(1)泰州医药城会展中心工程经脉幕墙钢骨架结构吊装施工技术

泰州医药城会展中心工程经脉幕墙

钢骨架结构吊装施工技术

顾卫东、吴军、郑鹏旭、林俊

（南通四建集团有限公司，223600）

[摘要]：泰州医药城会展中心工程D区和E区网架空间结构复杂、现场工况多变，多因素影响下的网架安装施工技术体现较高的技术水平。本文针对D区和E区网架结构特点制定先安装支座部分网架直至全部网架安装完毕的施工流程，在分析安装工况的前提下解决吊装区块部分网架的地面拼装以及网架高空散装中的关键技术难题，保证了工程的高质量进行。本文大跨度复杂网架结构的安装专项技术及施工经验为类似工程问题的解决提供参考，具有较强的工程应用价值。

[关键词]：复杂空间网架施工流程安装工况地面拼装高空散装

1. 工程概况

泰州中国医药城会展中心工程铝板幕墙项目范围内的经络钢结构制作、安装工程,总共有第一展区钢构、休息区钢构、服务区钢构三个部分，均为异形空间钢管桁架,与混凝土基础螺栓采用M24*860专用地脚螺栓+预埋铁连接，与混凝土结构柱、梁才用预埋铁或化学螺栓+后埋板连接，钢结构抛丸除锈后采用二度防锈漆涂装。所有单体的桁架均是下部与标高-0.600混凝土基础通过预埋螺杆及预埋铁相连接，两侧竖向立柱与混凝土柱或混凝土楼板层通过预埋铁或化学螺栓+后埋板连接。由于本工程结构造型奇特，构件安装空间定位复杂，所以就对埋件的定位标高、定位尺寸精度要求较高，是控制本工程钢构吊装质量的控制关键。

2. 吊装工作前期准备

吊装准备工作主要包括吊装平面布置、吊装人员配置以及吊装机械准备三方面[1]，结合泰州医药城会展中心工程施工现场特点进行吊装现场平面布置，具体包括钢结构进场安装需要钢构件堆放场地约300平方米；确定运输及吊装车辆行走道路线路等，及机械停放位置；在吊装施工区域设置动力电箱。施工现场吊装的实施需要科学配置劳动力资源及机械设备资源，本工程施工难度大、工期紧，其资源配置包括：测量人员、起重工、桁架安装工、焊工、机械操作工累计21人；而吊装过程中使用的施工机械包括：电焊机、手拉葫芦、电缆线、

扭矩板手、砂轮切割机、磨光机、钢丝绳、卷尺以及25吨汽车吊1台。

3. 经脉幕墙钢骨架吊装工艺

3.1 经脉钢骨架结构吊装准备

在经脉钢骨架吊装前首先复验安装定位所使用的轴线控制点和测量标高水准点，放出钢构件标高控制线和坐标轴线后钢梁放梁轴线的吊装辅助轴线。复验钢构件支座及系统的预埋件,其轴线标高水平度,预埋螺栓位置及伸出长度超过允许偏差时应做好技术处理。清理检查吊装机械及吊具应按施工设计要求搭设必要的操作平台。对钢构件、构件的几何尺寸与设计现场基础或预埋件的尺寸进行核对无误。吊装前应按照构件明细表核对进现场的钢构件，检查构件在装卸、运输及堆放中有无损坏或变形,对损坏和变形的构件应预矫正或重新加工。同时，对被碰坏损伤的防腐底漆补涂并再次检查办理合格证，而对构件的外型的几何尺寸、编制、组装、焊接进行检查作出记录[2]。

3.2 经脉钢骨架结构施工顺序

施工准备→现场定位放线→柱脚预埋件放置、化学螺栓种植→两侧落地钢桁架吊装→空间位置校正→连接螺栓紧固→空间异形弧形桁架吊装→空间异形弧形桁架间连接杆件焊接定位→空间位置校正→焊缝补强→补刷油漆

3.3 经脉钢骨架结构吊装方法

3.3.1脚手架的安装

本各单体构件落地钢桁架与混凝土基础通过预埋螺杆及预埋铁连接，与混凝土柱、梁通过预埋件和化学螺栓连接，吊装完成后需用钢丝绳做揽风绳固定，不需依靠脚手架承重。落地钢桁架间的弧形钢桁架需要在空中进行定位、连接，因此需要在此范围内搭设满堂脚手架用于临时承重。

3.3.2钢桁架的吊装

钢柱的吊装顺序为柱脚预埋件及预埋螺杆埋设→混凝土柱侧、梁上预埋件埋设→两侧落地钢桁架→空间异形弧形桁架,而所采用的主要安装工具包括25T汽车吊以及5T手拉葫芦等。

（1）第一展区钢骨架吊装

预埋件埋设的设置过程中根据土建定位轴线定出埋件所需轴线○1○2和○C○D○E,然后根据定位轴线定出各埋件的定位尺寸，如图1所示

图1 第一展区柱脚预埋件定位图图2 第一展区钢骨架的吊装过程

第一展区钢骨架的吊装过程如图2所示，在钢骨架的吊装过程中应首先安装两侧落地桁架：HJ1、 HJ2和HJ6、HJ7，落地桁架吊装就位后立刻用钢丝绳在桁架柱顶拉结固定，然后搭设承重脚手架，再安装跨中弧形异形空间钢桁架：HJ3、HJ4、HJ5、HJ8、HJ9、HJ101、HJ11、HJ12、HJ13。安装期间对这些桁架进行定位尺寸的校核和调整，然后将各桁架间的连接杆件（连接桁架）焊接定位，待尺寸校核完成后，构件焊接完成。当主体桁架安装和焊接完成形成一个整体后，才可将承重脚手架拆除，再进行孔洞造型的脉络钢构的安装。

（2）休息区钢骨架吊装

休息区预埋件的埋设应根据土建定位轴线，定出埋件所需轴线○1○2○3和○G○F○E,然后根据定位轴线定出各埋件的定位尺寸，如图3所示：

图3 休息区各预埋件的定位尺寸图4 休息区钢骨架吊装立面图

休息区钢骨架的吊装如图4所示，在吊装过程首先安装两侧落地桁架：HJ1-1、 HJ1-2和HJ3-1、 HJ3-2、HJ4-1,、HJ4-2落地桁架吊装就位后，立刻用钢丝绳在桁架柱顶拉结固定。然后搭设承重脚手架，再安装跨中弧形异形空间钢桁架：HJ5-1、HJ6-1、HJ7-1、HJ8-1、

HJ9-1和HJ10-1，安装期间对这些桁架进行定位尺寸的校核和调整，然后将各桁架间的连接杆件（连接桁架）焊接定位，待尺寸校核完成后，构件焊接完成。

（3）顶面钢骨架的吊装

顶面钢骨架具有曲率半径大、几何形状复杂及重心不确定等技术难题，而吊点位置的设置及缆绳固定措施保证了顶面钢架吊装的质量，其吊装如图5所示：

图5 顶面钢架的吊装平面图

待顶面钢骨架安装完成后，将顶面造型桁架主体桁架和立向桁架焊接完成后形成一个整体后才可将承重脚手架拆除，再进行孔洞造型的脉络钢构的安装。

（4）安装和矫正

构件安装采用单件安装的方法施工，在应用单件安装方法时,其结构必须能划分成若干独立体系或单元,每一体系(单元)的全部钢结构安装完后,均应具有足够的空间和可靠的稳定性[3]。确定几何位置的主要构件应吊装在设计位置上,在松开吊钩前应作初步校正并固牢。对于已安装好的结构单元,在检测调整时应考虑外界环境影响(如风力、温差和日照)出现的自然变形。而对于设计要求顶紧的节点,相接触的两个平面必须保证有70%紧贴,用0.3mm的塞尺检查插入深度的面积之和不得大于总面积的30%且边缘最大间隙不得大于0.8mm。

4. 经脉幕墙钢骨架吊装质量控制措施

4.1吊装垂偏的控制

为防止和避免积累误差，钢骨架均从基准点投测，同时钢桁架的放线及测量校正都按下述程序进行：钢桁架安装时初校→安装钢桁架时要观测→安装高强螺栓复核→终拧高强螺栓→竖向投点排尺寸放线，并做闭合检验→焊接完成后重新投点，排尺放线，闭合测量。

通过实际分析研究[4]，测量观察发现外围钢柱易产生偏差，由于外围钢柱外侧无约束，焊后很容易向内倾斜，通过采取了预测预控新工艺使焊后变形消耗掉预留值，从而较好地解

决了问题。通过实践，高强螺栓终拧后就进行竖向投点，排尺放线，取得高强螺栓终拧后的实测数据。如果这时候钢柱的垂偏有超规范应预先处理，然后再通知焊接并根据实测结果，对个别节点打破正常施顺序。科学设定指令施焊时间，目的是利用焊接进一步调整钢柱的垂直偏差值，为保证各节钢柱的垂直偏差在规定范围内，每节钢柱安装焊接后，根据实测结果，定出下节钢柱的测量控制数据，确保了整个钢结构的安装精度。

4.2 安装标高的控制

结构安装层面标高误差应不大于3mm,累计全高误差应不大于10mm。结构的水平标高误差主要来源于构件加工制作误差、安装操作误差、现场焊接变形误差、钢柱受载后引起的压缩变形误差等因素积累而成。该工程钢柱加工制作只允许正误差，但误差积累必须采取措施，否则保证不了标高，本工程的吊装过程中采取了以下主要方法：即加强加工厂质检小组工作，严格控制外形尺寸，节点板位置，孔距、坡口标准规格、型号数量、焊缝外观等凡是不合格者要求返修，经复验合格后方可出厂。将钢桁架安装后标高测量结果预检长度值进行综合分析后，采取对柱底加垫钢板的方法调整标高误差。加强焊接工作，在焊接开始时要求以保证质量为准，保合格率。在合格的基础上，再要求数量，并组织经验交流、观摩学习，使焊接质量稳步提高。

4.3 吊装结构失稳的控制

结构安装应按规定的吊装工艺、方法与程序进行，未经计算或有可靠的技术措施，不得随意改变或颠倒工艺程序安装结构构件[5]。构件吊装就位后，应经初校和临时固定、或连接可靠后才可卸钩，最后固定后才可拆除临时固定工具或其他稳定装置。在层盖构件吊装时，应及时进行固定并安好屋面支撑系统保持结构稳定。对于长宽比很大的单个构件，未经临时或最后固定组成一稳定单元体系前，应设溜绳或斜撑拉(或撑)固以防止构件失稳倒塌，而对已经就位的构件，必须完成临时或最后固定后方可移交给下一班作业。当钢结构构件安装完后，应检查一次连接点处焊缝和支承情况，如有遗漏和不稳，应进行补焊纠正或加固。同时在钢骨架吊装施工中，当利用已完建(构)筑物(梁、柱、墙、板等)作吊装支承点或系结绳索时应经过详细验算，同时要垫保护物以保证结构物和绳索吊装时不被磨损，但对重要构筑物如输电铁塔、电线杆、管架、通廊、支架等不得使用。

5. 结论

经脉幕墙的安装质量体现了本工程的艺术效果和技术水平，而经脉骨架吊装技术与吊装手段是决定工程质量和进度的决定性因素，本文的研究成果主要体现在吊装工艺流程的科学

设定与衔接，以及第一展区和休息区的吊装过程中实现预埋件的固定、立桁架的吊装和顶骨架的吊装和连接固定的关键专项技术，同时制定吊装垂偏、安装标高以及吊装失稳的质量控制措施，保证了本工程的顺利实施并取得了良好的综合效益。本文的研究对于类似工程的施工具有一定的指导意义，但吊装技术是一项综合的技术，还应结合具体的工程特点进一步地深入研究。

参考文献

[1] 江河, 罗兴隆. 75m大跨度钢桁架双机抬吊吊装施工技术[J]. 2009年全国钢结构学术论文集 2009,10: 386-390.

[2] 彭斌,郑七镇.上海国际客运中心桁架整体吊装[J].施工技术, 2008, 10: 32-36.

[3] 陈先利. 晋江火车站钢结构综合吊装技术[J].施工技术, 2010, 25 (130): 74-76.

[4] Yoo CH, Evick D R, Heins C P. Non-Prismatic, Curved Girder Analysis. Computers

and Struct

-ures, 1974, 4(2): 166-181.

[5] 黄敏敏.特重型车间的超重钢结构安装施工技术[J], 建筑施工2010, 32 (9) : 933-935.