98.6m长实腹式屋面钢梁吊装施工技术*
郑娟'，智日忠
（1.扬州市职业大学土木工程学院，江苏扬州225009；2.江苏强建集团有限公司，江苏栖州225000）
[摘要]针对扬州国际会展中心三期工程98.6m超长实腹式屋面钢梁安装高度高、跨度大、工序复杂、工期紧迫等特点，合理进行起重机械配置，选用可靠的安装方法，精心组织施工，确保了安装质量和进度，取得了较好的社会经济效益.
[关键词]钢结构：安装工程；吊装；钢丝绳：胎架
[中图分类号】TU746.3 [文献标识码]A
[文章编号】1002-8498（2016）09-0028-04
HoistingTechniques of98.6mSolid-webSteelRoofBeam
Zheng Juan' Zhi Rizhong*(1. School ef Cinil Engineering Yangzhou Polytechnic College Yangzhou Jiangsa 225009 China;
2. Jiangsu Yangjien Group Yangzhou Jiangsa 22500 China)
Abstract: According to the characteristics of super-long solid-web steel roof beam in YangzhouInternational Exhibition Center′ s third phase project such as installation at high altitude large-span plex process short construetion period the construction quality and schedule are made through thereasonably configuration of hoisting machinery， the effetive construction method the elaborate organization. the good social and economic benefits are achieved.
Key words ; steel structures; installation; hoisting: steel wire rope; scaffold
1工程概况
扬州国际会展中心三期工程位于扬州市新城西区，该工程建筑总面积51769.7m²，其中酒店地 上11层，地下2层，采用框架-剪力墙结构体系；展面为钢结构主次梁结构.
厅地上2层，地下2层，采用框架结构体系，顶部屋
2工程特点
本工程展厅顶部屋面在③-轴处共有5根98.6m长实腹式钢梁ZGL-1，每根梁总重520kN，实 际跨度57.6m：在..，..轴共有6根单段吊装57.6m长实腹式钢梁ZGL-2，每根梁总重323kN（见图1）;ZGL-1及ZGL-2立面如图2所示.还有跨度16.8m及以下钢梁，梁高在500～屋面为斜弧形钢结构屋面，最大高度22.7m，最小高度14.2m，底部有2层地下室.
图1工程轴网布置Fig. 1 Axis net arrangement
件在工厂分段制作，构件尺寸较大，如ZGL-1第3弯半径、上空高度和运输途中稳定性等限制，构件运输具有一定难度.
2）吊装场地受限本工程有2层地下室，地下室顶板上不允许有大量堆载和大型起重机械上顶板行走吊装.且本工程场地东侧、南侧、西侧均无 汽车式起重机的站位位置，汽车式起重机布置受限.
3施工难点
1）工厂制作后运输较困难本工程钢结构构
3）构件截面大、起重高度大屋面最高高度
图2ZGL-1及ZGL-2立面Fig.2 Facade of beam ZGL-1 and ZGL-2
调整.本工程场地东侧、南侧、西侧汽车式起重机和钢构件布置受限.钢构件仅可以布置在场地北侧国展一期工程南广场上，面98.6m长实腹式钢梁ZGL-1为南北向布置，双机拾吊比较困难.
22.7m，最低高度14.2m，单段梁长25.4m，高1.9m，给现场吊装、吊装后钢梁的稳定性控制以及安装过程中钢梁精度的控制均带来较大困难.
时，旁边的酒店部分框架-剪力墙结构仍在施工，各 4）现场施工工序混杂在吊装屋面钢结构梁种工序相互交错，涉及的工种较多，必须进行合理安排、优化工序.
4）方案4跨外吊装、胎架上整体拼装、单机吊装就位.吊装时用1台汽车式起重机在跨外起吊，汽车式起重机用吊具捆绑4个点进行吊装，同时用钢丝绳和手拉葫芦进行平衡调整.
此外，工程吊装现场构件大小不一，需有各类不同起重机相互配合，如何合理安排起重机，避免互相产生干扰也比较困难.
根据本工程特点，经设计、监理和施工单位有关技术专家讨论比较，最终选用吊装方案4进行 吊装.
4吊装方案优化
4.2施工流程
4.1方案优化
为保证吊装过程中构件的安全稳定，采用如下吊装流程：构件分段进场一胎架准备→胎架上整体拼装一柱顶找平一大型汽车式起重机跨外吊装一临时固定一测量校正一主梁支座焊接最终固定→ 大型汽车式起重机不脱钩，小型汽车式起重机跨内吊装次梁一反复循环直至钢梁安装结束一验收.
为保证98.6m长实腹式钢梁ZGL-1在吊装过程中不产生受扭变形、吊装质量满足设计及规范要求和吊装过程中安全无误，项目部编制了多个吊装方案.
1）方案1高空拼装、分段累积就位.屋面钢梁分段运输至现场后，在屋面主次钢梁下方，预先搭设临时支架，分段将屋面主次钢梁吊装就位、高空焊接或螺栓连接.经验收合格后，拆除下侧临时支架.但该工程屋面钢梁较高，搭设临时支架工作量大，导致该方案费用高、工期长.
4.3施工区域划分
合理，采用焊接十字型钢和H型钢劲性混凝土柱， 因本工程屋面钢梁跨度较大，为使下侧柱受力综合考虑钢柱和屋面梁的吊装，将该工程分为3个吊装区域，具体如图3所示.
2）方案2展厅内逐根拼装起吊.屋面钢梁分段运输至现场后，在地下室顶板组装成整体，利用2台履带式起重机整体拾吊.本工程场地狭小，只能安装跨度较小的钢梁，对于98.6m长实腹式钢梁ZGL-1，没有操作空间.
4.4地下室顶板加固
进行吊装.在地下室顶板上划定汽车式起重机作 钢结构次梁需利用小型汽车式起重机在跨内业行走区，经设计院验算认可，汽车式起重机必须在规定加固区域的路基板上行走，行走质量严格控制在540kN（行走时将压重去除），如图4所示.吊装时，汽车式起重机支腿必须支撑在劲性混凝
3）方案3跨外吊装、胎架上整体拼装、双机拾吊就位.吊装时用2台汽车式起重机同时起吊，每台汽车式起重机分别用吊具捆绑2个点进行吊装，同时在起吊过程中用钢丝绳和手拉葫芦进行平衡
区域为一期广场，地面为250mm厚混凝土硬化路 QUY500型500t履带式起重机进场吊装作业的面.500t履带式起重机分解运输至一期广场，道路满足要求.500t履带式起重机直接组装在铺设的路基箱板上，路基箱板面积为1.2m×12m×10块，有效承压面积为144m².500t履带式起重机主机、 带基本臂总重为370t（3700kN），加支臂48m、副臂48m及超起臂、塔臂等重为56t（560kN），自身配重40t、后配重140t，500t履带式起重机总重为606t（6060kN），加钢梁重52t（520kN），则最后总重为658t(6 580kN) . 6 580/144m² =45.7kN/m² 250mm 厚混凝土硬化路面满足要求，无须进行二次处理.
Fig. 3 Stee hoisting areas 图3铜构件吊装分区
5.3500：履带式起重机对地下室墙板的计算
土柱顶.
吊装时地下室外墙土体回填至室外地平面，地下室底板标高为-9.300m，室外停机面标高为1.200m，室外停机面距基坑底部深度为10.5m；履 带式起重机设在距基坑边28.3m，路基箱板总宽12m.履带式起重机及构件质量对地面的作用力与地下室墙体底板的夹角arctan[（28.3-6）/10.5]=65°.大于土体的应力扩散角.履带式起重机及构件质量的侧向压力对地下室混凝土墙板无影响.
图4地下室顶板加固区Fig. 4 Basement floors reinforcement area
5.4130t汽车式起重机对地下室顶板、柱的计算
130t汽车式起重机行走区域需进行加固，300mm厚原混凝土板下地下1层和地下2层模板支撑不拆除，形成整体受力，在地下1层补增斜撑形成桁架：300mm厚原混凝土板上铺200mm厚黄砂车式起重机行走时，需在规定的加固区域路基板上 垫层，最上侧再铺设1.5m×9.0m路基板.130t汽行走，行走质量严格控制在54t（行走时将压重去除）.
4.5施工断面布置
汽车式起重机跨内吊装次钢梁. 利用大型汽车式起重机跨外吊装主钢梁，小型
5设计计算
5.1汽车式起重机选择
起重量、起重高度和起重半径为选择起重机型号的3个主要工作参数.
5.1.1大型汽车式起重机选用
130t汽车式起重机吊装时，支腿必须支撑在劲30t，钢梁构件重9.7t.总重约100t；汽车式起重机支 性混凝土柱顶.130：汽车式起重机自重54.9t，配重腿支在劲性混凝土柱顶，按大臂与汽车式起重机本身呈45°夹角考虑，汽车式起重机最大压力为：1000kN/2=500kN.
大型汽车式起重机作业半径须达到70m以上，98.6m长实腹式钢梁ZGL-1重520kN.选用QUY500型500t履带式起重机，主吊臂长48m，塔式副臂长48m.作业半径70m时，额定吊装荷载为56.71.根据规范规定，履带式起重机额定吊装荷载 588kN：主机后配重160t，车身压重40t，超起配重控制在588×0.9=529.2kN>520kN，满足钢梁ZCL-1吊装要求.
地下室顶板设计活荷载10kN/m²，垫层0.3m，混凝土地坪0.2m，柱距为7.5m×8.4m，（100.3 ×23 0. 2 × 24) × 7. 5 × 8. 4 = 1 367. 1kN > 500kN 故劲性混凝土柱安全性满足要求.
5.1.2小型汽车式起重机选用
在地下室顶板上吊装钢柱、次梁及支撑，该部分构件最大质量为9.71，最大作业距离为24m.
5.5钢丝绳选择
根×1.22=158.6kN，选用新钢丝绳48，6×37，钢 选择绳索夹角为55°，1/sin55°=1.22，520kN/4丝绳公称抗拉强度1870MPa，根据《一般用途钢丝绳）CB/T20118-2006可知，钢丝绳最小破断拉力∑S.=1270kN，新钢丝绳合用程度100%，6×37钢
选用130t汽车式起重机，查其性能表得24m作业范围里，最大起吊能力为10.5t>9.7t，满足该部分构件的吊装要求.
5.2500t履带式起重机对道路基础的计算
6起拱组装
6.1组装胎架
6.2组装方法
7吊装
7.1测量
7.2构件捆绑
7.3试吊
丝绳之间荷载不均匀系数a=0.82，用于机动起重 设备，安全系数K=6.
钢丝绳容许拉力P=a∑S/K=0.82×1270/6=173.6kN>158.6kN，满足安全要求.
130t汽车式起重机钢丝绳采取2点捆绑起吊，量、构件变形等，无误后方可正式吊装.1.15=55.8kN.选用新钢丝绳Φ30，6×37，钢丝绳用程度100%，6×37钢丝绳之间荷载不均匀系数.间拉缆风绳做临时固定，对ZGL-1进行校正，校正绳容许拉力P=a.∑S/K=0.82×496/6=67.8kN >55.8kN，满足安全要求.
首先在场地上放出制作大样，面后安装钢胎架，需确保钢胎架顶面高低差在±3mm，屋面主钢梁 起拱值达到L/300（L为跨距）.
预拼装.拼装的允许偏差：预拼装单元总长安装，安装结束后，500t履带式起重机开始安装5.0m，预拼装单元弯曲矢高L/1500且≤10.0mm，对口错边<t/10且≤3.0mm，坡口间腺≤1.0mm.梁.下一步以同样方法安装剩余钢架，直至完成全 预拼装验收合格后，在构件上标出上下定位中心线、交线中心线、标高基准线等必要标记，便于按预拼装结果进行安装. 钢梁组装采取由下到上、从中间到两边的组装顺序.整福拼装完，测绘其标高点，调整拱度、跨度 及其他尺寸，保证土建预理件与螺栓一致后方可采用手工电弧焊方法电焊固定.完成焊接后进行探伤，合格后进行油漆补刷，成品合格后，再进人吊装准备. 将预理件及所需构件连接的轴线与标高等进行测量，根据测量数据调整钢柱埋件的轴线与标高，必须符合设计要求. 衬垫，防止钢梁边切断钢丝绳，吊位应正确.捆绑 吊件必须捆绑平稳牢固，棱角缺口部位应设吊物选择绳索夹角要适当，钢梁ZGL-1和钢梁ZCL-2采用4点起吊，并在钢梁上焊接起吊吊耳，为保证钢丝绳均匀受力，吊钩必须采用锚钩. 选择绳索夹角为60°，1/sin60°=1.15.97kN/2根×7.4吊装 8结语 参考文献： 安全系统确认后才能进行吊装，不合格的严禁使 试吊前严格检查各施工机具、索具的质量，经用.工作准备就绪后开始试吊，将构件吊离地面0.3m以后，检查汽车式起重机的状态、绑绳质 公称抗拉强度1870MPa，根据（一般用途钢丝绳》可装就位后与钢柱预埋错栓用螺母预紧固，并用钢丝 先用500t履带式起重机起吊③轴线ZGL-1，安=0.82，用于机动起重设备，安全系数K=6.钢丝结束后，拧紧螺母并用电焊固定，500t履带式起重机不脱钩，用2台130t汽车式起重机将①-③轴线 之间的次梁安装完成. 500t履带式起重机脱钩，起吊④轴线ZGL-1安装就位后不脱钩，用2台130t汽车式起重机将③~④轴线之间的次梁安装完成，用同③轴线ZGL-1的500t履带式起重机脱钩.然后以这个整体为基准， 方法，钢丝绳和手拉葫芦校正后，已形成一个整体，用500t履带式起重机起吊轴线ZGL-2，用2台构件应与编号一一对应，做出标记，首先进行130t汽车式起重机将①~④轴线间的连系梁进行轴线ZCL-1，以同样方法安装④-轴线之间连系部安装.为保证安全及施工需要，在轴，B轴，轴两侧通长搭设满堂脚手架，其他部位采用挂篮进行施工. 通过对该吊装方案专家组的论证和评审，该工程已全面完工，施工企业克服了高难度工程特点给 施工带来的种种困难，顺利完成施工任务，为以后同类结构的吊装工作积累了丰富经验. [1]谢滨.大跨度（55m）轻钢结构屋面梁吊装施工[J].施工技 术 2005 34(9) ;245-246.[2]江正荣，建筑施工计算手册[M].北京：中国建筑工业出版[3]中国国家标准化管理委员会，一般用途钢丝绳：CB/T20118- 社 2007.2006[S].北京：，2006.[4]詹协，施文中，云南民族大学体育馆屋面钢结构吊装施工技[5]吉明军，辛建珍，大跨度屋面钢桁架结构吊装地面免加固技 术[J].施工技术 2012 41(6）：70-74.术[J].建筑施工，2014（8）：922-924.[6]何怀旭.大跨度钢结构屋面吊装施工技术[J].福建建筑， 2014(10) :111-112 117.每个吊耳平均分布受力；其余构件采用2点起吊.[7]彭斌，郑七振，鲍水亮，等，上海国际客运中心屋面桁架整体吊装[J].施工技术 2008 37（11）：37-39.
