高空鋼結(jié)構(gòu)跨越層平移法施工工法

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高空鋼結(jié)構(gòu)跨越層平移法施工工法[轉(zhuǎn)帖]

編制單位：中國建筑第三工程局
批準(zhǔn)部門：中華人民共和國建設(shè)部
工法編號(hào)：YJGF—35—98
主要執(zhí)筆人：鐘建國郭桂芳
高空鋼結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)手法，使建筑物外觀顯得新穎獨(dú)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(gòu)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(jī)械利用率太低，施工成本極高，不是經(jīng)濟(jì)的解決方案；常規(guī)的“土法”使用扒桿，多臺(tái)吊裝就位，需要多次移動(dòng)扒桿，施工復(fù)雜、進(jìn)度慢且安全風(fēng)險(xiǎn)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(jìn)施工技術(shù)，成功地解決； 這一難題，開創(chuàng)了利用小噸位起重機(jī)械懸空安裝長、大、重的大跨度構(gòu)件的新路，達(dá)到了投入省、工效高、施工安全的效果。
1、特點(diǎn)和適用范圍
1.1特點(diǎn)
高空鋼結(jié)構(gòu)跨越層平移法施工技術(shù)有以下特點(diǎn)：
1.1. 1利用塔樓現(xiàn)有的常規(guī)施工塔吊，自行設(shè)計(jì)制作簡單的安裝組裝拖移平臺(tái)及平移軌道，使用常規(guī)的手拉葫蘆牽引，僅這些設(shè)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(jī)械費(fèi)用。
1.1. 2鋼結(jié)構(gòu)跨越層組合大梁由于是在高空塔樓操作平臺(tái)上進(jìn)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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jī)具簡單，在塔樓操作平臺(tái)上分段吊裝拼接滾動(dòng)跨越，平移就位鋼大梁，操作人員始終在塔樓范圍內(nèi)施工，避免了高空懸空作業(yè)，有利于確保施工質(zhì)量、安全和施工進(jìn)度。
1.2. 適用范圍
該工法適用高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)跨越層平移法是利用一側(cè)塔樓安裝組裝平臺(tái)，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(yùn)主大梁各段到平臺(tái)是組裝，利用已安裝好的滑移軌道，用牽引設(shè)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(zhǔn)確就位。
3、施工程序
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3.1將在工廠預(yù)制的主鋼大梁運(yùn)抵施工現(xiàn)場，該大梁在預(yù)制時(shí)，就按現(xiàn)場塔吊能吊起的重量分成若干段，并編上號(hào)。
3.2當(dāng)兩座塔樓施工到鋼結(jié)構(gòu)跨越層大梁底部時(shí)，分別在兩座塔樓墻上安裝組裝拖移平臺(tái)、平移軌道及其它安裝設(shè)備。
3.3將輔助標(biāo)準(zhǔn)節(jié)吊運(yùn)到靠近塔吊的南塔樓組裝平臺(tái)上。
3.4將主大梁第一段構(gòu)件用塔吊吊運(yùn)到南塔樓組裝平臺(tái)上，與輔助標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拼接。
3.5用對面的北塔樓上的兩個(gè)5噸手拉葫蘆牽引拖移滾動(dòng)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(dòng)大梁在C、H軸平移軌道滑動(dòng)，到設(shè)計(jì)位置，使用四個(gè)15噸機(jī)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(diǎn)
4.1主大梁安裝施工準(zhǔn)備：
4.1.1主大梁分段構(gòu)件按安裝順序編號(hào)；
4.1.2主大梁底墊板應(yīng)埋設(shè)正確，并應(yīng)控制標(biāo)高水平；
4.1.3南塔樓組裝平臺(tái)預(yù)埋構(gòu)件和北塔樓滾動(dòng)平臺(tái)預(yù)埋構(gòu)件要求正確預(yù)埋；
4.1..4C、H軸平移軌道預(yù)埋構(gòu)件要求正確預(yù)埋；
4.1.5搭設(shè)南、北塔樓的組裝平臺(tái)、平移軌道，控制在同一水平面上，水平高低差應(yīng)小于1/1000，安裝輔助設(shè)施。
4.2主大梁分段吊運(yùn)、拼裝拖移和準(zhǔn)確就位。
4.2.1用塔吊把輔助標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和主大梁第一段構(gòu)件吊運(yùn)到南塔樓的組裝平臺(tái)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(jī)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(gòu)件吊運(yùn)到組裝平臺(tái)上與第一段拼為一體，并在B軸組裝平臺(tái)兩側(cè)安裝好防傾滾輪架，將組裝體壓??；然后用設(shè)置在A軸/9軸兩側(cè)的限位葫蘆拉住主大梁兩側(cè)下翼緣；
4.2.4邊松限位葫蘆邊拖動(dòng)主大梁再向北移動(dòng)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(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(cè)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(xiǎn)。用手拉葫蘆使主大梁在C、H軸平移軌道上滑動(dòng)，平移至設(shè)計(jì)位置。如附圖-2示；
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4.2.6使用四個(gè)15噸機(jī)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(shè)計(jì)標(biāo)高上。
4.2.7調(diào)整主大梁軸線位置，經(jīng)質(zhì)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(jié)構(gòu)的，鋼結(jié)構(gòu)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?jiān)O(shè)計(jì)為穿出主大梁鋼結(jié)構(gòu)貫通，但在實(shí)際工作中，混凝土易使鋼筋跑位，無法保證全部鋼筋都對準(zhǔn)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(yīng)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(jī)組專供現(xiàn)場塔吊使用，使用鋼構(gòu)件在半空中長時(shí)間停留發(fā)生意外。
4.3.2.2跨越施工前與氣象站加強(qiáng)聯(lián)系，獲得氣象資料，五級(jí)以上大風(fēng)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(jì)算復(fù)核：
以下幾個(gè)危險(xiǎn)面點(diǎn)，須進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算；
4.3.3.1大梁拖移滑動(dòng)各過程的中心位置是否處于承力面內(nèi)。
4.3.3.2大梁拖移滑動(dòng)達(dá)到最大懸挑長度時(shí)鋼梁下翼緣的局部穩(wěn)定，鋼梁的整體穩(wěn)定，強(qiáng)度和剛度（考慮風(fēng)載和重力及施工荷載組合）。
4.3.3.3大梁拖移滑動(dòng)過程的抗傾覆。
4.3.3.4各種預(yù)埋件的強(qiáng)度，穩(wěn)定性。
4.3.3.5各種工裝的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。
5、機(jī)具設(shè)備
機(jī)具用量（表一）
序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1 塔吊120t.m 1臺(tái)2 汽車吊NK——250 1臺(tái)3 平板車10t 2臺(tái)4 CO2保護(hù)焊機(jī)NBC——400——1 2臺(tái)5 直流焊機(jī)AX——500 6臺(tái)6 空壓機(jī)0.6m3 2臺(tái)7 烘烤箱0.25m3 1臺(tái)
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工具和料具用量（表二）
序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1 手拉葫蘆10t 2臺(tái)2 手拉葫蘆5t 2臺(tái)3 手拉葫蘆1.5t 4臺(tái)4 手拉葫蘆5t 2臺(tái)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(gè)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(dòng)力矩扳手4套16 焊條保溫筒5Kg 2個(gè)17 螺旋千斤頂15t 4臺(tái)18 碳弧氣刨槍2把19 經(jīng)緯儀及標(biāo)桿1套20 枕木150×200 10m3
技術(shù)裝備用量（表三）
序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1 支承滾輪平臺(tái)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(shí)支承16噸5 預(yù)埋件（φ25，φ30，δ=20） 12噸
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6、勞動(dòng)組織
序號(hào)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(jī)修工2名8 測量工2名9 普工4名
7、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
7.1鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝符合<<鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范>>(GB50205—95)要求;
7.2各構(gòu)件按照施工順序進(jìn)行編號(hào),確保安裝有條不紊;
7.3安裝前嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及驗(yàn)收規(guī)范對制成品進(jìn)行復(fù)檢,不合格不準(zhǔn)安裝,并組織人員及時(shí)返修,由于運(yùn)輸造成的變形在安裝前必須校正;
7.4所有計(jì)算器具在使用之前必須進(jìn)行校驗(yàn),合格后方能使用;
7.5所有料局及技術(shù)準(zhǔn)備應(yīng)是合格產(chǎn)品,并有出廠合格證.
8、安全措施
8.1防風(fēng)措施
及時(shí)掌握天氣日報(bào)及旬報(bào).當(dāng)風(fēng)力達(dá)到五級(jí)以上時(shí),嚴(yán)禁吊裝作業(yè)并應(yīng)將未固定構(gòu)件或其它活動(dòng)構(gòu)件牢固穩(wěn)定.
8.2防墜落措施
8.2.1吊裝作業(yè)區(qū)設(shè)置安全警戒線,并有專門安全員看護(hù);
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(jī)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(hào)，并配備對講機(jī)互相保持密切聯(lián)系。
9、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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(shí)施措施費(fèi)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(jìn)、退場費(fèi)、基礎(chǔ)制作費(fèi)及臺(tái)班費(fèi)至少需160萬元，此法節(jié)省了大量的機(jī)械費(fèi)用；
9.2若采用扒桿吊裝方案，技術(shù)措施復(fù)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(shí)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(shè)計(jì)有一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)層，每層由五根大型組合“工”字梁作為主承力構(gòu)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(zhì)量被當(dāng)?shù)卣|(zhì)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(jì)效益和社會(huì)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(jié)構(gòu)跨越層施工技術(shù)在高層民用建筑中開創(chuàng)了國內(nèi)先例，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，為高空鋼結(jié)構(gòu)跨越層施工提供了經(jīng)驗(yàn)。