2023年浅谈不等跨连续钢梁偏心吊装技术.docx

浅谈不等跨连续钢梁偏心吊装技术 王坤 摘 要：文章结合南京地铁5号线某停车场工程运用库钢梁吊装施工实例，阐述了偏心法吊装技术在大跨度不等跨连续钢梁安装中的应用，为后续类似车辆段、停车场等场站工程中实际应用提供借鉴意义。 关键词：大跨度不等跨;钢梁; 偏心法施工吊装 1、工程概况 南京地铁某停车场运用库建筑面积约为16899.4㎡。纵横向长度为316.4mx53.6m，总高度为10.55m（室外地坪至女儿墙顶）。主跨采用钢筋混凝土排架柱，钢梁及轻型板，主体结构根底选用600mm钻孔灌注桩根底;检查坑、整体道床以及检修平台的独立根底下采用换填砂夹石进行地基处理。 运用库主跨屋面结构采用钢梁及轻型板，此局部总重量约988t，其主钢梁等主要构件采用Q345B焊接变截面H型钢， 共由A～E和E～F两跨组成，其中A～E轴跨度为21.0m;E～F轴跨度为31.8m。此两跨钢梁由5段变截面H型钢梁拼装构成，在E轴处为左右连体成一段形成连续钢梁，属于大跨度、不等跨的H型钢拼接连续梁。代表性大跨度、不等跨钢梁具体参数如下： 吊装场地：根据地质报告及结构根底设计图，吊装场地为回填素土，厚度约1m～2m，下卧层为粉质黏土，承载力为180kPa。 2、吊装工艺选择与确认 2.1常规H型钢吊装工艺 由于建筑造型和结构形式的不同，施工现场条件的千差万别，所以每一种吊装方法都有各自的支持条件。常规的钢梁吊装方法有：分条分块安装法、结构滑移法、支撑架滑移法、整体吊装法、整体提升法等。 2.2变截面H型钢吊装工艺确认 2.2.1吊装方案选择 根据以上所列本工程特点，从吊装方案选择应从适用性、可靠性、经济性三个方面分析，既不能采用需铺设滑移轨道的结构滑移法、支撑架滑移法。既无法采用整体吊装法、整体提升法等。原因是整体吊装法、整体提升法对投入设备的要求高，一般需大型吊装设备配合少量小型吊机进行辅助吊装，占用场地大，效率低且费用高，且整体吊装对大跨度长细比大的钢梁，不易控制钢梁变形，对安装精度误差较大。 2.2.2吊装工艺选择 根据分条分块安装方案，对不等跨连续钢梁进行技术分块，分块后的钢梁，由大偏心构件变化成为小偏心构件，且重量小，稳定性高，吊装方便，设备选型种类丰富，故可以采用分条分块法对不等跨连续钢梁进行偏心吊装。 2.3偏心吊装施工要点 （1）按不等跨连续钢梁分块、吊装方案进行设计 （2） 需对吊装场地进行验算和平整，以满足吊装设备和工艺的要求。 （3）需对吊装过程中的构件保护进行设计。 3变截面H型钢吊装施工要点 3.1 H型钢分块情况及吊点布置 3.1.1对不等跨连续钢梁分块 本工程的钢梁形状不规那么，为变截面H型钢梁，钢架轴线间跨度分别为：31.8m和21.0m，截面形式及最大单梁重量，表中所述各梁均属于高截面、较大跨度的门式桁架结构。单榀最不利荷载长31.8m，最大重量10.745吨。 既保证吊装设备的选型经济性，又要兼顾吊装过程的平安性、吊点的可靠性及中间落架时钢梁稳定性等3个方面，需对不等跨连续钢梁进行合理分块。 3.1.2对吊点设置布置 主吊点的设置需考虑主吊吊重的分布，需要确定重心在立体空间的准确位置，而不仅仅是某一方向上的坐标位置，但长度过大，刚性缺乏，位置了大型偏心物件的吊装要根据现场的实际情况来选择合理的吊点位置和调整方法。对型钢结构的吊装来说，一般情况下先根据结构特点选择吊点位置及数量，本工程的钢梁主吊点经过计算确定其重心位置，再根据吊点和重心的空间位置通过计算确定吊索的长度。最终本工程采用双吊点起吊，吊点位置根据现场实际情况调整后，如图2所示。钢丝绳与钢梁保持约60°夹角。 3.2  吊装设备及吊块场地承载力验算 （1）根据分块后A、B块最大重量为10t，最大吊装作业半径为8米。经计算选用1台QY50C 50T汽车吊及1台QY25C 25T汽车吊来吊装钢结构大梁。 （2）由于汽车吊需站位在场内的回填土上或便道上进行吊装作业，考虑到汽车吊自重很大，吊装过程中转位时相应的轮轴荷载也很大，汽车吊就位后，汽车吊的自重就转移到4个支腿上，相应支腿下集中力很大，在吊装时主臂回转过程中，也经常会出现4个支腿受力不均的现象，甚至出现3个支腿受力的最不利情况，此时某个支腿受到的集中力可到达4支腿平均集中力的1.5倍以上。为保证吊装顺利进行，防止在吊装时发生支腿处地面沉陷引起吊机侧翻等事故，需验算安装过程中安装设备作业时对地基承载力的大小。 本工程施工场内，汽车吊行走及打脚位置回填土为建筑破碎砼道渣土及原有施工用便道，地基承载力至少能到达0.6MPa。 QY50C 50T汽车吊及1台QY25C 25T汽车吊在吊装作业时，荷载组合按动载考虑，即恒载系数取1.2，动载系数取1.4，经计算其接地比压为0.1MPa，到达平安要求。 4、吊装施工 4.1 起吊前对构件的保护 由于偏心吊装时，不采用焊接吊耳钢，采用钢丝绳绑扎构件，会出现局部区域应力集中大小超过构件本身强度，故对构件及钢丝绳进行保护： （1）、在构件四角做包角（用半圆钢管内夹角钢）以防止钢丝绳刻断。 （2）、在绑扎点处为防止H形钢梁局部挤压破坏，增加临时加强胫板. 4.2吊装施工顺序 钢梁的特点是跨度大（即构件长）侧向刚度很小，為了确保质量、平安、提高生产效率，减少劳动强度，根据现场条件和起重设备能力，最大限度地扩大地面拼装工作量，将地面组装好的钢梁吊起就位，并与柱连接。 （1）在A～E轴在地面拼接好的三段一榀主钢梁起吊安装，依次吊装钢梁安装完毕; （2）在F～E轴将在地面上拼接完毕的二段一榀主钢梁起吊安装，依次吊装，在空中与安装完毕悬挑的A～E轴钢梁，用高强螺栓对接，直至安装完毕; 4.5 偏心吊装过程 第一步：钢构件地面拼装成单榀钢架，地面起吊;吊装前应事先确定吊点，并进行试吊，原地起吊30～50cm，吊装前钢梁两端用麻绳稳定，并随钢梁起吊至砼柱顶; 第二步：汽车吊吊起钢梁后升至混凝土柱上方20～30cm后，通过溜绳牵拉，使钢梁缓慢旋转，到达安装位置上方后缓慢下放，使屋架端部中心线与柱头中心轴线对准;调整钢梁位置，使之与柱顶预埋螺栓就位; 第三步：将钢梁缓慢下放、就位，紧固螺栓，使钢梁与混凝土柱连成一体。应在将钢梁上部安装钢板与抗风柱预埋件用安装螺栓固定，形成稳定体系前方可卸钩。 第四步：高强螺栓完成空中钢梁对接：，钢梁起吊就位后，两块安装钢板先用钢钎使螺栓孔对准备;再用不少于1/4数量的安装螺栓完成安装钢板的临时固定;调整使螺栓孔完全对齐，其余螺栓孔用高强螺栓半拧固定;利用高强螺栓替换临时安装螺栓半拧固定;从中间向四周完成高强螺栓终拧。 第五步：观察周围状况，确保平安情况下，松吊钩，进行下一轮钢梁吊装。 5、结语 该工程共吊装24轴不等跨连续钢梁，共计144个变截面H型钢。根据分块后偏心吊装方法，按时保质完成了安装任务，所有对接拼装无一例重吊或重装情况，检测合格率为100%，经测量结构变形均处于设计要求范围内。 不等跨变截面连续钢梁，吊装方案选形需因时因地，并根据既有结构灵活选择，随着社会的不断开展，工程建设行业也在不断壮大，各种各样的施工难题不断涌现，这就需要我们的建设者开动脑筋，不断开发出新技术新方法，从而提高施工效率，取得 经济效益，更大程度地保障施工的平安与质量。 参考文献： [1]JGJ 276-2022建筑施工起重吊装工程平安技术标准【s】。 [2]江正荣.建筑施工工程师手册：第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.。