高空钢结构跨越层平移法施工工法

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

高空钢结构跨越层平移法施工工法[转帖]

编制单位：中国建筑第三工程局
批准部门：中华人民共和国建设部
工法编号：YJGF—35—98
主要执笔人：钟建国郭桂芳
高空钢结构跨越层是将两栋相对、且具有一定距离的塔楼，在高空中连接起来，形成完整的“门”字立面。这一建筑设计手法，使建筑物外观显得新颖独特、气势宏伟，但给工程施工安装带来了很大的难度：横跨两栋塔楼的多根主承力构件——大型组合钢梁，超重、超长。最直接的施工方法是采用重型塔吊将整根大梁吊装就位，但机械利用率太低，施工成本极高，不是经济的解决方案；常规的“土法”使用扒杆，多台吊装就位，需要多次移动扒杆，施工复杂、进度慢且安全风险大。
本工法所采用的分段吊装拼接，顶推跨越，平移就位的先进施工技术，成功地解决； 这一难题，开创了利用小吨位起重机械悬空安装长、大、重的大跨度构件的新路，达到了投入省、工效高、施工安全的效果。
1、特点和适用范围
1.1特点
高空钢结构跨越层平移法施工技术有以下特点：
1.1. 1利用塔楼现有的常规施工塔吊，自行设计制作简单的安装组装拖移平台及平移轨道，使用常规的手拉葫芦牵引，仅这些设备，就可将超重、超长的大跨度组合钢梁悬空安装就位，而无需重型专用塔吊，节省了大量机械费用。
1.1. 2钢结构跨越层组合大梁由于是在高空塔楼操作平台上进行分段吊装拼接，因此无需很大的施工场地，也不受建筑物内部结构形式的限制，有利于现场的文明施工。
1.1. 3工艺可靠，专用机具简单，在塔楼操作平台上分段吊装拼接滚动跨越，平移就位钢大梁，操作人员始终在塔楼范围内施工，避免了高空悬空作业，有利于确保施工质量、安全和施工进度。
1.2. 适用范围
该工法适用高层、超高层钢结构跨越层的超重、超长大跨度组合型大梁的吊装就位。
2、工艺原理
高空钢结构跨越层平移法是利用一侧塔楼安装组装平台，将跨越层主钢大梁按现场塔吊能吊起的重量分解制成若干段，按拼装顺序由塔吊吊运主大梁各段到平台是组装，利用已安装好的滑移轨道，用牵引设备（手拉葫芦）拖移大梁由一端伸向另一端，组装一段拖移一段，直至大梁支承在两塔楼之间，最后准确就位。
3、施工程序
1
3.1将在工厂预制的主钢大梁运抵施工现场，该大梁在预制时，就按现场塔吊能吊起的重量分成若干段，并编上号。
3.2当两座塔楼施工到钢结构跨越层大梁底部时，分别在两座塔楼墙上安装组装拖移平台、平移轨道及其它安装设备。
3.3将辅助标准节吊运到靠近塔吊的南塔楼组装平台上。
3.4将主大梁第一段构件用塔吊吊运到南塔楼组装平台上，与辅助标准节拼接。
3.5用对面的北塔楼上的两个5吨手拉葫芦牵引拖移滚动大梁，由南塔楼伸向北塔楼，组装一段，拖移一段，直至大梁支承在两塔楼之间。
3.6用手拉葫芦拉动大梁在C、H轴平移轨道滑动，到设计位置，使用四个15吨机械式千斤顶将大梁两端同步顶升100mm高，抽出下部轨道，降下大梁，精确就位，如附图-1所示。
3.7按同样方法安装其它大梁。
4、操作要点
4.1主大梁安装施工准备：
4.1.1主大梁分段构件按安装顺序编号；
4.1.2主大梁底垫板应埋设正确，并应控制标高水平；
4.1.3南塔楼组装平台预埋构件和北塔楼滚动平台预埋构件要求正确预埋；
4.1..4C、H轴平移轨道预埋构件要求正确预埋；
4.1.5搭设南、北塔楼的组装平台、平移轨道，控制在同一水平面上，水平高低差应小于1/1000，安装辅助设施。
4.2主大梁分段吊运、拼装拖移和准确就位。
4.2.1用塔吊把辅助标准节和主大梁第一段构件吊运到南塔楼的组装平台上拼为一体；在C、H 轴/9轴处安装好承力门架，并用两根斜杆稳固门架；
4.2.2用安装于北塔楼K轴/9轴处的拖移机械（手拉葫芦）将拼装组合体自南向北拖移一规定距离；
4.2.3把主大梁第二段构件吊运到组装平台上与第一段拼为一体，并在B轴组装平台两侧安装好防倾滚轮架，将组装体压住；然后用设置在A轴/9轴两侧的限位葫芦拉住主大梁两侧下翼缘；
4.2.4边松限位葫芦边拖动主大梁再向北移动一规定距离，如此逐段拼接、拖移，直至将整根主大梁拼接完毕到纵向设计位置。在主大梁第一段首段拖移至北塔楼剪力墙H轴线后拆除辅助标准节和限位葫芦，待下次安装使用；
4.2.5拆除承力门架、防倾滚轮架，在主大梁一侧安装上支承斜腹杆与C、H轴上的平移轨道相连作稳定保险。用手拉葫芦使主大梁在C、H轴平移轨道上滑动，平移至设计位置。如附图-2示；
2
4.2.6使用四个15吨机械式千斤顶将主大梁两端同步顶升，把主大梁升高100mm，抽出平移轨道，降下大梁，放置在设计标高上。
4.2.7调整主大梁轴线位置，经质检合格后与垫板焊牢。
4.3主要施工措施
4.3.1钢筋处理
对于塔楼为钢筋混凝土结构的，钢结构跨越层主大梁两端是锚固在塔楼剪力墙上，而主大梁锚固段的剪力墙钢筋，原图纸设计为穿出主大梁钢结构贯通，但在实际工作中，混凝土易使钢筋跑位，无法保证全部钢筋都对准钢筋上的孔眼而穿过，在大梁底改一连接钢板，与下部钢筋焊塞相连；主大梁就位后，该连接钢板与大梁下翼缘用角焊连接，上部钢筋从上向下穿出大梁上翼缘再与下翼缘焊接。
4.3.2.主大梁安装应急措施
4.3.2.1若外来电源突然停电，现场备有250KVA发电机组专供现场塔吊使用，使用钢构件在半空中长时间停留发生意外。
4.3.2.2跨越施工前与气象站加强联系，获得气象资料，五级以上大风停止作业，并用支承斜腹杆把主大梁紧固，防止主大梁倾斜。
4.3.3计算复核：
以下几个危险面点，须进行复核验算；
4.3.3.1大梁拖移滑动各过程的中心位置是否处于承力面内。
4.3.3.2大梁拖移滑动达到最大悬挑长度时钢梁下翼缘的局部稳定，钢梁的整体稳定，强度和刚度（考虑风载和重力及施工荷载组合）。
4.3.3.3大梁拖移滑动过程的抗倾覆。
4.3.3.4各种预埋件的强度，稳定性。
4.3.3.5各种工装的强度、刚度、稳定性。
5、机具设备
机具用量（表一）
序号名称规格数量1 塔吊120t.m 1台2 汽车吊NK——250 1台3 平板车10t 2台4 CO2保护焊机NBC——400——1 2台5 直流焊机AX——500 6台6 空压机0.6m3 2台7 烘烤箱0.25m3 1台
3
工具和料具用量（表二）
序号名称规格数量1 手拉葫芦10t 2台2 手拉葫芦5t 2台3 手拉葫芦1.5t 4台4 手拉葫芦5t 2台5 钢丝绳φ21.5(6×37) 400m 6 钢丝绳φ28(6×19) 100m 7 钢丝绳φ7(1×19) 400m 8 麻绳200m 9 滑车单轮闭口(L15吨) 2个10 钢丝绳轧头Y——8 20件11 钢丝绳轧头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 电动力矩扳手4套16 焊条保温筒5Kg 2个17 螺旋千斤顶15t 4台18 碳弧气刨枪2把19 经纬仪及标杆1套20 枕木150×200 10m3
技术装备用量（表三）
序号名称规格数量1 支承滚轮平台工40钢8吨；钢板、槽钢10吨；无缝管5吨（φ265×35，φ219×8，φ159×6.5）；圆钢四吨（φ110，φ100） 2座2 平移轨道δ=20钢板20吨2组3 承力门架钢板、槽钢8吨2付4 临时支承16吨5 预埋件（φ25，φ30，δ=20） 12吨
4
6、劳动组织
序号工种数量1 管理人员5名2 吊装工8名3 铆工8名4 电工2名5 焊工8名6 钳工4名7 机修工2名8 测量工2名9 普工4名
7、质量标准
7.1钢结构制作及安装符合<<钢结构工程施工及验收规范>>(GB50205—95)要求;
7.2各构件按照施工顺序进行编号,确保安装有条不紊;
7.3安装前严格按照设计及验收规范对制成品进行复检,不合格不准安装,并组织人员及时返修,由于运输造成的变形在安装前必须校正;
7.4所有计算器具在使用之前必须进行校验,合格后方能使用;
7.5所有料局及技术准备应是合格产品,并有出厂合格证.
8、安全措施
8.1防风措施
及时掌握天气日报及旬报.当风力达到五级以上时,严禁吊装作业并应将未固定构件或其它活动构件牢固稳定.
8.2防坠落措施
8.2.1吊装作业区设置安全警戒线,并有专门安全员看护;
8.2.2禁止向下抛掷任何物品;
8.2.3悬空作业佩戴安全带,所有现场人员戴安全帽;
8.2.4高空人员穿防滑靴。
8.3防机电事故措施
塔吊在吊装前要检查是否处于正常状态；塔吊工要同意指挥，统一联系信号，并配备对讲机互相保持密切联系。
9、技术经济指标分析
以深圳佳宁娜友谊广场工程为例：
9.1经测算，本工法实施措施费60万元；若采用专用重型塔吊（至少750t.m）吊装，
5
深圳地区还找不到，从其他地方租赁其进、退场费、基础制作费及台班费至少需160万元，此法节省了大量的机械费用；
9.2若采用扒杆吊装方案，技术措施复杂、安全性差，工期需90天以上，而采用本工法施工，仅用50天；
可见，本工法具有其它施工方法无可比拟的优越性。
10、工程实例
深圳佳宁娜友谊广场总建筑面积132593m2，地下三层，地上三十三层，建筑总高度106.2m，是集商业、办公、住宅于一体的综合性高层建筑。
该工程在第二十五至三十二层的竖向位置，设计有一个钢结构跨越层，将南北塔楼连接起来，形成“门”立面，跨度25.2m，高八层，顶层和底层作为主承力结构层，每层由五根大型组合“工”字梁作为主承力构件，梁高2.93m，翼宽0.8m，重量超过1t/m，最大单件长43.2m，重50.3t。
该工程采用本工法施工，施工质量被当地政府质量监督部门评为优良，施工期间，未发生一起安全工伤事故，取得了显著的经济效益和社会效益。
该工程于一九九七年四月二十八日经过中建总公司组织专家鉴定：深圳佳宁娜友谊广场的钢结构跨越层施工技术在高层民用建筑中开创了国内先例，达到了国内领先水平，为高空钢结构跨越层施工提供了经验。