1、36m 跨钢桁架整体吊装关键点的控制摘要苏州市沧浪新城实验中学校艺体中心钢桁架屋盖，36 米跨钢桁架安装方案经过优选，并对吊装关键点进行分析，采取相应控制措施，保证吊装顺利实施。对类似工程的吊装施工具有一定指导作用。 关键词钢桁架 优选 双机抬吊 关键点控制 中图分类号：TU323.4 文献标识码： A 文章编号： 1 钢桁架屋盖概况 苏州市沧浪新城实验中学校位于苏州市长吴路、九曲巷交界处，艺体中心地下一层，地上二层。屋面为钢桁架屋盖，主要受力体系由劲性柱、大跨度钢桁架、钢梁和斜撑等构件组成。 钢桁架屋盖由从地下室底板升起的八根劲性柱承担，钢结构整体分为三层结构（约 15m 标高、20m 标高
2、和 23.55m 标高） ，钢桁架跨度 36 米，单榀最大重量 36.6 吨，最大安装高度 23.55 米，具有大跨度、高吊距的施工特点。详见钢桁架屋盖的平面图（图 1） 、剖面图（图 2） 。 图 1 钢桁架屋盖平面示意图 图 2 钢桁架屋盖剖面示意图 2 钢桁架安装方案的选择 对于大跨度钢结构的安装方案综合考虑以下几点，并列出四个安装方案进行优选，见表 1。 （1）满足设计工况的要求； （2）考虑施工质量、安全和工期：由于跨度 36 米，安装高度高，所以要尽量减少高空的工作量，增加地面的工作量。既提高工作效率，缩短安装的时间，又能保证施工质量和施工安全； （3）考虑安装场地情况：艺体中心东
3、侧紧靠同时建造的教学楼，东侧无可供安装场地，其余三侧为现场施工道路，但南侧二层楼面退台12.3 米，北侧二层楼面退台 12.0 米（见图 2 剖面） 。 （4）保证施工成本费用相对较低。 安装方案优选表表 1 方案 特点 安装方法 优点 缺点 一 高空散拼 楼面设置排架，在排架面上设置安装用胎架，在胎架上进行散装成整体。 利用现场设置的塔吊就能将钢构件吊至操作平台，不需要设置吊车。 需在楼面搭设安装用的排架，并对楼面砼结构进行加固，施工工期长；所有钢构件均由手工焊接连接，现场焊接质量不易保证。 二 分段吊装，高空拼接 单榀钢桁架车间分段制作，现场分段吊装，高空焊接连接。 减少了现场焊接量，保证
4、了桁架梁的拼装质量。 分段钢桁架需临时固定，现场存在高空作业及高空焊接。 三 地面拼装，单机整榀吊装 单榀钢桁架车间分段制作，现场拼接成整体，然后单机整榀吊装。 减少了现场焊接量，不需高空焊接，保证了桁架的拼装质量。 起吊设备要求高，需要大吨位的吊车，成本相对较高。 四 地面拼装，双机抬吊整榀吊装 单榀钢桁架车间分段制作，现场拼接成整体，然后采用双机抬吊整榀吊装。 不需高空焊接，减少了现场焊接量，保证了桁架的拼装质量；同时减小了吊车的吨位。 双机抬吊时需协同指挥。 表 1 中的方案四既减少了空中焊接的量，保证了钢桁架的焊接质量，又可以降低吊车的吨位，费用相对较小。方案四优于其它三个方案，钢桁架
5、采用车间分段制作、地面拼装、双机抬吊整体吊装的安装方案。 3 吊装关键点控制 关键点控制是对吊装过程重点的控制。确定吊装控制的关键点，认真分析，并对结构吊装状态的受力进行计算，采取相应控制措施，确保吊装方案顺利实施。 3.1 翻身吊点的关键点控制 36 米跨钢桁架，单榀重量大、桁架高度高，桁架上弦杆在翻身过程中为面外受力的梁，受力方式十分不利，处于吊点位置的构件，其变形如何？是否要加固？是吊装控制的关键点。 最大桁架 GHJ-3 单榀重量 36.6 吨、桁架高度 7.45 米。选择 GHJ-3进行关键点分析复核。 构件设置两个起吊吊点（兼作翻身吊点）和两个翻身吊点。吊点布置见图 3。平卧拼装验
6、收完成后，桁架翻身采用 4 点翻身起吊。 图 3 吊点布置图 采用中国建科院 STS 软件对 GHJ-3 桁架吊装翻身过程中的构件变形进行计算。翻身过程中上弦最大节点位移 9.7mm，见图 4翻身吊上弦验算结果图 ，根据钢结构工程施工质量验收规范 （GB50205-2001）附表 C.0.6 的要求，在未受力时为-5+10mm，故桁架翻身起吊时不另采取加固措施。 图 4 翻身吊上弦验算结果图 3.2 起吊吊点的关键点控制 36 米跨钢桁架单榀最大重量 36.6 吨，起吊吊点的位置和吊点对构件的影响是吊装关键点。 因场地原因，吊车吊臂半径受到限制，钢桁架吊点设置在距离劲性柱最近的节点即第二个节点
7、上。构件设置两个起吊吊点，吊点布置见图3。对吊装过程中的构件变形进行计算，据此决定是否要采取加固措施。 图 5 吊起时吊点对桁架构件验算结果图 采用中国建科院 STS 软件对 GHJ-3 桁架的变形进行计算。计算中自重放大系数取 1.3；弦杆平面外计算长度取两吊耳间距 30m，桁架最大变形量为 2.1mm，见图 5 吊起时吊点对桁架构件验算结果图 。 根据钢结构工程施工质量验收规范 （GB50205-2001）附表 C.0.6的要求，在未受力时为-5+10mm，采取微小反变形措施，即在放样制作组装时按+10 放样，确保完成的桁架外形尺寸满足规范要求。 3.3 吊装指挥的关键点控制 双机抬吊整体
8、吊装必须保证信息清晰畅通，传达迅速，保证桁架同步匀速上抬。吊装指挥是吊装成功的又一关键点。 吊装指挥系统是吊装最主要的核心。经过对以前工程实例及本项目吊装特点的分析，采取如下措施保证双机抬吊的顺利进行。 1、项目部成立吊装领导小组，制定完善和高效的指挥操作系统，绘制现场吊装岗位设置平面图，实行定机、定人、定岗、定责任，使整个吊装过程有条不紊地顺利进行。 2、作为一次大型构件的吊装作业，制定一套严格的行之有效的管理方法，让每一位工作人员都很清楚自己的职责，以保证一次吊装成功。 3、吊装总指挥对两机进行统一指挥，使两者互相配合，动作协调。在整个吊装过程中，两机的吊钩滑车组，都应基本保持垂直状态。
9、4、双机抬吊钢桁架时，如果两机不是同时将桁架吊离地面或落向柱顶就位，则两机的实际荷载与计算的荷载分配就有很大的出入。因此，在实际操作中，为确保安全，必须两机同时将桁架吊离地面或落向柱顶就位。 4 双机抬吊吊装施工 4.1 吊装准备 根据性能表，汽车吊吊车臂长 39m，起吊半径 20m，起吊高度 32m，起重量为 23t。 2 台 200t 汽车吊设置在场地南北两侧进行双机抬吊，见图 6吊车的设置位置图 ，2 台汽车吊起重量 Q=46t0.9=41t，钢桁架最大重量W=36.6t，满足吊装要求。 图 6 吊车的设置位置图 4.2 吊装指挥 吊装总指挥组织全面检查吊装设备，并进行吊装操作交底；布置
10、各岗位监察的要点内容。布置检查核准劲性柱上的安装基准标记、方位线标记；检查桁架上的吊耳、索具连接，确保符合吊装要求。 4.3 桁架翻身 由总指挥下令，检查各岗位到岗待命情况，并检查各指挥信号系统是否正常；各岗位汇报准备情况，一切就绪。开始桁架翻身，使上弦慢慢上抬，同时检查上弦变形情况，均一切正常，桁架翻身至垂直状态。 撤除翻身辅助桁架及地面杂物，进入下部起吊作业。 4.4 桁架起吊 起吊时，注意两台吊车操作的协调性。吊装过程时刻注意桁架的倾斜度，通过控制两台吊机的提升速度，使平桁架保持水平状态。起吊按部就班，起吊作业一切正常。 吊装就位后立刻安装吊耳螺栓，使桁架临时就位，立即进行桁架的的找正、
11、找平工作，测量其坐标中心线的误差，并加以调整，用穿孔钉保证桁架螺栓孔平顺，再安装桁架的连接螺栓，初拧螺栓，对桁架做进一步校正。确认满足要求后，终拧螺栓，然后吊车方可松钩。 完成钢桁架吊装后，依次完成屋顶钢梁吊装，最后利用土建塔吊进行檩条等钢结构吊装。 5 结语 大吊距大吨位钢桁架安装，需要根据工程的特点制定相应的安装方案，明确关键点，通过对关键点的分析，采取相应控制措施，确保吊装工程顺利实施。 苏州市沧浪新城实验中学校艺体中心钢桁架屋盖整体吊装圆满成功，得到了设计、业主、监理的一致好评，对类似工程的吊装施工具有一定指导作用。 参考文献 1钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001 2建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002 3钢结构高强螺栓连接的设计施工验收规程JGJ82-91 4建设工程安全生产管理条例
