采用工具橋法及滑移法進(jìn)行大跨度穹頂鋼結(jié)構(gòu)安裝工法

1、采用工具橋法及滑移法進(jìn)行大跨度穹頂鋼結(jié)構(gòu)安裝工法1 前言隨著國家經(jīng)濟(jì)的騰飛，越來越多的大型公共建筑被設(shè)計(jì)興建，大跨度空間結(jié)構(gòu)蓬勃發(fā)展。相比于混凝土結(jié)構(gòu)，輕量化、施工周期相對較短、更適用于建筑造型新穎性的鋼結(jié)構(gòu)被越來越多的業(yè)主所采納。然而面對越來越大、越來越復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，狹小的施工作業(yè)面，嚴(yán)苛的工期要求以及成本要求，傳統(tǒng)的施工工藝已無法滿足施工的需要，從而要求施工單位對施工工藝進(jìn)行變革。采用何種吊裝方案就直接影響著施工的時(shí)效性、經(jīng)濟(jì)性、安全性。適逢2018年本公司承接了衡水奧特萊斯中庭鋼結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目，本工程整體跨度大、單件結(jié)構(gòu)重量大，施工場地狹小。本工法是在奧特萊斯中庭鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)

2、行總結(jié)而成的。2 工法特點(diǎn)2.1 結(jié)構(gòu)為大跨度圓形旋轉(zhuǎn)對稱穹頂構(gòu)造，能夠沿圓周分割為若干單榀構(gòu)件；2.2 可充分利用結(jié)構(gòu)自身構(gòu)件作為拼裝平臺(tái)、導(dǎo)軌，降低吊裝高度，具有較大的安全性，降低吊車噸位，具有較高的經(jīng)濟(jì)性。2.3在穹頂圓心設(shè)置工具橋節(jié)約腳手架搭設(shè)面積，降低架管等周轉(zhuǎn)材料的使用量以及腳手架作業(yè)工人的投入量。2.4解決施工場地狹小、吊裝設(shè)備無法輻射問題。3適用范圍本工法適用于大跨度、可拆分為若干構(gòu)造相同，單榀構(gòu)件重量大的旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)。適用于場地狹小，吊裝設(shè)備無法輻射的作業(yè)環(huán)境。4工藝原理4.1穹頂結(jié)構(gòu)被分割為若干相同構(gòu)件，在工廠制造加工完成，運(yùn)抵現(xiàn)場。圖一：結(jié)構(gòu)立面圖圖二：穹頂平面結(jié)構(gòu)圖三：

3、單榀結(jié)構(gòu)4.2單榀結(jié)構(gòu)吊裝至操作平臺(tái)，安裝滑移設(shè)備。4.3采用液壓頂推器將單榀構(gòu)件滑移就位。4.4施工平臺(tái)搭設(shè)及滑移施工流程。步驟1：在穹頂圓心下側(cè)搭設(shè)工具橋。圖四：工具橋步驟2：利用結(jié)構(gòu)框架梁做施工平臺(tái)，并搭設(shè)至工具橋邊緣。 圖五：施工平臺(tái)位置步驟三：在施工平臺(tái)上側(cè)搭設(shè)可調(diào)節(jié)高度的運(yùn)輸小車，且運(yùn)輸小車上胎架按穹頂結(jié)構(gòu)角度搭設(shè)。步驟四：單榀構(gòu)件吊裝至運(yùn)輸小車就位。步驟五：運(yùn)輸小車沿施工平臺(tái)前行至單榀構(gòu)件前端至工具橋、后端至弧形梁位置。調(diào)節(jié)小車高度，是單榀構(gòu)件下降落至支點(diǎn)位置。步驟六：利用弧形梁作支撐面，安設(shè)導(dǎo)軌，安裝頂推裝置。圖六：液壓頂推裝置步驟七：開始頂推滑移（以穹頂最高點(diǎn)為圓心旋轉(zhuǎn)），液

4、壓頂推器主液壓缸連續(xù)伸缸一個(gè)行程，頂推單榀結(jié)構(gòu)向前滑移一段距離。步驟八：頂推滑移至預(yù)定位置。安裝1構(gòu)件，連續(xù)此操作，分別沿逆（順）時(shí)針頂推2/3/4構(gòu)件，5構(gòu)件直接由小車運(yùn)輸就位，所有構(gòu)件安裝完成。圖七：安裝順序圖 5 工藝流程及操作要點(diǎn) 5.1操作流程：按圖紙放線定位安裝工具橋、操作平臺(tái)、運(yùn)輸小車安裝滑移裝置吊裝構(gòu)件放置于運(yùn)輸小車上 運(yùn)輸至預(yù)定位置、就位頂推滑移就位微調(diào)重復(fù)此操作直至所有構(gòu)件安裝完成。5.2操作要點(diǎn)：控制液壓頂推器受載均勻，頂進(jìn)速度相同；臨時(shí)設(shè)施的加固措施。6 材料、機(jī)具設(shè)備100T吊機(jī)一臺(tái)用于吊裝構(gòu)件、焊機(jī)6臺(tái)、頂推裝置4套、運(yùn)輸小車一輛，鋼管支撐、工字鋼若干，花紋板700

5、平米7 質(zhì)量控制7.1 本工法采用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范如下：鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50205-2001鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范JGJ276-2012建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范JGJ80-2016。7.2 其他控制措施：（1）頂推時(shí)為減小摩擦力，在單片構(gòu)件支座位置架設(shè)滾輪。（2）穹頂圓心位置支撐點(diǎn)為可轉(zhuǎn)動(dòng)滾軸，以保證構(gòu)件以此為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）為保證結(jié)構(gòu)均勻沉降，最大限度消除應(yīng)力，采用多階段頂推滑移。先將1構(gòu)件滑移就位，2構(gòu)件先分別運(yùn)行至4構(gòu)件位置，不在向前滑移，待3構(gòu)件運(yùn)輸就位后開始頂推3構(gòu)件滑移，于此同時(shí)將停留于4位置的2構(gòu)件繼續(xù)滑移，以此類推，

6、保證結(jié)構(gòu)對稱有序進(jìn)行。8安全措施成立以項(xiàng)目總工為首，由項(xiàng)目總工、生產(chǎn)經(jīng)理、施工員、技術(shù)員、安全負(fù)責(zé)人及施工隊(duì)等各方面的管理人員組成本工程的安全管理組織機(jī)構(gòu)。 施工階段作業(yè)人員進(jìn)場前，必須學(xué)習(xí)現(xiàn)場的安全規(guī)定，遵守業(yè)主、監(jiān)理等各單位制定的規(guī)章制度，進(jìn)行安全技術(shù)交底；廣泛宣傳、教育作業(yè)人員牢固樹立“安全第一”的思想，提高安全意識(shí)； 必須隨時(shí)攜帶和使用安全帽和安全帶，防止機(jī)具、材料的墜落；嚴(yán)禁酒后進(jìn)入現(xiàn)場，要互相關(guān)照、監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)不安全因素隨時(shí)提出，確保該工程文明、安全施工。專業(yè)責(zé)任工程師和區(qū)域責(zé)任工程師必須督促與檢查施工隊(duì)對安全防護(hù)措施是否進(jìn)行了檢查。工具橋、操作平臺(tái)安裝實(shí)行驗(yàn)收制。在單榀構(gòu)件支座位置

7、架設(shè)掛籃9 環(huán)保措施8.0.1 合理安排作業(yè)時(shí)間，避免夜間作業(yè)，以減少施工時(shí)機(jī)具噪聲污染；避免影響施工現(xiàn)場內(nèi)或附近居民的休息； 8.0.2 完成每項(xiàng)工序后，應(yīng)及時(shí)清理施工后滯留的垃圾，比如焊絲盤，焊條頭，焊渣，包裝材料等，保證施工現(xiàn)場的清潔； 10 效益分析10.1 技術(shù)性能比較10.1.1工具橋法、頂推滑移法解決了現(xiàn)場施工場地狹小，無法支設(shè)大型吊機(jī)的問題。10.1.2整體可以將吊裝設(shè)備支腿位置外移，減少土壓力對地下室外墻的側(cè)壓破壞，避免出現(xiàn)裂紋。10.1.3降低吊裝高度，有效保證施工的安全性。圖八：傳統(tǒng)吊運(yùn)方式圖九：改用滑移法后吊裝設(shè)備位置10.2 經(jīng)濟(jì)分析采用傳統(tǒng)吊裝方式需采用500t吊機(jī)

8、，改用滑移法100t吊機(jī)就能滿足要求，以10日計(jì)可節(jié)約吊裝費(fèi)30余萬元；同時(shí)采用工具橋法減少大量支撐用鋼材占用、及人員投入。11 工程實(shí)例衡水奧特萊斯項(xiàng)目11.1.1 工程概況本工程為衡水奧特萊斯中庭鋼結(jié)構(gòu)部分，其中中庭穹頂結(jié)構(gòu)下部為斜柱及環(huán)梁結(jié)構(gòu)，上部為球面單層鋼梁網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)架支撐點(diǎn)標(biāo)高19.150m，網(wǎng)架頂部標(biāo)高27.150m，中庭跨度直徑達(dá)45.0m54.673m。中庭除北面沒有鋼柱外，其余三個(gè)方向均有箱型鋼柱。主鋼梁、柱連接均為焊接，次鋼梁為鉸接。結(jié)構(gòu)東西向跨距為52.5米。南北向結(jié)構(gòu)總長度62米。11.1.2 施工情況該工程穹頂結(jié)構(gòu)采用工具橋法及滑移法施工，于2018年6月開工，2018年11月竣工。11.1.3 工程監(jiān)測與結(jié)果評價(jià)工程竣工后，在保證工程的安全與