钢结构天窗走廊安装技术

胡 伟 刘三龙 柳一鸣 张天宇 宁智林

中建一局集团第五建筑有限公司 北京 100024

1 工程概况

淮北万达广场项目总建筑面积约为101 160 m2，结构形式为框架结构。本工程大型综合商业采光顶工程共包含9个单体，其中直街天窗走廊7个，圆和椭圆采光顶分别为1个。长直街天窗走廊工程位于大商业屋面，跨度为7.7 m，顶标高为24.6 m，离地高度24.6 m（图1）。

图1 钢结构天窗走廊现场

2 工程特点与施工难点

1）现阶段我国普遍采用搭设满堂脚手架操作平台进行钢结构天窗走廊安装施工，但本工程工期紧，若采用搭设满堂脚手架操作平台进行施工，其占用空间大的特性将严重阻碍相邻施工段的材料、人员和机械的运输及通行，大大降低了该段工程的施工效率，且搭设满堂脚手架操作平台工程量较大，耗费大量人力、财力、物力及搭设时间，造成成本的增加和工期的拖延。

2）钢结构天窗走廊由于采用空间钢结构，且整个钢结构天窗走廊处于空间立体中无可靠的支撑，墙体只有钢结构立柱立于两侧的混凝土反梁上，而整个结构体系都处于反梁之上并呈架空状态。在不采用满堂脚手架施工的情况下，如何将每根钢构件一一连成，并将钢结构天窗走廊上的角钢、铝合金及玻璃安装完成是一个难点。

3 技术处理措施

根据工程的施工特点及难点，结合现场实际情况，本工程采用一种行车式可移动操作平台进行钢结构天窗走廊的安装，即将预制完成的带有滑轮的行车式可移动操作平台采用塔吊或吊车吊装至天窗走廊两侧屋面标高位置处预留的宽800 mm结构板上，施工人员借助行车式可移动操作平台由一端依次向另一端推进安装施工。若施工过程中出现工期紧或抢工期的情况，现场可根据实际情况随时增加一定数量的行车式可移动操作平台。与常见采用搭设满堂脚手架进行钢结构天窗走廊安装施工相比，行车式可移动操作平台搭设简单、拆除方便、所用材料少、占用空间小且设置在屋面标高位置，对相邻施工段的施工毫无影响，在保证质量和安全的情况下，不仅缩短了工期，同时也节省了大量成本[1-3]。

4 施工工艺流程

行车式可移动操作平台搭设→施工准备→两侧立柱安装→横梁安装→次龙骨补齐安装→移动滑移脚手架

5 施工方法

5.1 行车式可移动操作平台搭设

5.1.1 桁架的制作

行车式可移动操作平台宽度为2 m，其中上下弦主龙骨采用60 mm×40 mm×4 mm方钢管，腹杆采用50 mm×30 mm×3 mm方钢管。加工时采取现场手工角焊的施工工艺进行焊接，焊缝高度为4 mm（图2）。

图2 桁架加工示意

5.1.2 行走轮安装

操作平台底部4个角各安装1个带自锁装置的行走轮，用4颗M8的螺栓组将行走轮固定在操作平台四角上。

5.1.3 安全护栏

平台四周加设安全护栏，采用DN25 mm钢管焊接在平台四周，高度为0.67～1.10 m。

5.1.4 操作平台

操作平台上满铺厚15 mm的木胶板，木胶板上打孔并用8#铁条绑在桁架上，木胶板不允许出现悬空搭接。

5.1.5 外挂密目网

密目网用12#铁丝固定在安全护栏上。

5.1.6 吊装就位

吊装前要卸下移动平台上的所有荷载，使用塔吊吊起（桁架自重454 kg）人工配合就位，平台行走轮与结构梁挑板接触作为移动平台的支撑面，再在移动平台上满铺厚15 mm木板，木板要用8#铁条全部绑扎固定（图3）。

图3 平台安装示意

5.2 施工准备

1）复验安装定位所用的轴线控制点和测量标高使用的水准点。

2）根据基础轴线位移情况，对预埋件的位置、标高、尺寸及预埋件与混凝土紧贴性进行复核，预埋钢板的允许偏差应符合规范要求。

3）用全站仪将长廊埋件上的钢柱中心点全部测量出，再依照此点将相邻埋件中心点用墨线弹出，作为钢柱安装的十字控制线。

4）超出规定的偏差，在吊装之前应设法消除，埋件标高不一致的地方用相应厚度钢板调整，调整用钢板围焊于预埋板上。

5）基础强度必须达到设计要求。

5.3 钢柱安装

5.3.1 钢柱吊装、校正

1）对基础进行复测，包括预埋板中心线对基准线的位移偏差、埋件间距、基础标高，对于不合格的进行处理后方可进行吊装。

2）当整个柱子基本落到基础上后，调整柱子的中心线与基础的定位轴线。

3）调整柱子的标高，由于柱子落在事先已复测的基础上，故标高只需进行微调，通过水平仪检查钢柱的标高是否满足要求。

5.3.2 柱子的垂直度校正

1）在柱子可视面上事先画出中心线，然后在2个相互垂直的方向上用经纬仪对柱子的垂直度进行调整。

2）通过测量柱子内侧距建筑物上弹好的控制线的距离来控制柱子的垂直度。

3）柱子的标高、轴线和垂直度偏差的调整是相互联系且兼顾的，待所有标准都达到时，再进行柱地脚与预埋板的焊接工作。

5.4 钢梁安装

将钢梁卸车到各柱附近，再由内到外、自下而上逐根按编号用塔吊进行安装。钢梁安装从一端有满支撑间开始，然后向另一端推进。每根钢梁安装并初步固定后，调整垂直度，垂直度和水平度调整好后，用电焊进行固定连接。2榀钢梁安装定位后即可安装其间的支撑、檩条、墙梁。安装顺序为柱间支撑、支撑、檩条。所有檩条、支撑的焊缝应均匀饱满，除渣和除锈后做防锈漆。

5.5 移动行车式可移动操作平台

行车式可移动操作平台可施工区域钢构件安装完成后，施工人员将行车式可移动操作平台滑轮刹车松开，移动至下一段施工区域，然后进行该区域钢构件的拼接、安装。

6 质量控制要点

6.1 预埋件安装质量控制

1）主体结构施工过程中要及时、准确地安置预埋件，预埋件应埋设牢固、位置准确。采光顶安装前必须做好对已建建筑物和预埋件的复测检查，并根据检查结果调整采光顶分格。

2）每个预埋件的标高控制偏差不大于10 mm，位置偏差不大于20 mm。

6.2 钢结构拼装质量控制

6.2.1 钢结构除锈

钢构件安装前必须除锈，除锈方法一般是在加工厂采用喷砂（抛丸）处理。

现场焊接焊缝用电动钢丝刷轮对焊缝表面进行打磨，打磨完成后用压缩空气对构件表面的锈尘进行清理，除锈质量等级应达到国标GB/T 8923.1—2011《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中Sa2.5级标准。

6.2.2 钢结构拼接

型钢在拼装之前必须检查其长度和端部的角度，超标时必须修正后方可进行拼装，拼装时应拼齐一头，另一头修正。

6.2.3 钢结构焊接

1）焊接前将连接接触面和沿焊缝边缘每边30～50 mm范围内的氧化皮、铁锈、 毛刺、油污等清除干净。

2）定位点焊所用的焊接材料应与母材强度相同，点焊高度一般不宜超过设计焊缝的2/3。定位焊组装结束后必须进行形状及尺寸的检查，在确认合格之后再转入正式焊接。

3）焊接坡口必须平滑，没有刻槽和缺口。

6.2.4 焊缝外观质量控制

1）用肉眼和测量仪器检查焊缝外观缺陷和焊脚尺寸，检查结果应符合施工图和施工规范的要求。

2）焊缝焊波要均匀，不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区应清理干净，无飞溅残留物。

3）外露对接接头的焊缝余高应磨平。

7 结语

随着现阶段社会的不断发展，城市商业中心数量将持续上升，而大型商业中心往往会在中心位置设置各类采光顶及天窗，选用能保证采光顶安全、方便、快速施工的安装方法将越来越重要。

淮北万达广场工程通过采用行车式可移动操作平台安装钢结构天窗走廊[4]，不仅架体安装、拆除方便，操作简单，同时也缩短了本工程的施工工期，降低了施工成本。在实际使用中也极为方便，受到了业主、监理及淮北业界的广泛好评。