大跨度管桁架结构分体式安装技术

沈星华

摘 要：超大跨度的管桁架吊装一般难以采用整体吊装，只能进行分段或者散拼的方法，分体式安装相对与散装来说有着施工周期短，质量容易保证等优点，因此如何安全可靠的进行分体式安装成为施工的关键。

关键词：钢桁架；大跨度；大型起重机械；超重构件；周期紧

1 引言

随着建筑业的发展，越来越多的建筑形式被广泛的采用。在酒店、会议厅、游泳馆、展览馆等有大空间需求的结构中，钢结构凭借其重量轻，截面面积小，施工周期短等优点，逐渐成为了大跨度设计的首选结构。大跨度的钢结构在安装过程中受场地以及施工工期等因素的影响，传统的散装方法耗工、耗时又耗材，已被逐步淘汰。因此如何解决分体式安装过程中的技术难题是关键之处。

2 工程概况

昆山花桥国际博览中心新展馆位于江苏省昆山市花桥镇，总建筑面积为58782.9㎡，本工程由四个结构类似的单独展厅及中间展厅、连廊等构成。门头桁架共两个，单榀总长度105米，最大跨度为71.4米，分别位于4号、6号展厅和5号、7号展厅之间，单榀重量约110t，考虑现场实际情况拟将一榀门头桁架分为六段，跨中设置临时支撑。

3 工程难点

3.1 难点分析

1、门头桁架跨度为71.4m，重量约为74吨，总体高度在20米，桁架的截面尺寸为宽7.4米高3.3米，公路运输无法实现；

2、门头桁架位于结构的南侧和北侧，场地狭小，只有一条10米的施工便道，无法进驻大型的吊装设备进行吊装。

3、钢结构施工周期为45天，门头桁架施工周期为7天，如何在7天内完成两榀大跨度桁架的吊装是一个难点。

3.2 技术措施

1、公路运输限制，无法运输大构件，工期限制无法进行现场散拼，在加工过程中将桁架分成6段，其中71.4米跨分成4段，每一段的桁架再分成两个单元，其中一个为高3.3米，宽4米，另一个单元为散装，在施工现场的胎架上进行拼装。

1、现场的施工道路为10米，且离安装建筑物距离过小，没有拼装场地，只能占据临时道路作为拼装场地，因此吊装只能采用从构件的两端用双机抬吊的方法。经过计算后选用2台75吨汽车吊。

2、现场安装周期短，经过详细的施工安排，将整榀桁架分6段（A、B、C、D、E、F）后，首先吊装混凝土结构上的一段固定端A，然后在拼装场地上将跨中段的B、C连接成一个整体，用双机抬吊法一端与A连接，一端搁置在胎架上，再将D、E段连接成整体一端与胎架上的C连接，一端搁置在混凝土柱上，最后将F段一端与E连接一端与混凝土柱的预埋件连接。

4 钢桁架吊装前技术准备工作

4.1 预埋件精度符合

在安装前，将混凝土柱顶的埋件进行复核，由于跨度较大，钢尺复核的误差大，因此采用全站仪，将每个柱顶的埋件进行复测，得出偏差值，在加工过程中进行纠偏处理。

4.2 胎架搭设

门头桁架的最大跨度部分的重量约为74吨，两端与混凝土柱连接，中间搁置在胎架上，计算支撑胎架时按其受压37t计。共设1组临时支架，包括两个支撑胎架和中间的拉结系杆和水平支撑，每个支架受力约18.5t。在胎架的底部设置规格为2.5米x2.5米的路基箱，路基箱下方的地面进行硬化处理，以满足承载力需要。

支撑胎架做法：临时支撑竖直杆件拟采用Φ89*4的圆钢构成，其余杆件均采用Φ48*3的圆管。

5 钢桁架安装措施

5.1胎架安装

安装前将胎架安装到位，控制的幾个关键点分别为胎架地基处理、胎架标高、胎架顶端可调千斤顶的安放位置、胎架垂直度控制、四周缆风绳的拉设。

5.2 A段的安装

桁架的A段（约33吨）搁置在混凝土柱子上，采用整体吊装与散件吊装相结合的方法，立面的构件采用单片桁架进行散装，顶部的大桁架采用整体吊装。分段形式见下图：

5.3 中间跨安装

首先在现场将B、C段拼装到位，将桁架边上的散件也在场地上拼装到位，整体拼装到位后，用两台吊车停在两端，进行吊装。

将拼装成整体的桁架一端与混凝土柱上的A段连接，一端搁置在胎架顶部的横梁上，横梁的下方设置有可调50吨千斤顶，用于调节拼装点的标高以及控制起拱高度。安装到位后用8根缆风绳将桁架两端进行临时拉结。

采用同样的安装方法将D、E段安装到位。

5.3 F段安装

F段安装方法同A段的安装方法，用一台汽车吊进行吊装，一端与E连接，另外一端与混凝土柱进行连接，安装过程中控制两段桁架的弦杆接头的准确性，以及与混凝土柱埋件的安装精度。

5.4 焊接保证措施

桁架安装到位后马上进行的焊接作业是另外一个重要节点，在支座位置处最多的现场焊接杆件数量为10根，在用Tekla软件建模的过程中，对主次管的安装顺序进行了重新定义，在安装过程中严格按照模型中的主次管顺序进行安装，保证相贯口的准确度。

焊接过程中采用操作人员站在吊篮里，周围用防火布进行围挡的方式进行焊接作业，保证焊接不出现气孔、夹渣等缺陷。

6 工程体会

1）昆山花桥国际商务城博览中心钢桁架工程单榀桁架重量重、桁架跨度大、施工进度紧张、现场条件困难，所以对施工方法的选择尤为重要。经过对安全、经济、施工工期等因素的对比分析，最终选择采用两台75吨汽车吊进行双机抬吊。

2）在方案确定后，参与各方进行了多次查看现场，并通过细致的讨论，对现场承载力进行反复验算，对拼装场地进行硬化处理，确保了吊装过程中吊车的安全、稳定。

3）通过努力，在工期只有7天的情况下，钢结构在预期的时间内完成所有的安装工作，质量达到优质工程，同时为其他工序创造了施工条件，获得了业主和监理的高度好评！

参考文献

[1]《GB50017-2003 钢结构设计规范》中华人民共和国建设部——中国计划出版社，2003

[2]《钢结构》钟善桐——北京：中国建筑工业出版社，1988.

[3]《钢结构原理与设计》王国周——北京：清华大学出版社，1993.

[4]《钢结构》魏明钟——武汉：武汉理工大学出版社，2002.

[5]《实用建筑钢结构技术》熊大远————北京：化学工业出版社，2011

[6]《钢结构施工便携手册》王景文————北京：中国计划出版社，2006

（作者单位：苏州第一建筑集团有限公司）