合肥市塘西河河口闸站枢纽旋转餐厅碟形钢结构安装技术

【摘要】本文首先介绍了碟形钢结构的布置结构形式和特点。根据其结构特点，阐述了碟形钢结构的安装工艺流程，重点叙述了中心柱、钢柱、桁架、网架的安装方法和技术。

【关键词】碟形；中心柱；球冠型网架；工艺流程；安装技术

1、工程概况

合肥市塘西河河口闸站枢纽旋转餐厅为直径为55m的碟形钢桁架结构，建筑物投影面积约为2300m2，建筑层数为地上主体二层，高度为16.742m。它采用中心设Φ2000×35mm钢管内灌混凝土的柱子，Φ53m圆周上均布18根钢柱，将高度12.9m钢管桁架连接一个圆形整体，以中心钢柱向圆周18根钢柱发散18榀主桁架，共二层，环向有次桁架和系杆，屋面为球冠型网架。

本工程采用Q345B方钢管、矩形钢管，柱、梁、支撑及其连接端板、节点板、加劲板均采用焊接，主檩条、屋面装饰性檩条、拉条、隅撑、支撑系统及檩托连接板等采用Q235钢。构件长度最长达12m、吊装分段最重为8t，吊装阶段桁架平面外刚度非常差，吊装极易产生变形，吊装作业复杂、难度大。根据本工程结构特点，现场施工选用1台50t汽车起重机作为主要钢梁拼装和现场吊装运输，配备一台130 t汽车起重机，一台80t汽车起重机，进行现场钢柱、桁架的吊装、网架的作业。

2、安装工艺流程

旋转餐厅的碟形钢桁架结构跨立在塘西河河道上方，主结构跨度达26.5m，安装高度为16.76m，河道宽度32m，吊装时起重机无法靠近安装点，如何较好实现建筑物整体安装曲面效果为本安装工程的难点所在。

根据本工程特点、现场环境等特点，结合工程总体施工进度计划制定安装工艺流程如下：

放轴线→复测水平→设置河口临时支撑钢柱、混凝土挡土墙上设置主桁架型钢支撑→安装一层主桁架→安装一层次桁架→安装钢柱→安装18根钢柱、外侧桁架→安装二层桁架→安装二层次桁架→安装外侧桁架→安装屋面网架。

3、主要部位安装技术

3.1钢桁架的安装

以旋转闸门中心柱为圆心及中心支撑点，钢桁架吊装按从下到上先主后次原则按序吊装，一层桁架安装完成后再进行钢柱安装。

3.2钢柱安装

钢柱GZ1共4根，单件重量7.8t，吊装时的作业半径8m，选用80t汽车吊；钢柱GZ2共14根，单件重量4t，吊装时的作业半径4～14m，选用70 t汽车吊。钢柱吊装时的垂直度控制，用2台经纬仪在2个垂直方向同时测量，钢柱上部预先设置吊耳及4根揽风绳的缆风固定板，吊装的垂直度用缆风进行调整。

塘西河河道两岸圆周上有12个混凝土预埋钢柱基础，有6个钢柱置于河道上方。这6个钢柱安装时（AHJ4、AHJ4a桁架），在河道的上、下游共设6个临时钢柱支撑。钢柱支撑用口300*300*14*9200mm方管。结合本工程的特点，利用河口闸闸体，在闸体顶部，沿用20mm钢板作为垫板进行加固，用L200*150*10mm角钢在闸体顶部将钢柱支撑和钢闸体焊接，以保证钢柱支撑的稳定。钢柱支撑的顶标高和下层主桁架的底标高相一致，这样主桁架的载荷由钢柱支撑承担。在临时钢柱上焊接牛腿，牛腿的标高和AHJ4中的钢柱底标高相一致，牛腿与河口闸上的垫板牢固连接，保证临时钢柱支撑的稳定。

3.3河道悬挑钢桁架的安装

河道上部悬挑桁架部分的安装是本工程的重点和难点。在河口闸顶部，沿上榀钢桁架轴线2.5m处设置三组加固钢垫板，每个加固钢垫板用20*2500*1500mm钢板与河口闸顶部焊接固定，并调好水平。这6个钢柱安装时（AHJ4、AHJ4a桁架），在河道的上下游各设3个临时钢柱支撑。钢柱支撑用口300*300*14mm方管型钢。结合本工程的特点，利用河口闸闸体，在闸体顶部，沿用20mm钢板作为垫板进行加固，用口300*300*14mm钢柱作为临时支撑，在临时钢柱上焊接牛腿，牛腿的标高和AHJ4中的钢柱底标高相一致，牛腿与河口閘上的垫板牢固连接，保证临时钢柱支撑的稳定。在所有上部桁架安装完成后，先实施根部的焊接，再进行次桁架及支撑的焊接。卸载作业时，要四个千斤顶同时作业。事先在每个千斤顶旁用20mm钢板叠加垫到桁架的下部，每次卸载抽掉一块20mm钢板，直至最后完成。

3.4檩条的安装

待相应的网架架安装完成后，进行檩条的安装。檩条安装采用吊机提升，由安装工人在高空进行安装。安装前，先在屋面网架上弦处铺设踏脚板，以供工人行走。安装时，采用二二制对称固定法进行施工。即在每一根钢檩条的安装位置，安排一名安装工人，将檩条从二端提起，放于网架上弦的檩托上，用电焊固定。

3.5骨架的安装

将切割好的龙骨吊装到作业面，并准确定位龙骨安装位置，需严格按设计图纸位置摆放在平台上，保证构件中心线在同一水平面上，其误差不超过±1cm，上下水平，不平整的需用角铁等填充物垫平，误差不超过±6mm。

龙骨焊接完毕，要求保证焊缝成型良好，焊缝长度、焊脚高度符合设计要求和施工规范的规定。焊缝处除渣，不平滑处打磨并补涂防锈漆。

3.6屋面网架安装

屋面网架直径为55m，总重为64t。采用局部整体吊装加高空散装的方法进行安装。地面拼装部分为中心放射40度的区域，该区域网架按1/9总重计，约7.2t，起吊重量按8t计算，最大作业半径20m，吊装高度19m。高空散装即节点球和相邻杆件在地面组装成锥后，再用吊车按照相应的吊装顺序进行拼装。在地面分6片分别拼装起吊（见示意图）。

结束语

本工程为碟形框架钢结构，综合技术包括了钢结构设计图纸的二次深化、加工和安装详图设计。蝶形球体钢结构计算数学模型的建立，钢结构的精确下料和加工，钢结构焊接和无损检测技术，测量、校正与控制技术，钢结构整体试拼装技术，现场组装和安装技术，在闸室边墙、钢结构中心柱采用钢与混凝土组合结构技术等。工程采用大跨度设计理念，除满足结构强度要求外，还将大大减少构件的断面尺寸，在减轻自重的同时，节约了建筑空间，满足了使用功能的要求，完美地体现了设计风格。该工程获2012年安徽省建设工程“黄山杯”奖，2013～2014年度中国安装工程优质奖（中国安装之星）。

作者简介：汪惠芬（1980年4月～） 女 工程师 一级建造师 从事工程施工管理工作。