大跨度结构整体滑移技术 - 图文

大跨度空间结构整体滑移技术

李东兴 康金涛 张 鹏

（北京天润建设工程有限公司，北京， ）

摘要：以北京银帆〃西雅图工程中央天井顶大跨度钢管桁架整体拼装滑移为实例，介绍了在高空大跨度无法使用任何起重设备的情况下，可以利用简单起重工具进行大空间钢结构的整体拼装、滑移,同时所有施工人员在天井以外施工，保证了作业人员的人身安全。 关键词：大跨度；钢桁架；运输；拼装；滑移； 1. 工程概况

银帆·西雅图工程商业楼中央天井顶部为钢管桁架，主桁架为Ф219*8+Ф159*6无缝钢管相贯线连接，屋面钢索张拉玻璃幕墙结构，结构高度位于屋面64.5m标高位置，天井最大跨度28.2m,最小跨度21.5m，覆盖面积532.0m2,钢结构与混凝土结构为预埋件销栓连接，钢结构间为焊接。

四榀钢管桁架及周边附属钢架总重约37.0t,该钢结构下部相关混凝土结构及预埋件已提前施工完毕，现将钢管桁架及周边钢架拼装后一次性整体滑移就位。

本文主要介绍了该工程在高空中央天井位置无法使用机械的情况下，如何利用简单的起重工具进行大跨度空间钢管桁架的拼装和整体滑移，对类似工程提供了切实有用的施工经验。 2. 施工方案的选择

因本工程桁架跨度比较大（最长处28.2m），考虑制作、运输、吊装等方面的问题，将采用桁架工厂断开，现场拼接后整体滑移的方法进行施工，具体安装方法如下：

考虑桁架所处位置在标高64.5m, 同时综合考虑安全等因素，采用整体拼装滑移的方法进行施工，这种施工方法多用于钢网架安装。安装前先将待滑移钢结构用手扳葫芦固定于拼装面的滑道上，滑道采用现场原有20a槽钢加工制作，钢桁架拼装成整体后滑移到指定的安装位置。

注：滑道梁及滑道梁支柱均采用双20a槽钢加工制作，滑道支柱与屋面混凝土结构可靠连接。

3. 钢管桁架的运输

钢管桁架在制作车间应分解制作,每榀桁架分解成3小节,周边钢架每1.5m为1节,, 分解位置在各桁架及钢架的交接处，桁架运至现场前应先进行预拼装，拼装合格后再运至现场;

钢管桁架从制作车间运送到施工现场后，先用15t汽车吊将构件逐个吊至建筑物一层楼面边缘塔吊回转半径以内,因钢管桁架分解后每节重量不大于1.0t,可用塔吊直接吊至屋面钢管桁架拼装区域，吊至拼装区域时应分散摆放，使楼板均匀受力。 4. 钢管桁架的拼装及滑移 4.1. 钢桁架的拼装

由于钢桁架整体重量较大,钢桁架滑道下方需支顶,支顶采用钢管脚手架,要求立杆横纵向间距均不大于900mm,步距1200mm。钢桁架的滑道均采用20a槽钢制作,每侧3个滑道,滑道钢梁及支柱采用双20a槽钢背对背焊接,支柱与混凝土通过1块250mm×250mm×15mm的钢板连接,钢板用4M16化学锚栓固定在原混凝土梁上;支柱与滑道钢梁通过1块200mm×200mm×15mm的钢板焊接连接;具体方式见下图:

本桁架整体滑移时下部共设6个支撑点,每个支撑点位置设1个小滑车,在小车固定之前事先应在滑道上空载往返数次,检查通轨情况,发现受阻立即处理,滑移车应经常检查,及时检查轮轴等，检查无误后用木楔将滑车固定在滑道上的指定位置。

因桁架整体拼装后总重约37.0t,每个支撑点重约6.17t,需对钢梁强度进行验算; 钢滑道梁的受力计算(按简支梁考虑):

M=Pl/4+0.125ql2=52.50 KN·m M—钢梁跨中弯矩;

P—钢桁架轨道每个支点力的设计值,P=1.2×61.7KN=74.04KN; q—槽钢自重设计值, q=1.2×3×0.23KN/m=0.83 KN/m; l—钢梁滑道的净跨, l=2.80m;

槽钢强度计算：

M= 139.25N/m2

σ=

由于钢桁架跨度较大,桁架拼装总体上分两步; 第一步:主桁架的拼装;

井字形钢管桁架为钢结构的主要受力构件,先拼装此部位主桁架,拼装采用塔吊配合施工,钢桁架每个端部用1个5t的手扳葫芦临时固定,防止钢桁架移位；

第二步:主桁架周边附属钢架的拼装;

第二步拼装是在第一次拼装的基础上进行,拼装时注意各节点的焊接质量、位置、尺寸的正确，拼装时应对称拼装,避免桁架拼装时一侧过重产生倾覆，钢桁架焊接时固定在6个滑车上，钢桁架通过枕木将荷载传至滑车上；

4.2. 钢桁架的整体滑移

钢桁架整体安装结束后检查钢桁架在滑道上的定位、滑车和枕木的固定情况，确定无误后在桁架的尾部前、后各安装两个5t的牵引手扳葫芦,滑移前去掉桁架四个端部临时固定用的5t手扳葫芦，并逐个去掉滑车限位用的木楔,拉动手扳葫芦滑移桁架,边松动桁架后方手扳葫芦边拉动桁架前方手扳葫芦,当手扳葫芦需要向前移位置时，需停止滑动并逐个移动手扳葫芦在原结构上的固定位置，整体桁架的同步差≤50mm,滑车速度≤1.0m/min, 使得整体钢结构缓慢匀速的滑移到待安装位置,滑移过程中检查滚轮与滑轨的接触状态,若发现单轨承重,轮侧强烈摩擦轨侧,滑道钢梁变形等应及时处理,滑移到位后根据事先确定的安装位置对钢桁架进行纠偏,用千斤顶和手扳葫芦将其轴线和标高调整到位,确定位

置无误后通过升降千斤顶逐个去掉滑车和枕木,将桁架与与结构预埋件销栓连接,至此完成钢桁架整体滑移安装的全部工序:

牵引力的计算：

F?(f2r0.052.5??f3)R2?(??0.1)?370?18.5KN RR66f2---钢制轮与钢之间的滚动摩擦系数,取0.05; r----轴半径; R----钢轮半径; f3---滚动轮与轴间摩擦系数,取0.10; R2----钢桁架总重量标准值 ; 桁架用两个5t的手扳葫芦共100KN的力满足牵引力要求; 5. 钢桁架拼装滑移注意事项

由于现场属于多作业队交叉作业，所以必须确定危险源，设置安全标志牌、拉警戒线，设专人监管负责，以免现场人员遭到无意的损害。

吊装作业前，必须先行检查索具、支架，不得超过额定载荷。被损伤的钢绳，一律不得使用。正常磨损股丝应按规定更新。考察场地，确定拼装滑移路线。滑移时，必须正确把握构件重心，滑移应缓慢匀速进行。桁架两侧设置专用滑道，由专人控制，避免构件脱轨引发事故。

因雨雪，造成地面、构件上潮湿有水，雨雪停后焊接作业时，应用干木板或橡胶板垫于脚下，身体不得接触金属物体，避免触电。

现场设专职电工负责安装、维修和管理用电设备，严禁私拉乱接电器，拆接电必须找电工，临时接线不得使用裸线，电路架设要按规范要求进行，防止电线被碾压或被冰雪冻结面造成漏电，断电事故。电源开关、控制箱等设施要加锁，并设专人负责管理，防止漏电触电。

施工机具接入电源，必须经漏电开关、配电线路至用电设备实行二级到三级漏电保护，其末端漏电开关额定漏电动作电流不大于30mA，漏电不动作电流不小于15mA。手持电动工具和危险场所（潮湿或易导电的地方）漏电开关额定动作电流不大于15mA，漏电不动作电流不小于7mA。 6. 结语

本文通过介绍银帆·西雅图工程商业楼中央天井大跨度钢骨结构的整体拼装滑移全过程，指出在高空无法使用吊车（塔吊或汽车吊）的情况下，可以利用简单起重工具（手扳葫芦、滑道,千斤顶等）进行大型钢结构的运输和整体滑移安装。该方案灵活机动，安全高效。虽然是天井,但是所有施工人员均非高空作业，非常适合本工程的特点，对类似工程提供了切实有用的施工经验。 参考文献：

[1] 《建筑施工手册》（第四版）缩印本。北京：中国建筑工业出版社，2003。 附：钢桁架完成后照片

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6eh3.html