拔杆吊装、高空滑移施工技术

林怀志

(福建一建集团有限公司 福建三明 365000)

1 工程概况

1.1 工程总体概况

大剧院建筑面积29 712 m2，整个建筑分A、B、C三个区，A区为设计有乐池、升降式舞台和观众厅的大剧场，B区为电影厅、会议厅等附属设施，C区为多功能音乐剧场。其中A区主台仓采用大跨度钢桁架屋面体系，屋面体系由7榀桁架式屋架和水平支撑组成。桁架的跨度为32.5 m，每榀重量约为18 t，安装的位置在舞台上方，标高为36.875 m。

1.2 项目特点及难点

(1)塔吊吊装。每榀桁架重约18 t，塔吊的工作半径及起吊重量达不到桁架吊装要求，无法利用塔吊进行吊装。

(2)采用双机抬吊安装就位施工方便、快捷，但成本高、安全系数低。钢桁架位于A区的中心，距离吊装位置最近的后台有40 m以上，吊装位置四周的墙体已施工，需要500 t以上吊车才能实现双机抬吊安装，抬吊必须同步，安全系数低。

(3)高空拼装。桁架安装高度高，地下室到屋面安装位置总高度约为50 m，采用搭设满堂脚手架高空拼装费用高，现场焊接量大，质量难以保证，安装时间长。

(4)工期紧。屋架安装进度直接影响整个工期。

2 方案优化

针对施工难点进行方案研究及优化，通过对设计图纸和施工现场的认真分析，召开技术专家研讨会，并通过现场模拟结果，进行进一步优化。如为了解决桁架超长在城市内运输问题，屋架在工厂制作时分为两段，运输至现场拼装成整体后，用吊车抬吊桁架进入主台仓内，采用卷扬机将桁架拉至主舞台上，用设在剪力墙上的2座格构拔杆把桁架提升到安装高度，再采用高空滑移技术将桁架就位。

桁架吊装的流程：

桁架进场拼装、焊接→桁架整体滑移→桁架提升(从-1.2 m～36.875 m)→桁架36.875 m标高空滑移就位。

图1

2.1 优化后的方案特点

(1)质量易保证。桁架在地面上拼装、焊接质量有保证。

(2)安全性高。桁架在地面拼装安全，在吊装过程中加设缆风绳确保拔杆垂直受力，在高空滑移时设卡扣确保滑移安全，滑移采用5 t葫芦容易控制滑移速度同步进行。

(3)吊装费用低。利用剪力墙安装拔杆制作简单、费用低。

(4)施工进度得到保证。桁架、拔杆在工厂制作不占用现场工期，拼装、吊装、滑移作业连续性强，工艺成熟。

2.2 关键设备选择

(1)吊车选择。-1.2 m标高左侧台楼板门洞尺寸为5 m×2 m，桁架最大高度为4.3 m，经计算采用50 t及16 t吊车以立式双机抬吊将桁架送入-1.2 m层左侧台的滑轨位置，可满足要求。

(2)滑板、支架、卷扬机验算。经验算，每榀桁架前后各使用一个支架，滑移的支架放在滑板上，滑板下垫枕木，并在底部抹黄油减少摩擦，东侧为3T卷扬机牵引，为了防止桁架侧向失稳，桁架两侧用方木支撑；桁架首尾用葫芦栓在滑板上，以保证滑板与桁架整体滑移。

(3)拔杆的设计。采用φ121×7.0圆管制作格构式拔杆，φ14 mm钢丝绳，可满足要求。拔杆设计参数见表1。

(4)高空滑移设计。桁架的高空滑移轨道采用14#工字钢，为了保证桁架滑移到位后，工字钢便于取出，工字钢按照桁架的间距每段3 m，每500 mm用φ12膨胀螺栓加夹板固定，并在桁架上弦底设置定位卡扣，防止桁架在滑移过程中偏移出轨道。

表1 拔杆设计参数

3 关键吊装技术

3.1 桁架-1.2 m楼板上的滑移

桁架吊装前，必须做好全面的检查核实工作，撤除地面杂物，拆除滑移通道范围内的脚手架，当桁架离开地面500 mm～800 mm时停止吊装，并做进一步检查，情况正常后，继续起吊摆臂，在吊装过程中应尽量减少停止，并控制好两台吊机的转运速度，使屋架保持水平状态，当屋架进入门洞后，应停止摆臂，防止屋架晃动。

桁架送入门洞滑板位置后安装支架防止屋架侧斜，将卷扬机牵引钢丝绳与屋架的下端栓牢，启动卷扬机牵引，在滑移过程中，速度缓慢匀速，桁架两侧安排专人调整滑移偏向，控制沿着设定路线滑移。

图2 桁架滑移过程图

3.2 桁架吊装

为保证桁架起吊过程中的整体水平，在桁架的两端各设置高度测量尺，起吊时由专人根据桁架上升时两边的尺度调整卷扬机的运行速度，达到桁架的吊装整体水平度。

当桁架提升到安装高度，在桁架两侧安装“接长梁”，并用千斤顶和葫芦调整桁架位置，将桁架放在高空滑移轨道上，好定位卡扣；依次全部桁架吊装至标高36.875 m的剪力墙上。

3.3 桁架高空滑移

当桁架全部进入滑移轨道后即可进行高空滑移，为保证桁架两端同步滑移，在轨道上设置刻度标尺，每格50 mm，每1 m为一个大区格，桁架两端派专人定时报数，如不同步值超出50 mm，则作相应的调整处理。整个滑移过程分二个阶段：

第一阶段：单边转正。桁架以A-5轴10.1 m处为圆心，仅A-10轴桁架单边滑移。桁架每前进2 m进行一次纵向调整，直至桁架与A-D轴平行。

第二阶段：①拆除桁架两端临时接长梁。②在桁架的A-10轴加上卡扣，防止桁架在滑移过程滑出轨道；滑移的牵引采用2台手拉葫芦，速度控制在1.0m/min内，直至桁架滑移至安装位置。③第1榀桁架安装完毕后，按同样的方法依次安装第2、第3、第4榀桁架。④第5、第6、第7榀桁架滑移至A-D轴12m位置后拆除拔杆，向A-D轴两边重新布置轨道，进行反向滑移到达安装位置后，即可拆除轨道固定就位。

4 结语

2006年11月经过为期一周的施工， 7榀桁架成功吊装滑移就位。实践证明，利用格构式拔杆吊装、高空滑移就位不但安全性高，而且成本低，作业连续性强，可用于施工场地狭小、无法满足起吊设备直接吊装工程。