超高大跨度连体钢桁架吊装施工技术

周 遂

（山西省第五建筑工程公司，山西 太原 030013）

1 工程概况

山西省农科院农业科技信息与会议中心（A1楼）工程，位于太原市龙城大街，为龙城大街上的地标建筑，建筑面积22600.9m2，地上10层，总高45m。该工程南北为混凝土板式塔楼，两塔楼靠钢结构连接形成2～10层，35m高的采光大厅，采光大厅东西两侧10层各有一榀140t的钢结构连廊。该连廊通过在塔楼外墙的悬挑钢结构牛腿与塔楼连接，且牛腿支座处放置抗震球型铰支座，使其有了更好抗震性能。

2 施工难点及难点分析

该工程的连体钢桁架跨度为30m，高度为45m，单榀自重为140t，节点多，制作工艺复杂，焊缝要求高，吊装困难。

3 方案设计（施工方案确定）

根据其自重单榀为140t、节点多、工艺复杂、焊缝要求高等特点，成功采用“预拼装拆分吊装技术”，在保证拼装位置的同时减轻吊装重量。在施工过程中通过对材料选择、放样号料、预拼装及焊接等过程控制，解决以往吊装过程及制作过程中的诸多难点。

4 材料选用

汇总钢结构制造使用的所有的钢材、焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）、栓钉及锚栓、螺栓等明细表；作好原材料进厂的验收工作，原材料的规格、型号、材质单符合设计和有关现行标准要求，原材料要有生产厂的出厂质量证明书。做好钢材的复验工作。

5 关键施工技术（施工要点）

5.1 施工工艺流程

首先对图纸进行审核，由设计院配合完成图纸放样项目部提采购计划，完成材料和设备的购置；选择有经验的施工班组，对工人完成培训；连体桁架确定在工厂加工，拼装，节省现场场地及汽车吊台班；在工厂对原材料进行切割，焊制成受力配件；按照深化图纸按1:1的比例在拼装平台上放实样，各受力构件按放样位置放置并组装；将桁架组装好后将桁架上的节点处梁柱接口处编号，再将各配件拆下，只剩下两榀单片跨度为30m的受力骨架；单片受力骨架运至施工现场，用汽车吊装到位；主骨架安好后，再拼装连接次梁，最后完成桁架的安装，进行后续工程的施工。

5.2 操作要点

5.2.1 桁架拆分

由于单榀桁架有140t重，在工厂将预拼好的桁架拆分成两个单体30m的受力骨架，减轻吊装重量，单体受力骨架每榀30t。

5.2.2 抬吊到安装位置

由于安装位置较高45m，跨度为30m，用两台300t汽车吊将单体受力骨架抬吊到安装位置进行安装。

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5.2.3 将桁架拼成整体

待每榀桁架的两个单体骨架吊装就位后，现场配合1台130t汽车吊安装连接梁，将其桁架拼成整体。东西两个桁架均用相同的方法吊装

5.2.4 吊装前准备工作

在吊装开始前，先在支撑牛腿上放控制线，并安装抗震球形支座，支座上盖也弹十字控制线，并将上下各4个抗震球支座调成一个平面，并与钢牛腿焊接牢固。

5.2.5 工厂预拼装，拆分技术

在加工厂用工字钢铺成拼装平台，并在拼装平台上按1:1比例放实样，将受力梁柱构件按实样放置拼装。由于该桁架梁柱较多，且多数为不规则斜梁，所以须对每个连接口编号，保证拆分后再次安装准确。拆分下的梁端均设安装螺栓，以方便施工现场高空拼装。将桁架连接梁拆下剩下左右两片单体受力骨架，该单体骨架的挠度经验算满足吊装要求。

5.2.6 受力骨架吊装防变形技术

单片受力骨架重30t，长30m。在吊装过程中容易侧向变形，因此在吊装前须对单片骨架的主梁进行加固，加固方法为将主梁侧面补焊一块16厚的钢板，使其形成箱型。同时用两台汽车吊抬吊，每个吊车设两个吊点。

5.2.7 抗震球形铰支座安装技术

抗震球形铰支在安装前先在支座上弹十字线，支座十字线要和牛腿上的十字线重合，保证支座滑移方向和受力方向一致。支座就位后，对支座进行调平，保证桁架的8个支点平平的放置到位。最后将支座底板与牛腿焊牢，再吊装钢结构。由于桁架的牛腿支点较多，在保证多个支座在同一水平上的同时，也要保证桁架本身支点到支点的尺寸准确。单片受力骨架吊到位后必须将骨架支点与铰支座上盖板焊牢，保证受力骨架的稳定。

6 质量安全控制措施

6.1 质量控制措施

制定工程质量的总目标，根据总目标分解制定各阶段的质量目标。签订各级责任状进行责任目标逐级分解，建立健全各项质量目标责任制度，做到措施落实，责任到人，以保证实现工程质量目标。

过程控制是实现工程质量目标的关键，因此我们要严格按照国家有关施工和验收规范、规程及设计图纸组织施工，强化过程控制。坚持以预防为主，预防与检验相结合；围绕工序质量，进行动态控制；抓关键工序，如主体结构、装修等主要分部分项工程，对其要建立质量管理点，实行重点控制和特殊管理。

施工前，项目部要组织有关人员编制施工组织设计及专项施工方案，提出本工程的质量控制点及相应的控制措施；施工过程中要保证产品质量处于受控状态。

严格控制主体、材料供应、现场文明、施工管理，由专人负责，做到目标落实，奖罚分明。

质检人员必须严格执行三检制，实行质量一票否决制。每道工序必须由质检员跟踪检查，发现问题及时纠正，合格才能进行下道工序的施工，进而保证各分项、分部工程的质量，最后保证单位工程质量符合要求。

建立整个施工过程的质量监控系统。在有质量保证能力的厂家购买施工中所需原材料，做到不合格产品不允许进场；使用前必须对有关原材料进行试验和检验，合格后才能使用；施工中严格执行各专业工程施工质量验收规范，贯彻企业标准，使各工序均处于受控状态，过程中要形成质量记录，定期进行质量分析，对质量问题及时发现、纠正；开展PDCA循环，提高质量管理水平。现场人员必须持证上岗。

施工资料：工程管理与验收资料（C0）、施工管理资料（C1）、施工技术资料（C2）、质量控制资料（C3）、施工质量验收资料（C4）、工程安全和主要功能核检资料（C5）均要详细真实，做到及时性与同步性，满足竣工验收要求。

6.2 安全控制措施

参加施工的所有人员必须严格遵守有关安全生产规程；吊装人员都必须持证上岗，应熟练掌握起重机的性能、使用范围及操作步骤，熟知本工程的安全操作规程，参与吊装人员要相互熟悉指挥信号；起重机械要有可靠有效的超高限位器和力矩限位器，吊钩必须有保险装置；行走的路面轨道要坚实、平整、无积水；要经常检查起重机械的各种部件（钢丝绳、吊钩、绳卡、卡环、花篮螺丝、铁扁担）是否完好，检查有无变形、磨损、裂纹等异常情况；检查吊装作业周围环境及起重范围内有无障碍；吊装前要对进行试吊，试吊合格后才能进行吊装作业，遵守起重机械“十不吊”规定；吊装时，所吊物体不得在民房街巷、高压电线上空有施工现场办公设施上空旋转，如受限必须在上述范围吊物旋转，需采取严密的防护措施；吊物起吊悬空后，如果出现不安全异常情况，指挥人员应指挥危险部位的人员撤离，排除险情后再行施吊；吊装中突然停电或发生机械故障，应指挥吊车将重物慢慢的落在地面或楼面适当的位置；

7 实施效果分析

该技术实用、简单、节约施工成本；完成了安装位置较高且单榀较重的钢桁架的吊装；解决了现场施工场地紧张，无法用大吨位吊车整体吊装，且吊车停放场地的下面为车库，在停放吊车处还必须对车库顶板加固的困难；该工法解决了如整体吊装，还必须在现场用吊车将其拼成整体，延长工期，且同时无法保证整体就位的困难；运用该运用技术施工的每榀桁架两端的支座各有4个钢牛腿支撑，每个牛腿上安放一个抗震球形铰支座，且要保证桁架的4个支撑点同时平稳的放在铰支座上，施工过程安全可靠；解决了用传统的方法安装须搭设重型脚手架的问题，节约了工期和成本。

8 结语

超高大跨度连体钢桁架吊装技术的核心是“预拼装拆分吊装技术”化繁为简创新综合，是一种先进的钢结构安装工法，施工速度快、质量好，安全可靠，工艺简单，效益明显，符合国家的节能环保政策。用此法施工的钢连体桁架，就位准确，吊装重量轻，达到国内先进水平，受到建设单位和有关方面的一致好评，推广前景良好。