高空大跨度钢连廊临时斜拉法安装技术

高空大跨度钢连廊临时斜拉法安装技术

目前高空钢连廊安装方法主要有搭设平台原位散拼法、整体提升法。对于跨度大、位置高、吨位较小的钢连廊来说，搭设平台原位散拼措施费用很高、安全性差、工期长；整体提升法虽能保证质量和安全，但由于吨位小，导致单位工程量措施费用高。通过研究制定了增设斜拉索、无需搭设脚手架平台进行空中散拼的方案，结果表明：保证了施工质量和安全，经济效益显著。

高层建筑；大跨度；钢连廊；安装；斜拉索

前 言

中国生物技术学术中心2、3号楼位于北京市五棵松附近，地上12层，钢结构连廊位于7、8层，如图1所示，其跨度为26m，宽8.4m，层高3.725m。下层主梁标高23.29m，距离下沉广场地面30m。连廊一端为焊接连接，另一端支撑在活动的橡胶支座上。钢连廊材质均为Q345B。主梁共6根，规格为H450×250×12×20的焊接H型钢，最大重量4.2t；次梁为焊接H型钢，重约1.1t；支撑构件为□200×10的方钢管，重约0.2t。整个钢连廊重 65t。

安装时土建及其他专业正在施工，外围搭设了双排脚手架。只有连廊所在位置的脚手架已经拆除。现场塔吊在主梁位置起重量为4.27t，只能满足单根主梁的起重要求。

图1 生物中心钢连廊照片

一、安装方案选择

方案1满堂红脚手架承重平台高空散拼法

钢连廊距离地面约30m，连廊宽度8.4m。南北方向临空，脚手架平台整体稳定性难以保证，费用相当巨大。搭设脚手架所需时间长，导致总工期加长。

方案2计算机控制油压千斤顶整体提升

该连廊一端搭接在混凝土牛腿和橡胶支座上，不能直接提升到位，不便于施工；采用该方案需要全部拆除自下而上的脚手架，对其他专业施工影响大；该连廊总吨位约65t，采用该方案虽然安全和质量均能保证，但单位措施费用过高。

方案3增设临时斜拉索、空中散拼法

主梁规格小，跨度大，安装过程中挠度和稳定性不够，通过增设斜拉索以保证稳定性，连廊形成整体桁架后再拆除斜拉索。该方案措施费用低，通过在下方设置安全网等措施能够保证施工的安全。

以上三个方案综合对比如表1所示。

表1 方案综合对比表

通过综合对比分析，决定采用方案3。

二、方案的实施

1.整体施工顺序

主梁拼接→吊装下层主梁→吊装下层次梁和压型板→安装下层竖向支撑→吊装中层主梁→吊装中层次梁和压型板→安装上层竖向支撑→吊装上层主梁→吊装上层次梁和压型板。

2.主梁拼装

主梁分三段加工，在现场拼装成整体。利用水平仪和钢尺进行测量，确保钢梁尺寸和拱度符合要求。

3.下层主梁的吊装与固定

（1） 由于主梁截面规格为 H450×250×12×20，跨度为26m，稳定性差，所以吊点位置利用计算软件对其吊装稳定性进行验算，根据验算结果最终确定适当的吊点位置。

（2）试吊：主梁吊装设置四个吊点，先进行试吊，塔吊缓慢起升，使主梁脱离支撑位置20cm，悬停5分钟。

（3）正式吊装：试吊无误后正式吊装。主梁两端就位后将焊接的一端与预埋板定位焊固定。

（4）设置主梁斜拉索

如图2所示，主梁采用对称的四根斜拉索拉结，斜拉索下端拉结在主梁中间与腹杆的节点两侧1m处，上端与12层混凝土梁捆绑 （见图3），加力装置为10t倒链。钢丝绳的规格按照承受钢连廊下层和中层构件全部重量选择。

斜拉索设置方法如图4所示，上端事先固定好，倒链处于最长状态。主梁就位后，塔吊不摘钩。操作人员在主梁另一侧牵拉麻绳，协助将斜拉索下端牵引至主梁中部。再由操作人员将其挂在拉结耳板上。

（5）斜拉索加力：四根斜拉索挂好后，挂钩人员回到混凝土结构上。通过倒链同时对斜拉索加力，在混凝土楼面上观测主梁拱度。起拱达到4cm时，停止加力。经计算，主梁在自重作用下挠度约为6.5cm，故此时钢梁两端不会脱离支座，可以施工。

（6）摘钩：斜拉索加力完毕后，人员沿着主梁移动到吊耳处摘钩。

（7）焊接主梁：钢梁就位后，焊接主梁与预埋板之间的焊缝。

4.吊装、焊接下层次梁和压型板

次梁与主梁为螺栓连接，次梁吊装时人员需骑在主梁上。次梁安装后铺设压型板。

5.吊装中层主梁

中层主梁也采用塔吊吊装，预先将三根竖向支撑安装在下层主梁上，中层主梁就位后直接支撑在两端支点及竖向支撑上，如图5所示，无需对中层主梁临时拉结。

为了便于主梁就位，8根斜拉索中内侧的4根可以暂时拆除，由于下层两根主梁和次梁已经组成一个整体，主梁的侧向稳定性能够保证。

6.吊装、焊接下层竖向杆件

竖向杆件采用塔吊吊装就位，安装顺序为从主梁中部向两侧展开。过程中注意观测下层主梁的拱度。全部吊装固定完毕后，起拱值应为35mm，如果不足，则通过斜拉索进行调整。调整到位后，对竖向杆件焊缝焊接。焊接过程中也要利用水平仪对连廊拱度进行观测。

7.吊装、焊接中层次梁和压型板

下层竖向杆件安装、焊接、检验无误后开始吊装剩余的中层次梁和压型板，施工方法与下层次梁和压型板施工方法相同。

8.卸载斜拉索

在下层和中层主梁安装完毕，腹杆安装焊接到位，全部焊接完毕后对斜拉索缓慢卸载，卸载时利用水平仪观测连廊拱度。

9.吊装上层主梁、竖向杆件、次梁和压型板

上层主梁、竖向腹杆、次梁和压型板吊装方法与中层主梁等的方法相同。上层主梁施工照片见图6。所有钢构件安装焊接完毕，浇筑混凝土前起拱值为15mm。

10.安全防护措施

该方案为高空作业，除了严格遵守相关的建筑安全施工管理规定外，还必须做好以下几方面的防护工作：

（1）如图1所示，作业面及其以外3m范围内均需满铺安全网。安全网四周绑扎在Φ12的钢丝绳上，四角上的钢丝绳分别捆扎在混凝土柱上。

（2）安全网下方设置警戒线，非施工人员严禁进入，并由专人监控。

（3）沿主梁位置旁侧，混凝土结构之间设置安全绳 (Φ10钢丝绳)，两端捆绑在混凝土柱上。凡到钢梁上作业的人员必须将安全带系在安全绳上，由专职安全员对防护措施检查无误后才允许其作业。

（4）作业面下方可燃物必须清理干净，派专人看火。焊接作业时必须设置接火盆。

（5）在每层连廊压型板铺设后，临空位置及时设置护栏。

（6）每一步施工作业必须在统一指挥下进行，每一个环节防护措施经检查无误后方可作业。

三、实施效果

钢连廊全部安装时间为10天。最终连廊拱度为2cm，质量满足设计要求，施工中未发生任何事故。施工措施费用远远低于搭设脚手架平台进行散拼和计算机控制油压千斤顶整体提升方案。该工程中其他单位承建的另一座钢连廊也完全按照此方案实施，效果良好。

四、总 结

1.对于吨位较小的高空大跨度钢连廊结构，采用满堂红脚手架平台空中散拼方案和整体提升方案所需的费用均较高。采用增设斜拉索、空中散拼方案，施工简便对其他专业施工影响小，能够保证施工安全和质量，措施费用低，施工进度快。

2.由于安装作业为悬空作业，为了确保施工安全，铺设安全网、设置安全绳等各项防护措施必须到位。

TU391

C

1671-3362（2010）03-0028-03

中国新兴建设开发总公司）