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廈門海峽交流中心.國際會議中心大跨度鋼結構跨外安裝技術

作者：建筑鋼結構網    
時間：2009-12-22 20:26:03 [收藏]

    蔣艷華
    （上海寶冶建設有限公司，上海 200941）
    [摘要] 針對廈門海峽交流中心.國際會議中心鋼結構工程的結構特點，施工單位因地制宜，采取相應的安裝技術措施，優質、高速地完成了本工程的鋼結構施工任務。
    [關鍵詞] 鋼結構 大跨度 安裝技術

    廈門海峽交流中心.國際會議中心鋼結構劃分為國際會議中心（A區）、宴會中心（B區）、音樂廳（D區）及A~B連廊鋼結構，分別包括勁性鋼柱、鋼梁和屋蓋鋼結構。勁性鋼柱截面為H700*420*22*32,勁性鋼梁最大截面為1000*450*18*28，最大鋼梁截面為□1000*800*25*50，屋蓋結構為魚腹式桁架，桁架上弦最大截面為□550*500*24*28，下弦為鋼管φ580*26，腹桿均為鋼管，桁架高度3.8m，鋼桁架跨度為42m。

    1 本工程難點
    1.1 屋蓋構件截面較大，最大高度達4.1m，構件運輸非常困難，因此必須進行分段、分單元制作運輸，因此必須合理確定現場拼裝方案，以保證鋼桁架現場拼裝精度。
    1.2 屋蓋下部結構為勁性砼結構，鋼結構專業與土建專業交叉施工，而勁性鋼結構構件單重大、吊裝半徑遠，如何既快速而又能節約成本的完成下部勁性結構的吊裝，減少對其它專業的影響，這也是本工程的一個難點。
    1.3 屋蓋結構單件構件重量大，屋面桁架單榀重量達40t，吊裝半徑非常大，最大達到60m，因此鋼結構安裝比較困難。
    1.4 工期非常緊，屋蓋鋼結構實際施工工期只有45天，對鋼結構施工是一個很大的挑戰，因此，必須選擇合理的鋼結構安裝方案。
    1.5 音樂廳（D區）屋蓋鋼結構為管管相貫的空間結構，整體造型為橢圓體，為了滿足建筑聲學要求，需要在鋼結構上鋪設鋼承板，以滿足屋蓋砼施工需要，如何保證在橢圓體鋼結構表面鋪設鋼承板也是本工程的一個難點。
    2 鋼桁架地面拼裝
    2.1 拼裝場地
    根據現場條件及安裝方法的需要，同時考慮到盡量減少二次倒運，桁架全部在跨外（N軸線側面）進行拼裝。
    根據現場情況，拼裝場地上所有障礙物要進行清理，全面推平、夯實。拼裝場地上面鋪設道渣，并進行初步抄平。
    2.2 組裝平臺
    施工人員根據現場實際情況，決定屋架的組裝焊接平臺采用鋼凳、墊板共同搭設而成，為節約拼裝場地和拼裝鋼凳，每組鋼凳上可拼裝2榀桁架。拼裝時鋼凳的形狀、大小、布置詳見圖2、3、4所示。


    2.3 拼裝機具
    考慮桁架主弦桿分段后單重及工期要求，拼裝吊機選用2臺QY25型25t汽車吊。
    2.4 桁架上下主弦桿組裝
    按照加工廠排版圖，對上、下主弦桿的構件對號入座，按照設計尺寸進行組裝，并臨時固定。
    2.5 桁架腹桿組裝
    在桁架上、下主弦桿擺放到位并臨時固定后，按照設計尺寸將桁架腹桿位置標示明確，然后按照腹桿編號，逐根將腹桿安裝就位并臨時固定。
    2.6 焊接
    在桁架外形尺寸復查無誤后，進行上、下弦桿件對接口及腹桿相貫口正式焊接，焊接順序為先焊接上下主弦桿再焊接腹桿，焊接完畢后按照設計及規范要求對焊縫進行檢測。

    3 屋蓋下部勁性結構安裝
    綜合考慮到本工程的工期要求，同時又要盡可能節約成本，會議廳（A區）屋蓋下部勁性鋼結構安裝綜合采用了三種方式：
    3.1 160t汽車吊跨外吊裝
    對于能滿足160t汽車吊吊裝工況要求的勁性鋼結構，采用LTM1160型160t汽車吊集中吊裝，在最快的時間突擊完成，以滿足工期和成本的共同要求。
    3.2 “獨立扒桿”吊裝
    有的鋼柱吊裝半徑過大，如果采用更大的吊機，施工成本將大大增加，因此采用“獨立扒桿”土法吊裝工藝，施工工藝如下：
    （1）混凝土養護達到施工強度要求。
    （2）利用液壓推車將構件水平運輸至安裝位置。

    （3）鋼柱和吊裝工具進場就位，將卷揚機、定滑輪進行錨固，分別見圖7、圖8、圖9，獨立扒桿拼裝調試圖10。



    （4）鋼柱吊裝、就位、焊接。緩慢啟動主吊卷揚機，吊起鋼柱達到一定高度后，主吊卷揚機停車制動。然后緩慢松鉤，將鋼柱就位并臨時固定，見圖11所示。

    （5）通過塔吊將獨立扒桿和卷揚機移位到下一個吊裝點。
    （6）下一根鋼柱的吊裝。
    3.3 750t吊機整體吊裝
    對于會議廳（A區）18.000標高以上的勁性鋼結構部分，因為其吊裝時間同宴會廳（B區）屋蓋的吊裝時間比較接近，因此，采用LR1750型750t履帶吊進行整體吊裝，見圖12所示。

    4 大跨度鋼桁架跨外吊裝
    對于會議廳（A區）、宴會廳（B區）、A~B連廊屋蓋鋼結構，由于其單重和吊裝作業半徑都很大，而且吊裝工期非常緊張，因此采用LR1750型750t履帶吊在跨外進行整體吊裝，750t吊機選用塔式（SW）工況，主臂長為35m，副臂長為70m。
    鋼桁架吊裝時采用4點吊裝，為使屋架在吊起時不致發生搖擺，和其他構件碰撞，起吊前在離支座的節點附近用麻繩系牢，隨吊隨放松，以此保持其正確位置。屋架的綁扎點要保證屋架的吊裝穩定性，吊點的位置經過驗算，確保鋼桁架不發生永久性變形。

    在吊裝音樂廳（D區）屋蓋鋼桁架時，由于鋼桁架的長細比過大，桿件的截面較小，為了減少鋼桁架整體吊裝過程中發生的變形，在吊裝時加設了一根鋼扁擔。

    在主桁架地面組裝、焊接、檢查完畢后，主桁架起吊之前，將構件吊離組裝胎架并進行翻身，由于構件本身長度較長，翻身過程中采用另外兩臺25t汽車吊進行配合，在空中進行翻身，構件翻身的過程見圖15所示。

    5 音樂廳橢圓體屋蓋上鋪設鋼承板施工
    音樂廳（D區）大屋蓋為空間管桁架及現澆砼板組合屋面結構。跨度長方向為47m，短方向為32m，屋面為砼橢球面，為滿足屋面砼施工要求，要求鋼結構制造安裝樓層鋼板作為模板，但是普通開口板或閉口板由于其本身剛度較大，無法在橢球體桁架表面安裝；根據此工程各方面要求，最終確認采用2mm鋼板鋪設在鋼桁架上，在鋼板鋪設好后在鋼板上焊接雙向φ22螺紋鋼的加勁肋用于加固鋼板。其施工過程見圖16所示。

    鋼板直接鋪設在桁架和檁條上，并且連續鋪設，利用鋼板的柔性，形成屋蓋的整體造型。在下部有鋼管（桁架、檁條）的地方采用栓釘與檁條穿透熔焊。鋼板鋪設好后在鋼板上焊接φ22螺紋鋼，采用間斷焊，焊縫長度150mm，焊縫間距150mm，以滿足屋蓋砼澆注的承載要求。
    6 結語
    本工程結構形式較為復雜、作業空間受到嚴重制約，因此，針對本工程不同的特點采用了多種安裝技術，提高了施工速度，保證了質量和安全，獲得了較高的經濟效益和社會效益。
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