大跨度钢屋盖定点吊装与整体滑移施工技术分析

吴 涛



大跨度钢屋盖定点吊装与整体滑移施工技术分析

吴 涛

（中铁十八局集团有限公司，天津 300000）

随着大跨度空间结构规模的提升，相应的施工技术难度也越来越大。以津滨轻轨张贵庄站工程为例分别从工程施工流程、大跨度钢屋盖地面拼装、钢架吊装及其牵引滑移技术、屋架的下落等几个方面对大跨度钢屋盖定点吊装以及整体滑移施工技术的具体应用进行了分析研究。

大跨度；钢屋盖；定点吊装；整体滑移；施工

随着我国城市化进程的日益加快，轨道交通线路也较以往有了大幅度增加，难免出现在现有运营线路上增设或改建站台工程的情况[1]。大跨度钢屋盖定点吊装与整体滑移技术是一种能够有效降低施工过程对现有运营车站影响的大跨度空间结构施工技术，本研究就以天津津滨轻轨张贵庄站运营线高架车站钢屋架整体吊装滑移施工为例，对该技术的应用进行探讨。

一、工程概况

津滨轻轨张贵庄站位于天津市东丽区津塘公路上方，为地上高架轻轨站，站中心里程为DK4+165。本工程为津滨轻轨一期工程预留车站建设工程（张贵庄站台钢结构），跨度为17.20米，柱距为9.6米和12.8米；承重结构为两端铰支拱形钢架，主框架及次结构材质均为Q235钢。

二、整体施工流程

本工程滑移构件具有较大自重、滑行距离长。基于此经综合分析，决定选用聚四氟乙烯板的滑移施工方案，整体施工流程如下：首先在站台层安装钢结构滑道，再安装轨行区防护棚——2~3轴整体钢屋架由200t汽车吊吊装至站台层滑道上——利用连续千斤顶向前整体牵引2~3轴钢屋架一榀屋架的距离——整体吊装4~5轴钢结构屋架至站台层滑道上，并安装3~4轴檩条和系杆，利用连续千斤顶向前整体牵引一榀屋架的距离——采用与上相同的方式安装6~7轴及5~6轴的钢屋架，2~7轴连成整体——利用连续千斤顶将2~7轴钢屋架整体牵引滑移至设计安装位置——将2~7轴钢屋架整体顶升5mm——将2~7轴钢屋架滑移牛腿拆除，整体下落就位——吊装8~9轴屋架至站台层滑道上，并安装7~8轴间檩条、系杆——吊装1轴屋架并完成1~2轴屋架间檩条、系杆安装——1~9轴整体钢屋架安装完成。安装完成的滑移构件整体效果见图1所示。

图1 整体效果示意图

三、大跨度钢屋盖定点吊装与整体滑移施工技术具体解析

1.地面拼装

首先在12m站台板上埋设防护棚轨道及顶推滑道的预埋件，由东至西进行滑道及轨道安装；待混凝土浇筑完成第三天后进行防护棚吊装（夜间进行），防护棚吊装到位完成连接后在地面分别进行2、3、4、5轴钢架拼装和2~3、4~5轴间系杆、柱间支撑、檩条、栓接牛腿及临时支撑的安装[2]。在地面预先对2、3轴钢屋架进行拼装，并将2~3轴之间的柱间支撑、屋面檩条预先在地面完成安装；然后，按照钢柱的间距和拱架的拱度在地面铺设方木，在平躺的状态下完成2、3轴钢拱架安装，拱架梁与立柱间采用10.9级高强螺栓连接，高强螺栓连接采用扭力扳手进行紧固；接着核对安装完成后的拱架高度、两柱脚间的距离是否与设计一致，核对无误后使用200t吊车适当起吊将2轴拱架竖立吊起（柱脚不离开地面），使用50吨吊车适当起吊将3轴拱架竖立吊起（柱脚不离开地面），调整两拱架间中心距离；再由一台25吨吊车将2~3轴拱架间系杆及柱间支撑吊至两拱架间预装位置，使用两台垂直升降车引导完成系杆和柱间支撑安装，拱架间连接件安装吊车站位。完成系杆和柱间支撑后即可进行2、3轴钢架间柱脚临时支撑、檩条、顶推牛腿安装。为便于主跨钢屋架滑移，需在主跨钢屋架立柱内侧设置牛腿，在牛腿下部焊接0.5m长22a工字钢作为滑块，在滑块下部固定1cm四氟乙烯板，局部三维示意图如图2所示。

图2主跨钢屋架立柱牛腿及滑块结构图

2.钢架吊装

2~3、4~5轴屋架在地面组装完成后，在车站东侧利用200t汽车吊进行2~3、4~5轴主跨钢屋架的吊装；已组装完成的屋架吊装采用四点吊装，吊绳系吊于钢梁1/6跨处。单榀屋架吊装采用特制扁担梁进行（扁担梁结构见图3所示），起勾时由钢结构吊装总指挥统一指挥汽车吊开始起吊，逐渐收紧钢丝绳，待钢屋架离开地面时（50cm~100cm），暂停一下以保证钢屋架的稳定，然后汽车吊在统一指挥下缓缓吊装至车站站台层3轴位置（在吊车能力范围内尽可能远一些），再慢慢调整钢屋架位置，使钢屋架立柱牛腿下滑块落于滑道之上，待尺寸确定无误，钢屋架落于滑道上后撤除吊绳，检查现有滑道是否能满足4~5轴屋架位置，如不能满足则由连续千斤顶往前顶推一段距离直至满足第4~5轴钢架安装要求为止[3]。按同样方式吊装4~5轴屋架至滑道上，使用连续千斤顶调整2~3与4~5轴屋架之间距离直至满足3~4轴间结构安装要求；最后按同样方式吊装6~7轴屋架并连接5~6轴间结构。

图3 扁担梁结构示意图

吊装钢屋架前需对现场作业人员进行安全交底；施工时有专人指挥，统一指挥信号，做好施工区域和非施工区域的隔离设施，设立必要的信号标志。在吊装前还要做好以下工作：

（1）对起重机进行检查。检查各操作系统、制动系统、安全系统运转是否正常，同时检查钢丝绳、吊钩等是否符合规定，发现有不符合要求或损坏的应立即更换。

（2）作业前应了解熟悉作业环境情况，对既有运营车站设施采取有效的隔离防护措施。由分管安全员、施工员、起重指挥人员、起重司机等人员一起到现场共同制定有关安全措施，起重司机必须持证上岗。

（3）起重机移动的通道在作业前应予修整，工作处地基应平整、坚实。

（4）起重臂最大仰角不得超过规定值。

（5）钢屋架吊点要牢固平稳，当满荷载时，钢屋架吊起离原有承载面20cm~30cm时应制动，检查机身是否平稳，吊点是否牢固，在情况良好的前提下，方可继续作业。

（6）吊钩须有防止钢丝绳滑脱的保险装置。

（7）起重机起吊和转向时速度要缓慢均匀，钢屋架要平稳，构件下落时须慢速轻放，禁止时快时慢和突然制动。

（8）将现场起吊的最大物件重量、起吊半径、高度制作成牌放入吊车操作室，起吊前对司机进行交底，说明起吊物件的最大重量、起吊半径和高度，指明钢结构整体起吊、转体及下落的顺序和具体位置。

（9）钢结构吊装时，总指挥站立于车站10.6m站台层东端，在站台层及地面各设1名副指挥，地面吊装副指挥与站台层吊装副指挥统一服从站台层总指挥的协调与调度，吊车司机只听命于总指挥的调度。

（10）钢结构吊装至滑道制定位置后，在每个钢立柱的钢牛腿上焊接吊耳，吊耳上装手拉葫芦，手拉葫芦的另一端就近固定在站台板的临时锚固螺栓上，以此实现钢结构的临时固定。

3.钢架的牵引滑移

钢结构屋架的滑移通过2台连续千斤顶同步牵引主跨钢屋架予以实现。千斤顶型号为TS200-200，其牵引力可达到2038kN。本工程2~7轴整体钢结构骨架总重按60t考虑，滑道抗滑系数按经验值取0.08，则2~7轴钢结构总的牵引力约为600×0.08=48kN，采用该型号连续千斤顶完全满足施工需要。

该设备系统由微电脑控制，涉及一种牵引装置，包括两台千斤顶、油管、中间连接架、三套自动工具锚。此外，还包括三个顶松装置，该顶松装置由顶松板、定位板、顶管、弹簧组成；顶松板与定位板定位连接，并均位于千斤顶的活塞孔内；顶管的一端位于自动工具锚与夹片安装锥孔相连的直孔内，另一端位于定位板的顶管安装孔内；弹簧套装在顶管上，顶松装置与自动工具锚用螺栓连接；千斤顶的穿心套孔内还设有导管部件，千斤顶端部安装有位移传感器装置。该设备能轻松夹紧或放松钢绞线，具有结构简单、不易漏油、穿线准确、使用方便的优点，能够使钢绞线不涨鼓在千斤顶内，并能精确控制活塞的各种动作，适用于本工程主跨钢屋架的连续牵引施工工作。

在牵引滑移实施过程中首先启动连续千斤顶，开始牵引，牵引过程中注意电脑控制台各压力表读数。牵引接近预定位置时，需控制千斤顶的顶推速度在18cm/min左右；当钢屋架接近设计安装位置时，连续千斤顶的顶推速度控制在6cm/min左右。

4.屋架的下落

2轴至7轴主跨钢屋架及屋面全部安装完成后，在每榀屋架立柱外侧焊接钢板组合牛腿用于钢屋架千斤顶顶升。在外侧牛腿下方各设置一台25t螺旋千斤顶，12个千斤顶由专人进行控制，千斤顶同时缓慢顶起，待主跨钢屋架整体离开滑道1~3mm时，割除主跨钢屋架内侧牛腿；然后千斤顶同时缓慢下落，将柱脚板与预埋板贴合，按柱脚设计高程完全落稳后，割除钢屋架外侧牛腿；最后进行柱脚螺栓的拧紧。

四、结束语

综上所述，本文结合天津津滨轻轨张贵庄站运营线高架车站钢屋架施工实例，对大跨度钢屋盖定点吊装与整体滑移施工技术的具体应用展开分析与研究，希望能对在现有运营线路上增设或改建站台工程的相关技术人员提供借鉴和参考。

[1]杨国亮，魏广忠，李景林.大跨度钢结构煤棚带柱液压顶推滑移施工技术[J].建筑施工，2015（1）：81-83.

[2]黄国情.关于大跨度预应力张弦桁架滑移施工的若干问题的探讨[J].施工技术，2014（S2）：405-411.

[3]王强强，章国超，卢福生等.萨拉齐铁路专用线储煤车间钢结构工程施工技术[J].施工技术，2015（5）：57-60.

Analysis on the Construction Technology of Fixed Hoisting and Integral Sliding of Large Span Steel Roof

WU Tao

（China Railway Eighteen Bureau Group Co., Ltd. Tianjin 300000, China）

With the scale upgrade of the large span spatial structure, the corresponding construction technology is becoming more difficult. Taking Jnbin Light Rail Project of Zhangguizhuang Railway Station as the example, this paper explores the specific application of the large span steel roof hoisting point and integral sliding construction technology development from the construction process of large span steel roof assembly on the ground, and the steel lifting traction sliding roof falling technology.

large span; steel roof; fixed hoisting; integral sliding; construction

（责任编辑 鲍东杰）

TU758.15

A

1008—6129（2016）05—0093—04

2016—09—09

吴涛（1982—），湖北云梦人，中铁十八局集团有限公司，工程师。