高空鋼結構跨越層平移法施工工法

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高空鋼結構跨越層平移法施工工法[轉帖]

編制單位：中國建筑第三工程局
批準部門：中華人民共和國建設部
工法編號：YJGF—35—98
主要執(zhí)筆人：鐘建國郭桂芳
高空鋼結構跨越層是將兩棟相對、且具有一定距離的塔樓，在高空中連接起來，形成完整的“門”字立面。這一建筑設計手法，使建筑物外觀顯得新穎獨特、氣勢宏偉，但給工程施工安裝帶來了很大的難度：橫跨兩棟塔樓的多根主承力構件——大型組合鋼梁，超重、超長。最直接的施工方法是采用重型塔吊將整根大梁吊裝就位，但機械利用率太低，施工成本極高，不是經(jīng)濟的解決方案；常規(guī)的“土法”使用扒桿，多臺吊裝就位，需要多次移動扒桿，施工復雜、進度慢且安全風險大。
本工法所采用的分段吊裝拼接，頂推跨越，平移就位的先進施工技術，成功地解決； 這一難題，開創(chuàng)了利用小噸位起重機械懸空安裝長、大、重的大跨度構件的新路，達到了投入省、工效高、施工安全的效果。
1、特點和適用范圍
1.1特點
高空鋼結構跨越層平移法施工技術有以下特點：
1.1. 1利用塔樓現(xiàn)有的常規(guī)施工塔吊，自行設計制作簡單的安裝組裝拖移平臺及平移軌道，使用常規(guī)的手拉葫蘆牽引，僅這些設備，就可將超重、超長的大跨度組合鋼梁懸空安裝就位，而無需重型專用塔吊，節(jié)省了大量機械費用。
1.1. 2鋼結構跨越層組合大梁由于是在高空塔樓操作平臺上進行分段吊裝拼接，因此無需很大的施工場地，也不受建筑物內部結構形式的限制，有利于現(xiàn)場的文明施工。
1.1. 3工藝可靠，專用機具簡單，在塔樓操作平臺上分段吊裝拼接滾動跨越，平移就位鋼大梁，操作人員始終在塔樓范圍內施工，避免了高空懸空作業(yè)，有利于確保施工質量、安全和施工進度。
1.2. 適用范圍
該工法適用高層、超高層鋼結構跨越層的超重、超長大跨度組合型大梁的吊裝就位。
2、工藝原理
高空鋼結構跨越層平移法是利用一側塔樓安裝組裝平臺，將跨越層主鋼大梁按現(xiàn)場塔吊能吊起的重量分解制成若干段，按拼裝順序由塔吊吊運主大梁各段到平臺是組裝，利用已安裝好的滑移軌道，用牽引設備（手拉葫蘆）拖移大梁由一端伸向另一端，組裝一段拖移一段，直至大梁支承在兩塔樓之間，最后準確就位。
3、施工程序
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3.1將在工廠預制的主鋼大梁運抵施工現(xiàn)場，該大梁在預制時，就按現(xiàn)場塔吊能吊起的重量分成若干段，并編上號。
3.2當兩座塔樓施工到鋼結構跨越層大梁底部時，分別在兩座塔樓墻上安裝組裝拖移平臺、平移軌道及其它安裝設備。
3.3將輔助標準節(jié)吊運到靠近塔吊的南塔樓組裝平臺上。
3.4將主大梁第一段構件用塔吊吊運到南塔樓組裝平臺上，與輔助標準節(jié)拼接。
3.5用對面的北塔樓上的兩個5噸手拉葫蘆牽引拖移滾動大梁，由南塔樓伸向北塔樓，組裝一段，拖移一段，直至大梁支承在兩塔樓之間。
3.6用手拉葫蘆拉動大梁在C、H軸平移軌道滑動，到設計位置，使用四個15噸機械式千斤頂將大梁兩端同步頂升100mm高，抽出下部軌道，降下大梁，精確就位，如附圖-1所示。
3.7按同樣方法安裝其它大梁。
4、操作要點
4.1主大梁安裝施工準備：
4.1.1主大梁分段構件按安裝順序編號；
4.1.2主大梁底墊板應埋設正確，并應控制標高水平；
4.1.3南塔樓組裝平臺預埋構件和北塔樓滾動平臺預埋構件要求正確預埋；
4.1..4C、H軸平移軌道預埋構件要求正確預埋；
4.1.5搭設南、北塔樓的組裝平臺、平移軌道，控制在同一水平面上，水平高低差應小于1/1000，安裝輔助設施。
4.2主大梁分段吊運、拼裝拖移和準確就位。
4.2.1用塔吊把輔助標準節(jié)和主大梁第一段構件吊運到南塔樓的組裝平臺上拼為一體；在C、H 軸/9軸處安裝好承力門架，并用兩根斜桿穩(wěn)固門架；
4.2.2用安裝于北塔樓K軸/9軸處的拖移機械（手拉葫蘆）將拼裝組合體自南向北拖移一規(guī)定距離；
4.2.3把主大梁第二段構件吊運到組裝平臺上與第一段拼為一體，并在B軸組裝平臺兩側安裝好防傾滾輪架，將組裝體壓??；然后用設置在A軸/9軸兩側的限位葫蘆拉住主大梁兩側下翼緣；
4.2.4邊松限位葫蘆邊拖動主大梁再向北移動一規(guī)定距離，如此逐段拼接、拖移，直至將整根主大梁拼接完畢到縱向設計位置。在主大梁第一段首段拖移至北塔樓剪力墻H軸線后拆除輔助標準節(jié)和限位葫蘆，待下次安裝使用；
4.2.5拆除承力門架、防傾滾輪架，在主大梁一側安裝上支承斜腹桿與C、H軸上的平移軌道相連作穩(wěn)定保險。用手拉葫蘆使主大梁在C、H軸平移軌道上滑動，平移至設計位置。如附圖-2示；
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4.2.6使用四個15噸機械式千斤頂將主大梁兩端同步頂升，把主大梁升高100mm，抽出平移軌道，降下大梁，放置在設計標高上。
4.2.7調整主大梁軸線位置，經(jīng)質檢合格后與墊板焊牢。
4.3主要施工措施
4.3.1鋼筋處理
對于塔樓為鋼筋混凝土結構的，鋼結構跨越層主大梁兩端是錨固在塔樓剪力墻上，而主大梁錨固段的剪力墻鋼筋，原圖紙設計為穿出主大梁鋼結構貫通，但在實際工作中，混凝土易使鋼筋跑位，無法保證全部鋼筋都對準鋼筋上的孔眼而穿過，在大梁底改一連接鋼板，與下部鋼筋焊塞相連；主大梁就位后，該連接鋼板與大梁下翼緣用角焊連接，上部鋼筋從上向下穿出大梁上翼緣再與下翼緣焊接。
4.3.2.主大梁安裝應急措施
4.3.2.1若外來電源突然停電，現(xiàn)場備有250KVA發(fā)電機組專供現(xiàn)場塔吊使用，使用鋼構件在半空中長時間停留發(fā)生意外。
4.3.2.2跨越施工前與氣象站加強聯(lián)系，獲得氣象資料，五級以上大風停止作業(yè)，并用支承斜腹桿把主大梁緊固，防止主大梁傾斜。
4.3.3計算復核：
以下幾個危險面點，須進行復核驗算；
4.3.3.1大梁拖移滑動各過程的中心位置是否處于承力面內。
4.3.3.2大梁拖移滑動達到最大懸挑長度時鋼梁下翼緣的局部穩(wěn)定，鋼梁的整體穩(wěn)定，強度和剛度（考慮風載和重力及施工荷載組合）。
4.3.3.3大梁拖移滑動過程的抗傾覆。
4.3.3.4各種預埋件的強度，穩(wěn)定性。
4.3.3.5各種工裝的強度、剛度、穩(wěn)定性。
5、機具設備
機具用量（表一）
序號名稱規(guī)格數(shù)量1 塔吊120t.m 1臺2 汽車吊NK——250 1臺3 平板車10t 2臺4 CO2保護焊機NBC——400——1 2臺5 直流焊機AX——500 6臺6 空壓機0.6m3 2臺7 烘烤箱0.25m3 1臺
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工具和料具用量（表二）
序號名稱規(guī)格數(shù)量1 手拉葫蘆10t 2臺2 手拉葫蘆5t 2臺3 手拉葫蘆1.5t 4臺4 手拉葫蘆5t 2臺5 鋼絲繩φ21.5(6×37) 400m 6 鋼絲繩φ28(6×19) 100m 7 鋼絲繩φ7(1×19) 400m 8 麻繩200m 9 滑車單輪閉口(L15噸) 2個10 鋼絲繩軋頭Y——8 20件11 鋼絲繩軋頭Y——22 20件12 索具卸扣0.5# 10件13 索具卸扣4.1# 20件14 索具卸扣6.8# 4件15 電動力矩扳手4套16 焊條保溫筒5Kg 2個17 螺旋千斤頂15t 4臺18 碳弧氣刨槍2把19 經(jīng)緯儀及標桿1套20 枕木150×200 10m3
技術裝備用量（表三）
序號名稱規(guī)格數(shù)量1 支承滾輪平臺工40鋼8噸；鋼板、槽鋼10噸；無縫管5噸（φ265×35，φ219×8，φ159×6.5）；圓鋼四噸（φ110，φ100） 2座2 平移軌道δ=20鋼板20噸2組3 承力門架鋼板、槽鋼8噸2付4 臨時支承16噸5 預埋件（φ25，φ30，δ=20） 12噸
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6、勞動組織
序號工種數(shù)量1 管理人員5名2 吊裝工8名3 鉚工8名4 電工2名5 焊工8名6 鉗工4名7 機修工2名8 測量工2名9 普工4名
7、質量標準
7.1鋼結構制作及安裝符合<<鋼結構工程施工及驗收規(guī)范>>(GB50205—95)要求;
7.2各構件按照施工順序進行編號,確保安裝有條不紊;
7.3安裝前嚴格按照設計及驗收規(guī)范對制成品進行復檢,不合格不準安裝,并組織人員及時返修,由于運輸造成的變形在安裝前必須校正;
7.4所有計算器具在使用之前必須進行校驗,合格后方能使用;
7.5所有料局及技術準備應是合格產(chǎn)品,并有出廠合格證.
8、安全措施
8.1防風措施
及時掌握天氣日報及旬報.當風力達到五級以上時,嚴禁吊裝作業(yè)并應將未固定構件或其它活動構件牢固穩(wěn)定.
8.2防墜落措施
8.2.1吊裝作業(yè)區(qū)設置安全警戒線,并有專門安全員看護;
8.2.2禁止向下拋擲任何物品;
8.2.3懸空作業(yè)佩戴安全帶,所有現(xiàn)場人員戴安全帽;
8.2.4高空人員穿防滑靴。
8.3防機電事故措施
塔吊在吊裝前要檢查是否處于正常狀態(tài)；塔吊工要同意指揮，統(tǒng)一聯(lián)系信號，并配備對講機互相保持密切聯(lián)系。
9、技術經(jīng)濟指標分析
以深圳佳寧娜友誼廣場工程為例：
9.1經(jīng)測算，本工法實施措施費60萬元；若采用專用重型塔吊（至少750t.m）吊裝，
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深圳地區(qū)還找不到，從其他地方租賃其進、退場費、基礎制作費及臺班費至少需160萬元，此法節(jié)省了大量的機械費用；
9.2若采用扒桿吊裝方案，技術措施復雜、安全性差，工期需90天以上，而采用本工法施工，僅用50天；
可見，本工法具有其它施工方法無可比擬的優(yōu)越性。
10、工程實例
深圳佳寧娜友誼廣場總建筑面積132593m2，地下三層，地上三十三層，建筑總高度106.2m，是集商業(yè)、辦公、住宅于一體的綜合性高層建筑。
該工程在第二十五至三十二層的豎向位置，設計有一個鋼結構跨越層，將南北塔樓連接起來，形成“門”立面，跨度25.2m，高八層，頂層和底層作為主承力結構層，每層由五根大型組合“工”字梁作為主承力構件，梁高2.93m，翼寬0.8m，重量超過1t/m，最大單件長43.2m，重50.3t。
該工程采用本工法施工，施工質量被當?shù)卣|量監(jiān)督部門評為優(yōu)良，施工期間，未發(fā)生一起安全工傷事故，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
該工程于一九九七年四月二十八日經(jīng)過中建總公司組織專家鑒定：深圳佳寧娜友誼廣場的鋼結構跨越層施工技術在高層民用建筑中開創(chuàng)了國內先例，達到了國內領先水平，為高空鋼結構跨越層施工提供了經(jīng)驗。