大型钢桁架“滑移”施工技术在半导体厂房施工中的应用

邹开举，刘 辉

（信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司，四川 成都 610000）

1 工程概述

无锡海辰半导体项目占地面积约18.3万m2，总建筑面积约17.7万m2，主生产厂房建筑面积约11.4万m2，是信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司设计、施工的大型半导体EPC总承包项目厂房，如图1所示。FAB厂房芯片生产核心厂房区（F02）为双坡三跨钢桁架结构，总宽度为120m、长度为174m，钢桁架跨度分别为36m、42m、36m，柱距为12m（第一榀桁架为6m），共计16轴线，檐口高度18.507m，如图2所示。

图1 主厂房平面图

图2 主厂房结构剖面图

FAB厂房芯片生产核心区设计为二层砼结构、钢桁架屋面，因生产工艺要求，二层全部为无楼板格子梁结构。钢桁架共计16榀，整个桁架系统共计重量2240t，每榀桁架重量140t。根据现场的实际的施工条件和施工环境，考虑到项目的工期及项目的施工成本，现场采用大型钢构“滑移”的施工方案。

2 钢构“滑移”方案

2.1 方案概述

（1）编制详细的施工方案。通过专家论证后，制订详细的吊装计划及构件进场计划。根据现场施工环境，利用F05作为钢桁架施工的材料堆场及桁架的初步拼装区，所有的构件进场均为散装构件，构件按照计划运至F05区域初步拼装桁架。

（2）根据方案，整个滑移系统共计设置4条滑移轨道，严格按照方案安装滑移轨道梁、立柱及滑移轨道。安装完成后，每条轨道上设置3套60t的滑移设备，共计12套。

（3）桁架拼装和滑移。桁架在安装好的轨道梁上拼接成滑移的单元块，然后按照顺序滑移，直至所有的桁架全部滑移到位，如图3所示。

图3 钢构滑移方案总体规划

（4）桁架卸载。现场根据荷载计算，共计设置100t和50t螺旋千斤顶各32个共同工作，完成桁架的卸载工作。

（5）滑移轨道的拆除。在桁架整体卸载到位后，进行钢柱脚的砼灌浆工作，灌浆强度达标后拆除滑移用的轨道梁、立柱及轨道。

2.2 滑移轨道的安装

根据该项目的滑移方案设计图纸，在二层砼柱旁单独顶设置四排64根φ351mm×10mm钢管作为滑移轨道梁的立柱，中间两排立柱顶部设置HN800mm×300mm型钢（两侧纵向设置δ10mm贴板，翼缘板加强肋δ10mm钢板间距1.5m）作为滑移轨道梁，两侧每排立柱顶部设置HN650mm×300mm型钢（两侧纵向设置δ8mm贴板，翼缘板加强肋δ8mm钢板间距1.2m）作为滑移轨道梁，滑移轨道规格型号为43kg/m。临时钢管立柱和混凝土柱、梁采用抱箍连接，以免造成混凝土损坏。

2.3 桁架拼装及滑移

第一步：F05吊装拼装区域内安排2台100t履带吊，在靠近F05区域的两条轴线（3轴、4轴）的范围内滑移轨道上依次拼装最里轴线（17轴、18轴线）的桁架；主桁架拼装完毕后，履带吊在不脱吊钩的前提下，再安排50t吊车安装17/18轴线桁架间的上下弦次梁、水平支撑、柱间支撑、屋面檩条等钢构件，形成稳定的结构作为第一个滑移单元，然后进入空间滑移阶段。桁架吊装拼接示意图如图4所示。

第二步：17/18轴桁架拼装完成后，再安装滑靴及滑移设备进行滑移作业，整体滑移12m（1个柱距）后暂停。滑靴及滑移设备结构图如图5所示。

第三步：重复第一步的工作，拼装16轴桁架，然后将16轴桁架通过桁架之间的上下弦次梁、水平支撑、柱间支撑等构件和17轴的钢桁架连成一体，组成滑移单元格。

第四步：连同16轴桁架的滑移单元格再次滑移，滑移12m（1个柱距）后暂停。

重复上述步骤，拼装滑移15轴桁架。以此类推，直至最后一榀桁架滑移到位。

2.4 整个桁架系统的卸载

根据结构本身的受力情况、传力途径、变形情况、体系形成过程，通过计算分析，确定卸载总体思路为“整体分级同步卸载”。该工程钢结构卸载总高度为150mm，为了确保卸载过程安全、可靠，采取在屋架上贴应力片，对卸载过程采用全程监控的方式控制。当整体滑移就位后，桁架结构完全由滑靴支撑在滑移轨道上。为此，需要在桁架梁下部设置钢结构卸载点，中间轴线卸载点设置1台100t螺旋千斤顶，两侧轴线卸载点设置1台50t螺旋千斤顶，共计64个卸载点。千斤顶安装示意图如图6所示。

图4 桁架吊装拼接示意图

图5 滑靴及滑移设备结构图

图6 千斤顶安装示意图

卸载流程：滑移到位准备卸载→安装千斤顶→同步顶升，拆除滑靴及钢轨，受力转换到支座处垫板→安装千斤顶到轨道梁顶面，继续卸载→卸载到位。卸载到位后，在砼柱安置垫块，受力转换到支座两侧的垫板及柱底的垫块，准备二次灌浆。

3 “滑移”方案的成效

根据信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司施工经验，半导体厂房核心区钢构施工一般采用逆做法、普通吊装两种施工方案。根据此次滑移经验，滑移方案在工期方面比普通吊装节省35d，在施工成本方面比逆做法节省近350万元。

4 结束语

无锡海辰半导体FAB厂房的屋面钢桁架的安装工程，完美地诠释了钢构滑移技术在半导体项目的应用，该项目钢构“滑移”方案成功的实施不仅在节约项目工期、降低项目成本方面取得了良好的效果，而且在钢构“滑移”技术方面积累了经验，为以后半导体项目大跨度钢构施工方案提供了新的方案选择。